Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 262

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Они определяются по

формулам

 

 

 

 

 

Рг = 1,15

£ Ь г а0 -8 5 + Сгк -

С3у -

6 » ;

(196)

 

 

Ру=\,\5%Ь(С2а^*-Сву-С7а).

 

 

(197)

 

Коэффициент 1,15 принят с учетом затупления по задней поверх­

ности зуба протяжки

п3 я« 0,4 мм, когда

силы

резания увеличи­

ваются

примерно на

15%. Значения постоянных С\ — С7 даны

в

табл.

22.

 

 

 

 

 

 

Было бы проще силы резания при протягивании

определять

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рг = рЬагш

 

 

(198)

где р — удельная сила резания в кгс/мм2 ; определяется опытным путем; b — ширина среза у одного зуба в мм; а — толщина среза в мм; zm a x — максимальное число одновременно работающих зубьев.

62.СТОЙКОСТЬ ИНСТРУМЕНТА

ИСКОРОСТЬ Р Е З А Н И Я ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ

Протяжки — дорогой инструмент; период стойкости его дово­ дят до значений Т = 2 — 8 ч в зависимости от конструкции инструмента, обрабатываемого материала и скорости резания. Известная зависимость Т v для протяжки выражается обычной

С 1

формулой Т— -J-, где — — l,2-i-2.

xF

Протяжные станки, как правило, имеют ограниченные ско­ рости — 3—8 м/мин; только современные -станки, работающие твердосплавными протяжками, обладают значительно повышенными скоростями — 20—90 м/мин, необходимыми для полного исполь­ зования высокопроизводительного инструмента. Протяжки из быстрорежущей стали для плоскостей до полного их использования обрабатывали 30 ООО—40 000 стальных деталей, в то время как такие же протяжки с твердосплавными ножами имели стойкость, выраженную десятикратным числом деталей. При протягивании отверстий условия работы более тяжелые и потому стойкость инструмента значительно ниже.

Скорость резания рассчитывают по формуле

v = = S i r м/мин,

'

(199)

где С, ш, у — постоянные, зависящие от обрабатываемого мате­ риала инструмента (табл. 23); Т — стойкость протяжки в мин; а — толщина среза в мм.

276


 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 23

 

Значения

С,

т, yv

 

 

 

 

 

 

К р у г л ы е п р о т я ж к и

Ш л и ц е в ы е п р о т я ж к и

 

О б р а б а т ы в а е м ы й

 

 

 

 

 

 

 

м а т е р и а л

С

т

 

С

т

yv

 

 

 

 

 

 

Сталь

45, НВ 160—180

12

0,62

0,62

11

0,60

0,75

»

40Х, 20Х, 12ХНЗ

11

0,62

0,62

10

0,60

0,75

»

45, НВ 220—260

 

 

 

 

 

 

»

40Х, НВ 200—230

8

0,62

0,62

7—3

0,60

0,75

»

20Х, НВ 180—220

 

 

 

 

 

 

»

12ХНЗ, НВ 180—220

 

 

 

 

 

 

Чугун

НВ 160—180

10

0,50

0,60

12,5

0,50

0,60

»

НВ 190—220

8,2

0,50

0,60

10,5

0,50

0,60

 

Необходимо

отметить условность расчета скорости

резания

по

формуле (199),

поскольку монотонная зависимость

Т— У и

Т

— s нарушается

в широком диапазоне значений

v н s.

 

 

Мощность,

необходимая для протягивания,

рассчитывается

по формуле

 

,

 

 


Г л а в а

X I I

СВЕРЛЕНИЕ

Сверление — один из старейших

и весьма распространенных

методов обработки отверстий, хотя современное винтовое сверло появилось лишь в начале X I X в. На заводах массового производ­ ства сверлильные станки составляют 20—25% общего станочного парка. Формы и конструкции современного инструмента для обра­ ботки отверстий достигли значительного развития в связи с много­ численными технологическими задачами различных отраслей машиностроения. И все же наиболее широко применяются винто­ вые сверла, представляющие довольно сложный инструмент, работающий в более тяжелых условиях сравнительно с резцом с точки зрения образования и отвода стружки, силовых и темпера­ турных напряжений, удобства наблюдения за работой режущих кромок.

Ниже рассмотрены типичные конструкции сверл, геометрия и приемы усовершенствования их. При определении углов сверла будем исходить из положения, что любой режущий инструмент, сколь бы сложной формы он ни был, является комплексом некото­ рого количества элементарных резцов, например сверло пред­ ставляет собой комплекс из двух резцов.

63.ГЕОМЕТРИЯ И КОНСТРУКЦИИ СВЕРЛ

Перовое сверло представляет наиболее старую и простую форму

инструмента, применяемую, однако,

и

в

настоящее

время

ввиду

легкости изготовления и дешевизны. На рис. 149, а дана

конструк­

ция рабочей части первого сверла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь ab, а'Ь'

главные режущие кромки сверла; bb'—

попереч­

ная

кромка — прямая

пересечения

двух

задних

 

поверхностей;

при

правильной заточке составляет

с

режущими

кромками

угол

=

60°;

2ф — угол

при

вершине

между

главными

режущими

кромками.

Угол

ф

аналогичен углу

в

плане

простого

резца;

s — s — основная

плоскость — плоскость

симметрии.

 

 

В разрезе главной секущей плоскостью Л Л,

перпендикулярной

проекции

режущей

кромки на основную

плоскость,

имеем:

W —

прямая, перпендикулярная 5 —• S; Т

— след плоскости резания —

прямая, касательная к обрабатываемой поверхности

в

точке С;

NN — след плоскости,

нормальной

к

плоскости

резания;

у —

передний

угол сверла

как

геометрического

тела;

ур

 

передний

278


угол в процессе резания. Оба угла у и у р имеют отрицательные величины, так как сверло для большей прочности отковано с утол­ щением посередине и к тому же режущие кромки расположены выше осевой плоскости; а — задний угол сверла как геометри­ ческого тела; ар — задний угол сверла в процессе резания.

Угол а рекомендуется давать не более 5—6°, иначе сильно увеличивается а р , а тогда сверло легко «заедает» и оно ломается.

Поперечную кромку bb' с углом наклона г|>, размер которой зависит от толщины сверла, стремятся укоротить, так как она

Рис. 149. Перовое сверло

не режет, а выдавливает обрабатываемый материал, в результате чего увеличивается сопротивление резанию.

Достоинства перовых сверл: простота конструкции, легкость изготовления, стойкость при обработке специальных, очень вязких сталей. Недостатки: быстрая потеря размера с износом инструмента, плохой отвод стружки и неустойчивое направление

сверла, отчего просверливаемые

отверстия уводятся

в сторону

и получаются с неровными стенками

и неточными по

диаметру.

В конструкции перового сверла

(см.

рис. 149, б) эти

недостатки

уменьшены. Боковые параллельные ребра лучше направляют сверло в отверстии, причем специальная выточка на передней поверхности вдоль режущих кромок дает возможность уменьшить угол резания до 60—70° и тем облегчить работу сверла. Во избе­ жание заедания сверла в просверливаемом отверстии рекоменду­ ется заточить боковые ребра сверла слегка на конус так, чтобы

279


диаметр d! был меньше диаметра d примерно на 0,05—0,1 мм. Для облегчения отвода стружки кромки при больших диаметрах сверла (d > 25 мм) снабжаются канавками, которые дают воз­ можность снимать стружку несразу по всей длине режущей кромки, а частями, и тем уменьшать сопротивление резанию.

Но для всех этих сверл характерны весьма существенньге недостатки, заключающиеся, главным образом, в их малой про­ изводительности, недостаточной точности работы, необходимости

частых перековок

и т. д. Поэтому в машиностроении

применяются

 

 

 

 

преимущественно

винтовые

сверла,

 

более

слож­

 

 

 

 

ные

по форме

и

дорогие,

но

работающие

зна­

 

 

 

 

чительно

производительнее

и

точнее

по

сравне­

 

 

 

 

нию

с

 

перовыми.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В и н т о в о е

 

(спиральное) с в е р л о

 

изго­

 

 

 

 

товляется обычно из круглых прутков

 

инстру­

 

 

 

 

ментальной

стали

фрезерованием двух

винтовых

 

 

 

 

канавок

специального

профиля,

расположенных

 

 

 

 

по окружности

под

углом

180°

 

относительно

 

 

 

 

друг

 

друга.

 

Все

чаще

применяются

и

другие

 

 

 

 

способы

изготовления

сверл,

например,

путем

 

 

 

 

проката

или

 

ковкой

в

специальных

штампах.

 

 

 

 

В закаленных заготовках вышлифовывают винто­

 

 

 

 

вые

канавки

абразивными

 

инструментами.

Рабо­

 

 

 

 

чая часть сверла

кончается

конусом

с углом при

 

 

 

 

вершине 2ф =

90-5- 130° (чаще 2ф =

 

120°), а другая

 

 

 

 

часть

сверла — хвостовик — представляет

собой

 

 

 

 

цилиндр

для

малых

сверл

или

 

пологий

конус

 

 

 

 

(конус Морзе) для зажима в патроне (рис.

150).

 

 

 

 

 

Для уменьшения трения сверла о стенки

 

 

 

 

отверстия дополнительно

обрабатывается

цилин­

Рис.

150.

Вин­

дрическая

поверхность

сверла

на

небольшой

глубине

таким

образом,

чтобы

на ней

осталась

товое

(спираль-

только узкая

ленточка — фаска /, для

направле­

' ное)

сверло

 

 

 

 

 

ния

сверла в

отверстии. Для

устранения

трения

о дно отверстия рабочий конус сверла

подвергается

специаль­

ной

заточке,

обеспечивающей

получение задних

 

углов

а,

изме­

ряемых между задней поверхностью сверла

и

плоскостью,

пер­

пендикулярной

оси

сверла. Углы а делаются

 

различными на

всем

протяжении

режущей

кромки

(рис.

151),

что

диктуется

условиями

работы

сверла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задний

угол

а р

в

процессе

резания

определяется

как

угол

между

задней поверхностью

инструмента

и плоскостью

 

резания,

совпадающей

с направлением

относительного движения

режущей

кромки. У сверла направление скорости относительного движения представляет касательную к винтовой линии, описываемой дан­ ной точкой режущей кромки, причем шаг этой линии равен подаче s, т. е. величине перемещения сверла вдоль оси за время одного оборота. Диаметры винтовых линий dx и dv описываемых раз-

?80