Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Веселовский С.И. Разрезка материалов

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
25.7 Mб
Скачать

При отрезке разцами шириной менее 3 мм необходимо применять жидкость состава: 5% ВаСЬ, 0,2% NaN02 , остальное вода.

Стойкость резцов повышается при использовании для охлаждения распыленной жидкости; например, при от­ резке заготовок из высокопрочной стали 38ХНМА рез­ цами из сплава Т5КЮ шириной 7,5 мм при подаче 0,2 мм

 

 

 

 

 

Рис.

52.

Устройство для охлаж­

 

 

 

 

 

дения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 19

Влияние

охлаждения

на скорость отрезки

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

отрезки

Поправка

 

 

 

 

в

м/мин

при работе

 

 

 

 

на

с к о р о с т ь

О б р а б а т ы в а е м ый

материал

 

 

 

 

 

 

при работе

 

 

 

 

с о х л а ж ­

без о х ­

б е з

о х л а ж ­

 

 

 

 

дением

 

л а ж д е н и я

 

дения

 

 

 

 

 

 

 

Сталь

20,

НВ

131

. .

254

 

208

 

0,82

Сталь

45,

НВ

187

. .

187

 

145

 

0,77

СЧ 21-40, НВ

212

. .

116

 

65

 

0,56

Сталь

40Х, НВ

52 . .

23

 

12

 

0,53

Сталь

38ХНМА, НВ

375

29

 

16,5

 

0,57

90

Таблица 20

Число резцов, необходимых для работы в течение 1000 ч

Сечение

Т о л щ и н а

Стачивае­

 

 

 

 

пластины

мый с л о й

 

Стачивае­

Расчетное

Ч и с л о

резца

Ч и с л о

 

С

М

мый с л о й

время

резцов

 

 

 

переточек

Л в мм з а

работы

за 1000 ч

 

в мм

 

П

о д н у

р е з ц а Т

работы

 

 

 

переточку

в ч

 

10X16

3

1,5

5

0,3

6

167,0

12X20

4

2,3

7

0,3

8

125,0

16X55

6

3,8

12

0,3

15

66,7

20X30

6

3,8

9

0,4

12,5

80,0

25X40

7

4,5

11

0,4

18

55,7

30X40

8

•5,5

11

0,5

18

55,1

на оборот и скорости 29 м/мин стойкость резцов состав­ ляла: 19 мин при работе без охлаждения, 38 мин при работе с охлаждением эмульсией, 55 мин при работе с распыленной жидкостью. Число токарных резцов с пла­

стинками твердого сплава, необходимое для

работы

в течение 1000

ч, приведено в табл. 20.

 

При отрезке

заготовок круглыми автоматными

резцами

число необходимых резцов значительно уменьшается; на­

пример, при диаметре резца D = 52 мм величина

М =

=

136 мм при стачивании за одну переточку слоя

h =

=

1,2 мм (рис. 53, а); число переточек П = 113.

Расчет­

ное время работы одного резца Т1 = 190 ч. Число

резцов,

необходимых для работы в течение 1000 ч, составляет 5,3.

При

увеличении

диаметра

резца до 60 мм М

= 179 мм;

h =

1,2

мм; Я

=

149-250; число резцов 4.

Стойкость ».

отрезных

круглых

резцов

значительно увеличивается [25]

при шлифовании боковых поверхностей резца по винтовой поверхности (рис. 53, б). Шлифование осуществляется в приспособлении, устанавливаемом на станине 1 станка. Болт 2 укрепляет приспособление, позволяя через руко-

91

ятку 3 вращать резец 4. Последний укрепляется при помощи гайки 5. Для шлифования левой и правой сто­ роны резца необходимо иметь два приспособления с раз­ личным направлением резьбы винта.

6)

Рис. 53. Приспособление для шлифования боковой поверх­ ности круглых резцов по винтовой поверхности

На участке разрезки тонкостенных труб (рис. 54, а) диаметром 15—40 мм и 20—100 мм имеются стеллаж /, станок 2 для разрезки роликом, станок 3 для зачистки

Рис. 54. Участки для резки:

а — тонкостенных труб; б ^ толстостенных т р у б

92

заусенцев. На участке выполняется разрезка труб с мини­ мальным размером 40x1x50 мм и максимальным 100X

X 2,5x2500 мм.

 

 

Участок разрезки труб диаметром 15—40

мм при

массе заготовок 0,03; 0,1; 0,3; 0,9 и 2,7 кг имеет

часовую

производительность соответственно

0,025; 0,08;

0,2; 0,5

и 1,2 т. Производственная, плошадь

участка 100 м2 . Вы­

пуск с 1 м2 площади составляет 1,2; 4,1; 10,6 и 28 т.

На участке разрезки толстостенных труб (рис. 54 б) имеются: трубоотрезные станки 1, стеллаж 2, рольганг 3, упор 4, бункер 5, тележки 6 и 7. На станках 9Д151 раз­ резают трубы диаметром 20—114 мм, а на станках 9Д157 трубы диаметром 114—426 мм. Резка производится по упорам. Число резов равно числу заготовок. Применяют следующий режим резания: v = 42 м/мин, s = 0,14 мм на оборот, с увеличением диаметра возрастает и подача; например, для труб диаметром до 95 мм s — 0,2 мм на оборот, диаметром до 159 мм s = 0,3 мм на оборот. Уча­ сток резки труб диаметром 159, 273 и 426 мм при массе заготовок 12, 24 и 48 кг имеет часовую производительность 0,828; 0,912 и 1,1 т соответственно. Производственная площадь "участка 540 м2 . Выпуск с 1 м2 площади состав­ ляет соответственно 24,2; 46,4 и 32,2 т.

Г л а в а IV

Разрезка на фрезерно-отрезных станках

Разрезку фрезами и пилами осуществляют на фрезер­ ных станках и специально изготовленных приспособле­ ниях, отрезных станках, полуавтоматах и автоматах.

Конструкция прорезных и отрезных фрез

Величина переднего угла влияет на работу деформа­ ции стружки и на снижение трения стружки по перед­ ней поверхности зуба (рис. 55, а). С увеличением пласти­ ческой деформации обрабатываемого материала величина переднего угла должна возрастать. С увеличением перед­ него угла уменьшаются расход энергии на завивание стружки (рис. 55, б), сила резания и общий расход мощ­ ности. При увеличении переднего угла до больших вели­ чин (см. рис. 55, а) сила Q становится отрицательной величиной и направлена на заготовку. В этом случае возникают силы, вырывающие зуб из корпуса фрезы в радиальном направлении. Правильный выбор оптималь­ ной формы зуба, величин переднего и заднего углов и угла заострения, а также канавки влияет на производительную работу фрез. Фрезы изготовляют с укрупненным зубом

иувеличенным передним углом.

Взависимости от обрабатываемого материала и степени

его пластичности рекомендуются следующие передние и задние углы (табл. 21).

Увеличение заднего угла а вызывает рост радиального износа, в результате чего снижаются точность и класс чистоты обрабатываемой поверхности. С возрастанием угла заострения В улучшается отвод теплоты, возникаю­ щей при отделении стружки, вследствие чего увеличи­ вается стойкость фрез. Следовательно, уменьшение рас­ хода энергии связано с увеличением переднего угла у, что уменьшает угол заострения В и продолжительность срока службы фрез. Передний угол устанавливают в за-

94

висимостп от ширины фрезы; при ширине фрезы 0,5—3 мм 7 = 0^10° .

Для отрезки заготовок из алюминиевых сплавов реко­ мендуются фрезы с углами а = 20° и у = 20° и числом зубьев от 18 до 30. Для отрезки заготовок из стали и чугуна

рекомендуют фрезы с числом зубьев от 30 до 60 и углами

а — 20°, у — 5° при

ширине фрезы до 3 мм

и

у = 10°

при ширине более

3

мм.

 

 

При

работе фрез стружка, образующаяся при резанин,

должна

скользить

по

передней поверхности

и

канавке

зуба с наименьшим сопротивлением. Для этого геометри­

ческая

форма

канавки и

 

 

 

 

 

 

передней

поверхности

Углы фрез

Таблица 21

должна

быть оптимальной

 

 

при

высоком

 

классе чи­

 

О б р а б а т ы в а е м ый

V э

 

стоты

поверхности.

Ка­

 

 

материал

а °

навки между двумя зубья­

 

 

 

 

 

 

ми

должны

иметь

 

опти­

 

 

 

 

25- -28

7—10

мальный радиус

закруг­

 

Сталь:

 

 

 

ления

R = 0,25/, где / —

 

 

 

 

са

=

50

кгс/мм2

18- -22

G - 8

шаг

зубьев;

эта

зависи­

мость особенно эффективна

а в

=

75

кгс/мм2

15--20

5—7

с в

>

75

кгс/мм2

10- -15

5—6

при

работе фрез

с

боль­

 

Латунь

. . . .

0- -8

5—6

шими подачами. Для упро­

 

 

 

 

 

 

щения

заточки

передней

 

 

 

 

 

 

поверхности зуба на канавке допускается

неоольшои

прямолинейный

участок т

(рис. 55, в), который не влияет

на

налипание

 

стружки.

 

 

 

 

 

 

Прямолинейная передняя поверхность зуба, показан­

ная

на

рис. 55, г,

 

затрудняет

отделение стружки;

при

95

этом происходит сильный нагрев стружки и последняя приваривается к острию зуба. После оборота фрезы, при вступлении зуба в резание, происходит налипание новой стружки, засорение промежутка между зубьями и поломка зуба. Остроугольная форма впадины зуба способствует образованию трещин при термической обработке. Укруп-

Рнс. 56.

Зубья дисковых фрез:

 

а—в — д л я обработки заготовок

из ч у г у н а , стали

и алюминия: г—.

ж — д л я

отрезки

заготовок в

горячем состоянии;

з — к — с мелким,

средним

и к р у п н ы м

шагом

 

 

ненные профили зубьев фрез для прорезки и отрезки

заготовок

из

чугуна, стали

и алюминия

представлены

на

рис. 56,

а—в.

 

 

 

 

Зубья дисковых фрез для разрезки материалов в горя­

чем состоянии

представлены

на рис. 56, г—ж.

«Волчьи»

зубья (рис. 56, г) способствуют хорошему

отводу

теплоты

и

получению

наибольшего

угла заострения;

вершина

зубьев отличается высокой прочностью. Зубья этой формы наиболее прочные и стойкие, при этом должно быть обес­ печено минимальное радиальное биение зу бьев; К недо­ статкам зубьев этой формы относится сложность заточки

96

и уменьшение объема канавок между зубьями. Зубья, изображенные на рис. 56, д, отличаются простотой и тех­ нологичностью изготовления. К недостаткам их следует отнести малый угол заострения и большой отрицательный передний угол. Наиболее, распространенными являются зубья, изображенные на рис. 56, е, которые называются «мышиными». Зубья этого профиля просты и техноло­ гичны в изготовлении. Уменьшение переднего угла у позволяет увеличить угол заострения р\ что делает зуб более массивным и увеличивает его стойкость. Приме­ няются зубья с небольшим отрицательным передним углом (рис. 56, ж), что облегчает удаление стружки из впадин п исключает образование наростов на передней поверх­ ности зубьев. Шаг зубьев увеличивается и делается в пре­ делах 11—18 мм, что уменьшает расход электроэнергии. Чрезмерное увеличение шага приводит к понижению класса чистоты поверхности среза. Радиус г закругления впадин делается возможно большим, что уменьшает вы­ соту зуба /г, а следовательно, и напряжения изгиба у ос­ нования зуба. Однако при этом объем впадин между зубь­ ями сокращается и может оказаться недостаточным для размещения металла, срезаемого зубом за один проход. Объем впадин на 30—40% должен превышать объем сни­ маемого металла.

Нормальные прорезные (шлицевые) и отрезные фрезы по высоте зуба разделяют на фрезы с мелким, средним и крупным зубом; нормальные фрезы по ГОСТу 2679—61* с мелким зубом (рис. 56, ц) имеют наружный диаметр 32,

40,

50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 и 250мм; ширину 0,2; 0,25;

0,32,

0,4;

0,5;

0,6;

0,8;

1,0;

1,2;

1,6;

2,0;

2,5;

3,0;

4,0 и

5,0 мм; число зубьев 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125 и 140.

Фрезы со средним

зубом (рис. 56, и) имеют число

зубьев

32,

36, 40, 45, 50, 56, 63, 71 и 80; наружный

диаметр 50,

63,

80, 100, 125, 160, 200 и 250 мм; ширину

0,5; 0,6; 0,8; -

1,0;

1,6; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 4,5 и 5,0 -мм. Фрезы с крупным

зубом

(рис. 56, к)

имеют наружный

диаметр

60, 63, 80,

100,

125, 160, 200 и 250 мм; ширину

1, 1,2;

1,6; 2,2; 2,5;

3; 3,5; 4; 4,5 и 5 мм; число

зубьев

16, 18, 20, 22, 26, 28,

32,

36 и 40.

Канавка

зуба

имеет

профиль

с

углом 60°

и радиусом закругления 0—0,5 мм для мелкозубых фрез

и 0,3—0,8 мм для крупнозубых;

задний угол у крупнозу-

бых фрез равен 20°. В зависимости от диаметра и ширины

фрез

боковой

угол поднутрения

выдерживается

от 5'

до

1°30'.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 С . И . Веселовский

97

Геометрические параметры фрез часовой промышлен­ ности приведены в табл. 22. Фрезы наиболее трудные в изготовлении, тонкие, с малым шагом и небольшой

высотой

зуба, приведены в табл. 23.

 

 

 

 

 

Диаметр отверстия фрез,

размеры

которых

приведены

в табл. 22, равен 9 мм; допуск

на ширину фрез 0,01 мм;

 

 

 

 

угол

бокового

поднутрения

 

 

 

Таблица 22

5';

радиальное

биение не

Характеристика

фрез

более 0,05 мм. Отрезные фре­

Н а р у ж н ы й

Ч и с л о

Ширина

зы

изготовляют

из

сталей

Р12,

Р6МЗ,

Р14Ф4,

Р9Ф5

диаметр

з у б ь е в

в мм

в мм

 

 

 

и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

60

0,15—0,3

 

За

рубежом

применяют

высоколегированные

стали,

15

70,

90,

0,15—0,3

 

120

 

содержащие

до

24% воль­

20

90,

120

0,3—0,5

фрама,

ванадий

и

кобальт.

25

70,

90,

0,5—1,0

 

Твердость

фрез

толщиной

 

120

 

до 1 мм на расстоянии 5 мм

 

 

 

 

от режущих

кромок

должна

быть HRC 60—63; при толщине выше 1 мм — HRC 61—

64. Фрезы диаметром до 125

мм

и

толщиной

до 3 мм

изготовляют

без шпоночного

паза.

 

 

 

 

 

 

Применение штампованных

фрез

позволило

повысить

производительность по сравнению с токарной

обработкой

в 30 раз. При токарной обработке отходы

быстрорежущей

стали составляли 100% массы фрезы. Мелкие фрезы штам­ пуют из ленты толщиной 0,18—1,0 мм и шириной 25— 30 мм. Допуск на обезуглероживание ленты 0,02—0,03 мм, поэтому припуск на шлифование заготовок 0,05—0,06 мм. Время, необходимое для шлифования торцов 1000 фрез, составляет 7 ч. В инструментальных цехах с небольшим объемом производства заготовки штампуют за две опера­ ции. Штамп состоит из пуансона и матрицы. В средних и крупных цехах применяют штампы последовательного действия для одновременной штамповки заготовки и отверстия.

Штамп последовательного действия изображен на рис. 57. При штамповке лист устанавливают на съемник до упора. При рабочем ходе происходит вырубка заготовки пуансоном / и матрицей 2 по наружному контуру. Одно­ временно пуансоном 3 пробивается посадочное отверстие заготовки. При возвратном ходе съемник 4 удаляет лист, а выталкиватель 5 освобождает заготовку. Перед вторым рабочим ходом штампа лист передвигается до упора 6

98

Фрезы малых размеров

D

в

Z

Высота

в мм

в мм

з у б а Л в мм

170,13

0,14

 

0,15

90

 

 

0,16

 

0,5

 

0,18

 

 

0,20

 

 

 

0,25

69

 

 

0,30

 

 

17

0,35

44

0,75

 

0,40

 

0,45

 

 

190,13

0',14

 

0,15

90

0,55

 

0,16

 

 

 

0,18

 

 

 

0,20

 

 

 

0,25

69

0,55

 

0,30

 

 

19

0,35

 

 

 

0,40

44

0,9

 

0,45

 

0,48

 

 

 

0,76

 

 

210,13

0,14

 

0,15

110

0,55

 

0,16

 

 

 

0,18

 

 

 

0,20

 

 

 

0,25

 

 

 

0,30

 

 

21

0,35

69

0,55"

 

0,40

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

23

D

В

2

Высота

мм

в мм

в ым

з у б а /i в

 

0,45

44

0.55

 

22

0,15

 

 

 

 

Q, 16

ПО

 

 

 

0,18

 

 

 

 

0,20

 

0,6

 

 

0,25

69"

 

 

 

0,30

 

 

 

 

 

 

23

0,35

69

0,6

 

 

0,40

 

 

 

 

 

 

0,49

44

1,05

 

 

0,65

 

 

 

 

 

26

0,12

 

 

 

 

0,13

 

 

 

 

0,14

 

 

 

 

0,16

ПО

0,43

 

 

0,18

 

 

 

 

0,20

 

 

 

 

0,25

 

 

 

 

0,30

 

 

 

 

0,35

 

 

 

26

0,40

44

1,05

 

 

0,45

 

 

 

50

0,24

110

0,83

 

 

0,24

150

0,6-

 

46

0,39

ПО

0,76

 

17

0,14

ПО

0,3

 

 

0,18

 

 

 

 

 

19

0,14

ПО

0,35

 

 

0,19

 

 

 

99