5.8.6 Силы резания при протягивании

Рисунок 109

На зуб протяжки действуют 2 составляющие P_z и P_y.

,

,

,

.

Тяговое усилие:

,

,

,

где L – длина протяжки:

;

K – отношение скорости холостого хода к рабочему;

g – количество одновременно протягиваемых деталей в блоке (например, кольца, шайбы).

5.9 Нарезание резьбы

Способы нарезания резьб:

1. лезвийными инструментами;

2. путём пластического деформирования металла (накатывание);

3. абразивными инструментами (резьбошлифование).

5.9.1 Нарезание резьб резцами

Производится на токарно-винторезных станках (достигается 5-6 степень точности).

Рисунок 110

За один оборот заготовки суппорт должен перемещаться на величину шага (хода) нарезаемой резьбы.

Ход многозаходной резьбы:

,

где К` - количество заходов;

P – шаг резьбы.

Крупные резьбы нарезают не за один проход, а за несколько.

Обе режущие кромки у резца будут главными (рис. 110-б). Вершина работает в тяжёлых условиях.

С целью уменьшения нагрузки на вершину резца осуществляется подача на врезание под углом, т.е. вдоль режущей кромки. В таких условиях левая кромка является главной, правая – вспомогательной (рис. 110-в).

Разбивка подачи на врезание при многопроходном нарезании резьбы осуществляется:

1. По равным площадям среза в каждом проходе.

2. По равным силам (с помощью динамометра).

3. По равным температурам резания.

5.9.2 Изменение геометрии резьбового резца в кинематике

Рисунок 111

α_л.п. – левого профиля,

α_п.п. – правого профиля,

μ – угол наклона нитки резьбы,

P – шаг резьбы.

,

,

,

,

.

5.9.3 Уравнивание кинематических задних углов на режущих кромках резьбового резца

Рисунок 112

5.9.4 Резьбовые гребёнки- многониточные резцы

С целью увеличения производительности применяют многозубые (многониточные) резцы (гребёнки) (рис. 113).

Рисунок 113

5.9.5 Резьбовые фрезы

Недостатки:

- огранка, класс шероховатости и точность ниже, но производительность выше, поэтому применяют в массовом производстве.

С целью дальнейшего увеличения производительности труда применяют многониточные фрезы. Но длина фрезы должна быть больше длины нарезаемой резьбы заготовки. Применяются в массовом производстве.

Рисунок 114 – Схема работы гребёнчатой резьбовой фрезы при нарезании внутренней резьбы

5.9.6 Вихревое нарезание резьбы

Рисунок 115 – Схема нарезания резьбы вращающимися резцами

5.9.7 Нарезание резьбы метчиками

Метчики служат для нарезания внутренних резьб.

Рисунок 116 – Метчики

5.9.8 Нарезание резьбы плашками

Плашки служат для нарезания наружных резьб.

Рисунок 117 – Геометрия плашки

5.10 Нарезание зубчатых колёс лезвийными инструментами

1. Методом копирования

2. Методом обката

По методу копирования:

- дисковые модульные фрезы (9-10 степень точности);

- пальцевые модульные фрезы (9-10 степень точности);

- зубодолбёжные головки (7-8 степень точности).

Рисунок 118

Недостаток: профиль зуба фрезы соответствует профилю впадины колеса (копия) того же модуля.

Зуборезные фрезы обычно поставляются в комплектах. Например, комплект из 8 фрез с одинаковым модулем имеет следующие числа зубьев:

- одна фреза №1 – z=16…18,

- вторая фреза №2 – z=19…22,

- третья фреза №3 – z=23…27 и т.д.

Иногда в комплекте бывает 28 фрез – для обработки особо точных колёс.

Преимущество: не надо специальных зуборезных станков, достаточно иметь универсально-фрезерный станок и делительную головку.

Пальцевые модульные фрезы используют для обработки шевронных колёс. Недостаток: низкая производительность.

Зубодолбёжные головки.

Резцы совершают главное возвратно-поступательное движение и в конце каждого холостого хода подаются на величину радиальной подачи до тех пор, пока не врежутся на полную глубину впадины нарезаемого колеса.

Производительность очень высокая, поэтому применяются в массовом производстве.

Метод обкатки

Реализуется с помощью зуборезных гребёнок, долбяков, парных резцов, червячных фрез.

Рисунок 119

Нарезание зубьев производится с помощью зуборезных гребёнок.

Самая высокая точность, так как просто изготовить рейку с прямолинейным профилем. Но производительность невысока.

Рисунок 120 – Схема зубодолбления

Зубодолбление с помощью долбяка применяется для увеличения производительности.

Рисунок 121

Долбяк представляет собой зубчатое колесо, изготовленное в виде режущего инструмента. В процессе обкатки после полного врезания на глубину впадины включается радиальная подача a. Процесс заканчивается, когда заготовка сделает 1 полный оборот после врезания долбяка.

Червячные фрезы:

Класс AAA – дают 5-6 степень точности,

класс АА – дают 7 степень точности,

класс А – даёт 8 степень точности.

Классы B, C, D – дают соответственно 9, 10 и 11 степени точности.

,

то есть за один оборот фрезы заготовка поворачивается на K зубьев.

S_в - в мм/об.заг.

Рисунок 122

Зубошлифование даёт 4-7 степень точности.

Зубострогание осуществляется парными резцами типа «Глиссон». Применяется для нарезания конических колёс на специальных зубострогальных станках. Главная режущая кромка – прямолинейная.

Рисунок 123

Шевингование – отделочная обработка зубчатых колёс.

Рисунок 124 – Зуб шевера

11. Абразивная обработка

    1. Абразивный инструмент

Состав шлифовального круга: абразивный материал (зёрна) и связка.

Материалы абразивных зёрен:

- естественные или природные (алмазы, кварц, корунд, наждак, кремний, гранит);

- искусственные (электрокорунд, монокорунд, карбид кремния, карбид бора, синтетический алмаз, кубанит).

Алмаз

Из тонны руды получается 0,1-0,2 грамма природного чистого алмаза.

Корунд - минеральный состав из кристаллической окиси алюминия с примесями.

Электрокорунд

Бывает:

а) нормальный (содержит 87-97% Al₂O₃);

б) электрокорунд белый (ЭБ) – содержит 98-99% Al₂O₃;

в) электрокорунд хромистый (ЭХ) – содержит 97% Al₂O₃, 0,4-1,2% окиси хрома;

г) электрокорунд титанистый (ЭТ).

Карбид кремния (карборунд) – химическое соединение кремния с углеродом.

Получают в электрических печах. Имеет 2 разновидности:

а) кремний зелёный (КЗ), 3 марки: 62С, 63С, 64С. Содержит 97% карбида кремния, очень твёрдый и имеет повышенные режущие свойства.

б) кремний чёрный (КЧ), марки: 52С, 53С, 54С, 55С (по новому обозначению). Содержит 95% карбида кремния.

Карбид бора – химическое соединение бора с углеродом. Он обладает очень высокой твёрдостью, которая приближается к твёрдости алмазов.

Синтетические алмазы ГОСТ 9206-70.

АСO – марка искусственного алмаза.

АСР – σ_сж.=0,7-0,26 кг/мм², диаметр зерна 250-50 мкм.

АСВ – σ_сж.=1,3-0,4 кг/мм², диаметр зерна 315-60 мкм.

АСК – σ_сж.=2,7-0,9 кг/мм², диаметр зерна 400-80 мкм.

Кубический нитрид бора

2 марки:

1. Кубонит

- КО – шлифпорошки,

- КМ – микропорошки.

2. Эльбор.

Материал	Старое обозначение	Новое обозначение	Разновидность
Электрокорунд
1.нормальный	Э	1А	12А-16А
2. белый	ЭБ	2А	22А-25А
3. хромистый	ЭХ	3А	32А-34А
4. титанистый	ЭТ	3А	37А
Монокорунд	М	4А	43А-45А
Карбид кремния
1. чёрный	КЧ	5С	53С-55С
2. зелёный	КЗ	6С	60С-64С
Корунд природный	ε	9ε	-
Алмаз естественный	А	А	А, АМ, АN
Алмаз синтетический	АС	АС	АСО, АСР, АСВ, АСК, АСС, АСМ, АСN
Кубический нитрид бора	Л	Л	ЛО, ЛП

Связка шлифовальных кругов:

- органическая (вулканитовая, бакелитовая)

- неорганическая (керамическая, магнезиальная, силикатная).

Вулканитовая – состоит из каучука и серы (примерно 30% S). Она обладает высокой пластичностью, эластичностью, но очень боится влаги, особенно щёлочи.

Бакелитовая – состоит из искусственной смолы, которая готовится из карболовой кислоты и формалина. Круги имеют достаточную прочность и эластичность, допускают высокую окружную скорость.

Керамическая – получила самое широкое распространение. Её изготавливают из огнеупорной глины, полевого шпата, кварца с добавкой талька, мела и жидкого стекла. Она не боится влаги, но боится ударов, изгибающих моментов и т.д.