ТОНКОЕ РАСТАЧИВАНИЕ С БОЛЬШИМИ ПОДАЧАМИ

Обычно при тонком растачивании применяются подачи не выше 0,04—0,05 мм/об, так как при более высоких пода­чах увеличивается шероховатость поверхности.

S2

Из формулы проф. В. Л. Чебышева Rz = следует, что

при г -> оо величина Rz -> JX Поэтому появились различные формы резцов, рассчитанные на уменьшение высоты неров­ностей при работе с повышен­ными подачами (резцы с зачи — стными лезвиями, с выглажи­вающими площадками, нуле­выми фасками и т. п.). В усло­виях процесса тонкого раста­чивания жесткость борштанг часто оказывается недостаточ­ной для применения таких резцов. Однако и при работе резцами, имеющими обычную форму, подача может быть значительно увеличена за счет одновременного применения нескольких резцов и их ра­ционального расположения в борштанге.

Если вместо одного расточного резца применить два и расположить их таким образом (рис. 33), чтобы вершины были выставлены на один и тот же размер обработки и сме­щены друг относительно друга в направлении подачи на ве­личину

1 = + “if) S°’

где п — целое число (в том числе и 0); s0 — подача, в мм! об, то фактическое расстояние между неровностями уменьшится вдвое и высота их значительно снизится. В таком случае подача теоретически может быть увеличена вдвое при сохра­нении неизменной шероховатости поверхности или шерохо­ватость поверхности может быть уменьшена в 4 раза при неизменной подаче.

зоне подач, применяемых при тонком растачивании, влияние подачи на шероховатость поверхности более точно описывается не параболической зависимостью, а законом прямой пропорциональности. Таким образом, при тонком растачивании отверстий методом деления подачи следует ожидать снижение шероховатости примерно в 2 раза при неизменной подаче по сравнению с однорезцовым тонким растачиванием. Однако в связи с тем, что шероховатость поверхности формируется не только в ре­зультате копирования геометрической формы и траектории
движения инструмента относительно обрабатываемой по­верхности, но в значительной мере зависит и от степени пластической деформации металла поверхностного слоя, сни­жение шероховатости при использовании метода деления подачи еще несколько уменьшается по сравнению с теоретш чески ожидаемым.

Практически при тонком растачивании отверстий двумя резцами методом деления подачи шероховатость обработан­ной поверхности уменьшается в 1,5—2 раза по сравнению с обычным однорезцовым тонким растачиванием (рис. 34).

При использовании описанного метода наиболее целе­сообразно противоположное расположение двух резцов в од­ном диаметральном отверстии борштанги. Если при этом вершины резцов заточить по одному шаблону, то основное условие метода — смещение вершин на 0,5so — будет вы­полняться автоматически при любых численных значениях подачи, так как один резец всегда будет отставать от другого в направлении вращения на половину оборота.

Использование метода тонкого растачивания делением подачи между двумя противоположными резцами позволяет не только значительно повысить производительность обра­ботки за счет увеличения подачи, но и существенно повы­сить точность формы обработанных отверстий.

В процессе обработки отверстий методом деления подачи составляющие сил резания, действующие в прямо противо­положных радиальных направлениях, компенсируют друг друга. Вследствие этого резко уменьшаются погрешности обработки от упругих деформаций системы. Овальность от­верстий, расточенных при использовании описанного метода, значительно меньше, чем овальность отверстий, прошедших однорезцовую обработку (рис. 35).

Метод деления подачи оказывает влияние и на точность формьгв продольном сечении расточенных отверстий — кону­сность (рис. 36). Износ резцов, а следовательно, и конус­ность отверстий существенно зависят от величины изгибных колебаний борштанги. В результате взаимной компенсации

радиальных составляющих усилии резания при двухрезцо­вом растачивании делением подачи изгибные колебания инструмента и износ резцов уменьшаются.

При тонком растачивании с большими подачами (без применения охлаждающей жидкости) конусность с увели-

чением подачи сначала умень-> шается, а затем возрастает. Характерно также, что в зоне минимума (рис. 37) конусность Рис. 37. Схема изменения конус­ности отверстий в зависимости от подачи:

а — с учетом направления конус­ности; б — без учета направления конусности; / — прямая конус­ность от размерного износа резцов; 2 — суммарная конусность; 3 — обратная конусность от темпера­турного удлинения резцов.

изменяет свое направление. Изменение направления конус­ности свидетельствует о влиянии на точность формы отвер­стий двух противоположных по действию факторов: размер­ного износа и температурного удлинения резца.

Уменьшение диаметра или прямая (+) конусность полу­чается в результате износа резца и определяется по формуле

К = 2и,

где и — размерный износ резца, мкм.

где и0 — относительный износ, мкм/км; L — длина пути ре­зания, м.

J _ ЯDI

L ~ 1000jo »

где D — диаметр растачиваемого отверстия, мм; I — длина обработки, мм; s0 — подача, мм/об.

Тогда зависимость конусности от износа резца можно записать в виде формулы

к UonDl

Д “ 5 • 105so ‘

Из приведенной формулы следует, что конусность при размерном износе резца уменьшается при увеличении пода­чи (рис. 37).

В то же время, с увеличением подачи возрастает темпера­турное удлинение резца [22], так как

ALp = C^f-a,(ts)^Vi,

где ALp — удлинение резца, ,мкм (в условиях теплового равновесия); С — постоянная (при v= 100-j-200 м/мин; t «< 1,0 мм; s < 0,2 мм; С = 4,5); Lp — вылет резца, мм; F — поперечное сечение резца, мм2. Поэтому с повышением подачи увеличивается обратная (—) конусность отверстий (рис. 37).

При различных подачах размерный износ и темпера­турное удлинение резца в разной степени компенсируют друг друга. Минимальная конусность отверстий может быть достигнута при такой подаче, когда величина и темп износа близки или равны величине и темпу температурного удлинения резца. Так, при растачивании чугуна СЧ 21-40 методом деления подачи минимальная конусность получена в зоне подач 0,12—0,16 мм/об.

К числу недостатков метода деления подачи следует отнести необходимость точной заточки и установки резцов. Резцы нужно затачивать строго по одному шаблону.

Более точный отбор резцов (группировку в пары) по рас­положению вершины относительно базовой цилиндриче­ской поверхности резца в плоскости, параллельной фикси­рующей лыске, можно осуществлять с помощью инструмен­тального микроскопа.

Вследствие биения борштанги относительно оси вра­щения резцы следует выставлять на необходимый размер от нейтральной базы (обычно резцы выставляют от поверх­ности борштанги). В качестве нейтральной базы могут служить поверхность зеркала стола или верхняя плос­кость корпуса шпиндельной головки.

1.

[1] Некруглость определяется наибольшим расстоянием от точек действитель­ного профиля до прилегающей окружности, вписанной в этот профиль.