Файл: Технология металлов и других конструкционных материалов учеб. пособие.pdf

§4. Обработка на строгальных, долбежных

ипротяжных станках

Схемы резания при строгании и долблении. Схемы строгания и долбления характеризуются тем, что главное движение является линейным возвратно-поступательным, а движение подачи — прямо­ линейным периодическим. Как главное, так и движение подачи мо­ гут сообщаться либо детали, либо инструменту. В зависимости от этого, а также от компоновки узлов различают три основных схемы обработки.

1. Схема обработки на продольно-строгальном станке (рис. 22 а) характеризуется главным возвратно-поступательным движением

заготовки и периодическим поступательным движением подачи ин­ струмента в поперечном, вертикальном или наклонном направ­ лении.

2.Схема обработки на поперечно-строгальном станке (рис. 220, б) характеризуется главным возвратно-поступательным движением инструмента; движение подачи в поперечном направлении сооб­ щается заготовке, однако при строгании вертикальных, а также наклонных поверхностей движение подачи сообщается резцу.

3.Схема обработки на долбежном станке (рис. 220, в) анало­ гична схеме обработки на поперечно-строгальном, но здесь резец совершает главное движение в вертикальной плоскости, движение

подачи сообщается только заготовке.

Применение возвратно-поступательного движения предопреде­ ляет наличие прямого (рабочего) и обратного (холостого) хода, что, безусловно, снижает производительность станка. С целью уменьшения времени холостого хода его скорость всегда несколько больше скорости рабочего хода.

360

Строгальные станки находят применение в мелкосерийном и индивидуальном производстве. Их преимуществами являются простота настройки и возможность получения без особых затрат 3-го класса точности и 6—8-го класса чистоты. В массовом производстве эти станки вытеснены более производительными фрезерными и про­ тяжными.

Режим резания и особенности геометрии инструмента. При строгании (рис. 220) различают, как и при токарной обработке, обрабатываемую поверхность 1, обработанную поверхность 3, по­ верхность резания 2 и аналогичные элементы режима резания —

слоя b мм и толщину срезаемого слоя а мм.

Скорость главного движения при строгании, как правило, не­ равномерная, но при расчетах за скорость резания принимают среднюю скорость прямолинейного возвратно-поступательного дви­ жения.

Строгальные резцы (рис. 221) аналогичны токарным и также подразделяются на проходные, подрезные, отрезные и т. д., но с учетом ударного характера нагрузки изготавливаются более жест­ кими. При строгании и особенно при черновой обработке следует применять изогнутые резцы, так как при отжиме прямого резца глубина резания увеличивается, что снижает чистоту поверхности, точность обработки, стойкость инструмента.

Поперечно строгальные станки. Поперечно-строгальные станки предназначены для обработки относительно небольших деталей и выпускаются с ходом ползуна до 1 м. Заготовка крепится на столе станка, а инструмент — в резцедержателе суппорта ползуна, совер­ шающего возвратно-поступательное движение с помощью кулисного механизма либо гидропривода.

Рассмотрим основные узлы и кинематическую схему поперечнострогального станка с кулисным приводом (рис. 222). По направ­ ляющим чугунной станины перемещается ползун 9, несущий пово-

361

ротную головку 5 и салазки суппорта 4, которые могут перемещаться по направляющим головки вручную или автоматически. К салазкам крепится поворотная плитка 3, несущая откидную планку 2 с пово­ ротным резцедержателем 1. При обратном ходе ползуна откидная планка позволяет резцу свободно скользить по поверхности детали. По вертикальным направляющим станины с помощью телескопи­ ческого винта 18 можно перемещать поперечину, несущую на своих направляющих стол станка, получающий движение подачи от ходо-

Рис. 222. Поперечно-строгальный станок

вото винта (на схеме не показан). Для увеличения жесткости стол скрепляется стойкой 19 с опорной плитой станины.

Главное движение: от фланцевого электродвигателя через чер­ вячную передачу и коробку скоростей шестерня 25 и находящаяся с ней в зацеплении кулисная шестерня 100 получают 6 различных чисел оборотов:

362

Кривошипный палец 12 с помощью сухаря связан с кулисой 11 так, что при вращении кулисной шестерни сухарь кривошипа сколь­ зит по пазу кулисы, заставляя ее совершать качательные движения, Гайкой 7 и винтом 8 кулиса связана с ползуном. Кривошип 12 можно перемещать в радиальном направлении с помощью винта 14 и конической пары 13 при вращении центрального вала. Этим мож­ но изменять длину хода ползуна. Вращая винт 8, можно изменить положение ползуна относительно гайки, т. е. изменить вылет ползу­ на или зону строгания.

Движение подачи стола осуществляется с помощью храпового механизма периодически при холостом ходе ползуна. На одном валу с кулисной шестерней 100 сидит шестерня 36, которая сообщает не­ прерывное вращательное движение второй шестерне 36 с кривошип­ ным пальцем механизма подач. Через шатун 17 качательное движе­ ние передается рычагу 15 и собачке 16, поворачивающей храповое колесо, имеющее 36 зубьев. Валом храпового колеса является ходо­ вой винт поперечной подачи, перемещающий стол станка. В данном случае собачка 16 имеет постоянный угол качения. Для изменения величины подачи часть зубьев храпового колеса закрывается кожу­ хом, по которому вхолостую скользит зуб собачки. Таким образом, при одном обороте кулисной шестерни (1 дв. ход ползуна)

жение телескопическому валику и, в конечном счете, собачке храпо­ вого механизма.

Вертикальная подача осуществляется либо вручную, либо ав­ томатически также с помощью храпового механизма. При обратном ходе ползуна ролик рычага собачки 20 кулачком 10, устанавлива­ емым на станине, поднимается вверх, и собачка поворачивает хра­ повое колесо 6, конические шестерни и гайки, вызывая перемещение винта вместе с кареткой суппорта. В большинстве других конструк­

предназначены для обработки деталей с большой длиной строгания и имеют главным движением возвратно-поступательное движение стола с закрепленной заготовкой. Движение подачи сообщается ин­ струменту при обратном (холостом) ходе стола или в момент ре­ версирования с обратного хода на прямой (рабочий).

Промышленностью выпускаются станки, позволяющие обраба­ тывать детали длиной до 12,5 м.

Продольно-строгальный станок (рис. 223) имеет станину 1 с продольными направляющими, по которым перемещается стол 2. Движение стола осуществляется с помощью реечной передачи, косо­

363

зубая рейка прикреплена к нижней поверхности стола, реечное ко­ лесо получает вращение от привода стола 8. Два вертикальных суп­ порта 4 установлены на траверсе 3, которая может подниматься и опускаться по направляющим портала 6. По направляющим стой­ ки портала перемещается боковой суппорт 9. Коробки подач 7 суп­ портов располагаются на траверсе и боковом суппорте. Управляется станок от подвесной панели 5.

Двигатель постоянного тока в сочетании с механической короб­ кой скоростей позволяет бесступенчато регулировать скорости рабо-

Рис. 223. Продольно-строгальный станок

чего и холостого ходов независимо друг от друга. Кроме того, для уменьшения величины перебега настройка автоматического цикла обеспечивает замедление скорости перед выходом резца из металла, так же как и разгон после врезания.

Суппорты имеют движения подачи в горизонтальном и верти­ кальном направлениях от отдельных электродвигателей, установлен­ ных в коробке подач. Подача происходит в момент реверсирования станка. Траверса имеет установочное движение по стойкам портала и закрепляется при работе станка.

Кроме двухстоечных, или портальных, применяются одностоеч­ ные продольно-строгальные станки, удобные для обработки широ­ ких деталей, выполняемой не по всей ширине. Деталь в этом случае может свешиваться с одной стороны.

К группе продольно-строгальных относят обычноспециализи­ рованные ямные и кромкострогальные станки, предназначенные для обработки больших станин (ямные) и листов (кромкострогальные). В обоих типах станков детали неподвижны, а все виды движений

364

имеет инструмент, перемещающийся вместе с порталом (у ямных) либо с кареткой (у кромкострогальных). У ямных станков заготов­ ка устанавливается на плите, расположенной в яме, отсюда и наз­ вание станка.

Долбежные станки. У долбежного станка с кулисным приводом (рис. 224) от электродвигателя 11, установленного в станине 1, дви­ жение валом 9 передается кулисному механизму, который сообщает

ным движением и характеризуется скоростью резания. Движение подачи отсутствует. Это движение заложено в самой конструкции протяжки и выражается величиной sz превышения последующего зу­ ба над предыдущим (рис. 225, а), равной 0,02—0,2 мм.

Обработка внутренних поверхностей протягиванием (рис. 225, б) отличается от обработки прошиванием (рис. 225, в) тем, что про­ тяжка работает на растяжение, а прошивка подвергается сжатию или продольному изгибу. Протяжками обрабатывают круглые, квадратные ц другие отверстия, пазы разнообразной формы, зубча­ тые колеса с внутренним зацеплением, наружные поверхности раз­ нообразной формы.

Высокая производительность при протягивании обеспечивается одновременной работой нескольких режущих зубьев. Высокая стой­ кость протяжек позволяет вести работу на протяжении нескольких смен без подналадки станка и инструмента. Создаются хорошие ус­ ловия для автоматизации процесса производства.

365

Элементы и геометрические параметры протяжек. Круглая про­ тяжка (рис. 226, а) имеет замковую часть 1\ для закрепления про­ тяжки в патроне; шейку /2, позволяющую продеть протяжку через упорный кронштейн и приспособление; переднюю направляющую /3 для направления и центрирования обрабатываемой детали относи­ тельно оси протяжки в начале резания; рабочую часть Ц для среза­ ния припуска (длина /4 зависит от толщины снимаемого припуска и величины sz) ; калибрующую часть /5 для окончательной обработки поверхности; заднюю направляющую k для направления и центри­

рования детали до момента выхода последнего калибрующего зуба. На рис. 226, бг в изображена геометрия режущей и калибрую­ щей частей протяжки. Шаг режущих зубьев /р выбирается из усло­ вия, чтобы в процессе резания одновременно находилось не менее

трех зубьев. Этому условию удовлетворяет формула

'Р = (1,5-г2)К£І

где L — длина протягиваемой поверхности.

Шаг калибрующих зубьев определяется из зависимости

t u - t - p -

Передний угол режущих и калибрующих зубьев у = 5—15°; задний угол режущих зубьев а = 2—3°30'; задний угол калибрующих зубьев ак= 1°. Протяжки изготавливаются из легированной стали ХВГ, быстрорежущей стали Р9 и Р18, а также оснащаются зубьями нз твердых сплавов.

Схемы резания при протягивании. Под схемой резания понима­ ется принятый порядок срезания припуска. Различают профильную, генераторную и групповую (прогрессивную) схемы.

При профильной схеме (рис. 226, г) припуск срезается режу­ щими кромками, профиль которых подобен профилю поперечного сечения обработанной поверхности. Эта схема ограниченно приме­ няется из-за трудности изготовления профильных протяжек.

366