MACHINE-TOOLS

Строгание относится к процессам механической обработки металлов и осуществляется резцами на строгальных станках.

Чтобы обработать на станке заготовку резанием, режущий инструмент и заготовка должны совершать определенные движения. Различают два основных движения: главное рабочее движение подачи (рис. 1).

Главным рабочим движением называется движение, при котором осуществляется снятие стружки. При работе на строгальном станке главным рабочим движением является прямолинейное возвратно-поступательное движение стола с заготовками или ползуна с резцом.

Движением подачи называется движение, которое обеспечивает последовательное снятие стружки по всей обрабатываемой поверхности.

Строгальные станки делятся на две группы: продольно-строгальные и поперечно-строгальные. У продольно-строгальных станков главное рабочее движение осуществляется столом с закрепленной на нем заготовкой а движение подачи(горизонтальной и вертикальной) сообщается резцу, закрепленному в резцедержателе. У поперечно-строгальных станков, наоборот, главное рабочее движение имеет резец, а движение подачи (горизонтально) - стол, на котором крепится заготовка. Вертикальная подача и в этом случае сообщается резцу.

Элементами резания являются глубина, подача и скорость резания.

Припуск на обработку и глубина резания. Размеры заготовки которую обрабатывают на станке, больше соответствующих размеров окончательно готовой детали. Излишек металла, срезаемый с заготовки при ее обработке на станке, называется припуском. Обозначают припуск буквой h.

Чем больше припуск на обработку, тем, как правило и больше времени приходится затрачивать на его срезание. Поэтому припуски должны быть по возможности малыми, но в то же время и достаточными для получения годной детали.

Припуск на обработку обычно срезается не весь сразу, а за несколько проходов инструмента. Чаще всего ведут обработку в два прохода: один - черновой, при котором снимается основная часть припуска, а второй - чистовой, при котором выдерживаются заданные чертежом форма, размеры и чистота поверхности.

Толщина слоя металла, срезаемого резцам за один проход, называется глубиной резания. Она обозначается буквой t и измеряется в миллиметрах.

Если известна величина припуска на обработку, то число проходов, обозначаемое буквой i, равняется припуску, деленному на глубину резания:

i = h/t.

Подача. Строгальные станки имеют рабочий ход, во время которого происходит резание, и холостой (обратный) ход, когда заготовка или резец перемещаются в обратном направлении. При холостом ходе резания не происходит, а в конце его осуществляется движение подачи - относительное перемещение резца или заготовки, необходимое для того, чтобы при рабочем ходе снять следующий слой металла; т. е. подача при строгании прерывиста, она осуществляется в конце хода стола (резца). Как видно из схемы, приведенной на рисунке 1, направление движения подачи перпендикулярно направлению главного рабочего движения.

Таким образом, подачей называется перемещение заготовки (или резца) в поперечном направлении, происходящее после каждого двойного хода резца (или стола с заготовкой). Подача обозначается буквой s и измеряется в миллиметрах на один ход или на один двойной ход.

Знача число двойных ходов в минуту n и умножив эту величину на величину подачи на один двойной ход получим значение подачи в минуту:

s_м = s*n мм/мин. (1)

Поперечное сечение среза. На рисунке 1 поперечное сечение срезаемого слоя металла изображено в виде заштрихованного параллелограмма. Площадь этого сечения обозначается буквой ƒ и выражается произведением основания параллелограмма s (подачи) на высоту t (глубину резания) либо же произведением двух величин: основания b, называемого шириной среза, на высоту a, называемую толщиной среза:

ƒ = s*t = b*a мм². (2)

Между толщиной среза и подачей, а также между шириной среза и глубиной резания существуют следующие зависимости:

a = s*sinφ мм; (3)

b = sinφ/t мм, (4)

где φ - главный угол резца в плане (см. рис. 1).

Понятие о скорости резания. Скорость резания при строгании является скоростью рабочего хода, во время которого производится срезание стружки. У продольно-строгального станка - это скорость перемещения стола (заготовки); у поперечно строгального - скорость перемещения ползуна (резца).

Скоростью резания называется путь, пройденный резцом за 1 мин. Обозначается скорость резания буквой υ и выражается в метрах в минуту (м/мин.).

Скорость строгания (скорость рабочего хода υ_p.x) для продольно-строгальных станков непосредственно указывается в паспорте станка, а для поперечно-строгальных может быть подсчитана по следующей формуле:

υ_p.x = (n*H)/1000 * (1+m) м/мин., (5)

где H - длина хода резца (стола) в направлении главного рабочего движения, в мм;

n - число двойных ходов стала или ползуна в минуту;

m - отношение скорости рабочего хода к скорости холостого хода:

m = υ_p.x / υ_x.x ≈ 0,5. (6)

Пример. Определить скорость резания при обработке стальной детали на поперечно-строгальном станке модели 7А36 при длине хода резца H=200 мм и числе двойных ходов n=90 дв. ход./мин.; m=0,38.

Решение. Подставляя данные условия в формулу (5), получаем:

υ_p.x = (90*200)/100 * (1+0,38) ≈ 24,8 м!мин.

Обычно при работе на строгальных станках перед рабочим возникает другая задача: при заданной скорости рабочего хода υ_p.x рассчитать число двойных ходов в минуту. Это число необходимо знать для определения основного (машинного) времени при работе как на продольно-строгальных, так и на поперечно-строгальных станках. А при работе на последних в соответствии с найденным числом двойных ходов производится также и настройка коробки скоростей.

При строгании на продольно-строгальном станке число двойных ходов определяется по формуле:

n = (1000* υ_p.x * υ_x.x)/H( υ_p.x + υ_x.x ) дв. ход/мин, (7)

где υ_p.x - скорость рабочего хода, выбранная по паспорту станка.

При строгании на поперечно-строгальном станке число двойных ходов рассчитывается по такой формуле:

n = (1000* υ_p.x)/H(1+m) дв. ход./мин. (8)

Пример. При строгании некоторой детали на продольно-строгальном станке 7231А длина хода стола составляет 2500 мм. Скорость хода стола υ_p.x = 35 м/мин. и υ_x.x = 75 м/мин. Необходимо определить число двойных ходов стола в минуту.

Решение. Подставляя цифровые величины в формулу (7), находим:
n = (1000*35*75)/2500(35+75) = 9,5 дв. ход/мин.