Опора к протяжному станку

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3(59 В 23 П 41 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ(54) (57) ОПОРА К ПРОТЯЖНОМУ СТАНКУсодержащая чугунную накладку дляразмещения на установочной поверхности в направлении выхода протяжки, о т л и ч а ю щ а я с я тем,801077722 А что, с целью повышения точностиобработки путем обеспечения полнойликвидации заусенцев на выходе протяжки при сохранении ее высокойстойкости, опора снабжена дополнительной чугунной накладкой, предназначенной для совместной установки с основной накладкой, причемтвердость основной накладки, прилегающей к заготовке, составляет .0,7-0,8 от твердости последней,твердость дополнительной накладки -,0,7-0,8 от твердости основной, атолщина основной накладки выбирается из условия превышения в 15-20 развеличины максимальной подачи на зубпротяжки. е45 Изобретение относится кметаллообработке, в частности к приспособлениям для протягивания, и может бытьнаиболее эффективно использовано приобработке труднообрабатываемых жаропрочных сплавов на никелевой основе твердосплавными протяжками.Известна опора к протяжному станку, содержащая чугунную накладку дляразмещения на установочной .поверхности в направлении выхода протяжки, 10Такие накладки позволяют снизитьэффект адгеэионного схватывания застойной зоны обрабатываемой заготовки с контактной поверхностью инструмента, что приводит к уменьшениюхрупкого разрушения зубьев протяжек,особенно твердосплавных 11Недостатком известного устройстваявляется неопределенность механических свойств и размеров применяемыхчугунных накладок в зависимости отмеханических свойств заготовок.Использование накладок с низкойтвердостью не препятствует образованию весьма прочных заусенцев на заготовке, что снижает точность обработки и требует применения допол-нительного трудоемкого ручного трудапо их удалению, Использование же.накладок с высокой твердостью вызывает резкое усиление износа протяжек, что также снижает точность обработки,Цель изобретения - повышениеточности обработки путем обеспечения полной ликвидации заусенцев 35на выходе протяжки при сохраненииее высокой стойкости.Поставленная цель. достигаетсятем, что опора к протяжному станку,содержащая чугунную накладку для 40размещения на установочной поверхности в направлении выхода протяжки, снабжена дополнительной чугун ной накладкой, предназначенной длясовместной установки с основнойнакладкой, причем твердость основной накладки, прилегающей к заготовке, составляет 0,7-0,8 от твердостипоследней, твердость дополнительнойнакладки - 0,7-0,8 от твердостиосновной, а толщина основной накладки выбирается из условия превышения в 15-20 раз величины максимальной подачи на зуб протяжки.На фиг.1 изображена схема предлагаемой опоры к протяжному станку;на Фиг.2 в . графики зависимости интенсивности износа протяжек от твер-,дости чугунных накладок для обрабатываемых заготовок из различныхматериалов, 60Опора содержит корпус 1, установленный на планшайбе 2 протяжногостанка (не показан). На установочной поверхности ь корпуса 1 внаправлении выхода протяжки 3 после довательно установлены основная чугунная накладка 4 толщиной Ь, и дополнительная чугунная накладка 5 толщиной Ь . Непосредственно на накладки установлена обрабатываемая заготовка 6.Испытание опоры производилось на специальном протяжном станке модели МП 2-797 при протягивании "елочных" пазов в дисках турбин иэ высокопрочного никелевого сплава использованием твердосплавных фасонных протяжен иэ сплава ВКЗ. Подача на зубьях 0,06 мм/эуб. Скорость резания чд = 14 м/мин. Для выявления оптимальной твердости основнойнакладки 4 и получения сравнительныхданных сначала были проведены испытания с установкой только основных накладок 4 толщиной ь = 20 мм и различной твердостью (кривая 7, Фиг.2). При тех же условиях обрабатывали заготовки иэ сплава ЭП 109 ВД (НВ 309) со скоростью= 20 м/мин (кривая 8) и сплава ЭИ 439 Б (НВ 300) со скоростью и;, = 30 м/мин (кривая 9).В результате экспериментальных исследований установили экстремальный характер зависимости интенсивности износа протяжек от величины твердости основной чугунной накладки.С увеличением твердости НВ чугунных накладок интенсивность износа протяжек и р сначала уменьшается, достигает минимума Ь рпри оптимальном значении твердости НВ о = (0,7-0,8) НВ , а затем возрастает.Экстремальный характер зависимости ь.= Г(нВ) обаясняется действием двух Факторов. С одной стороны, с увеличением твердости чугунной накладки .усиливается противодействие пластической деформации, свя- занной с образованием заусенцев в момент выхода режущего зуба из заготовки, Это приводит к снижению интенсивности износа и выкрашиваний режущих кромокС другой стороны, с увеличением твердости накладок усиливается действие истирающего фактора, что способствует увеличению износа протяжек. В первоначальный момент с увеличением твердости накладок от НВ 153 до НВО превалирует действие первого фактора, поэтому интенсивность износа Ьоснижаетсядо минимального значенйяозл в 1 о при оптимальной твердости накладки НВО, достаточной для полного противодействия процессу пластического выдавливания заусенцев. При дальнейшем увеличении твердости накладки НВ ) НВО прирост действия этого эффекта снижается. Поэтому превалирующую роль начинает играть действие истирающего фактора, которыйприводит к возрастанию интенсивности износа зубьев протяжек. Иэграфика видно, что минимальные значения Ьс учетом погрешности5овал Мписследования находятся при значениях твердости чугунных накладок0,7-0,8 от твердости обрабатываемойзаготовки диска турбины, Так, длявысокопрочного сплава на никелевой , 1 Ооснове ( 6 Э = 160 кгс/мм, НВ 444)Ь, находится при оптимальнойозл,;твердости накладки НВ 325, что составляет 0,73 от твердости заготовки диска турбины. Для сплава 15ЭП 109 ВД ( 6 э = 120 кгс/мм, НВ 380)оптимальная твердость НВ 290, чтосоставляет 0,76 от твердости обрабатываемой заготовки. Для сплаваЭИ 437 ВД ( 6 = 105 кгс/мм НВ 300)НВ 225, что составляет 0,75 оттвердости обрабатываемой заготовки.Известно, что износ твердосплавных протяжек увеличивается с увеличением длины пути резания и твердости заготовок из чугуна. В связис этим, при установке одной опорнойчугунной накладки ио известной схеме есть определенные противоречия., С одной стороны, нужно для чугуннойнакладки обеспечить достаточно высокую оптимальную твердость НВ итолщину 15-20 мм, достаточную дляпредотвращения поломки накладки, а,с другой стороны, для уменьшениясуммарного износа требуется уменьшить ее толщину и твердость. Поэтому и выбран наиболее оптимальныйвариант опоры к протяжному станкув виде двух накладок различнойтолщины и твердости. основная накладка небольшой толщины имеет дос- .таточно высокую оптимальную дляданного варианта обработки твердость НВ, а дополнительная накладка толшийой 10-15 мм имеет понижениую твердость (0,7-0,8 от твердостиосновной накладки), что обеспечиваетдополнительное снижение интенсивности износа протяжек (кривая 10,фиг.2 и предотвращает поломку тон-. 50кой основной накладкиОптимальные значения толщин основной чугунной накладки определяют из условия сопротивления ее смятию 55 под действием удельной силы резанияР = 600Б кгс/мм по формулеф 600 Д,ь КГсм 1где ъ, - толщина основной накладки, мм,В - подача на зуб, мм/эубУб- допускаемое напряжение смятия,К - 1,2-1,3, коэффициентучитывающий запас прочности накладки и точность заточки протяжки.Получаем Ъ = (15-20) Б170,06 = 1 мм.пУстановлено также, что применениеопорных накладок позволяет повыситьнадежность протяжек за счет болееплавного снижения импульса сил итемператур резания в момент выходазуба протяжки из заготовки. Известно,что резкий сброс температуры и силырезания подобен термодинамическомуудару по режущей кромке. Это зызывает появление микротрещин в режущейкромке зуба протяжки и последующийбыстрый износ и разрушение зуба.При исследовании двух опорных накладок в процессе протягивания, например, сплава ЭИ 437 Б температура нарежущей кромке зуба протяжек понижа"ется плавно на основной накладке от720 до 500 С, а на дополнительнойдо 300 С. С этого уровня после прекращения резания режущая кромка зубапротяжки охлаждается смаэывающе-охлаждающей жидкостью до комнатнойтемпературы. Аналогичным образомпроисходит и снижение сил резания:на основной накладке усилия резания снижаются на 20-30,а на дополнительной - на 60-70 относительнопервоначального резания. Эксперименты показали, что установкатретьей и последующих дополнительных накладок не вызывает существенного эффекта по повышению надежностии стойкости протяжек.Таким образом, оптимальным вариантом для повышения стойкости протяжек является применение не одной, а двух опорных накладок.Протягиваниес использованиемпредлагаемой опоры позволяет практически полностью исключить образЬвание заусенцев и уменьшить интенсивность износа протяжек.1077722 фм ерн лексеенко о илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. ная,Редактор Л Заказ 828/ ВНИИП по 13035, оставитель Г. Никогосоваехред С,Мигунова Коррект Тираж 1037 ПодписГосударственного комитета СССРлам изобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб., д, 4/5