Справочник технолога-машиностроителя 2
Глава 6. ОБРАБОТКА ПОВЕРХНОСТЕЙ ПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ

Сущность процесса и схемы обработки. Ка­либрование (деформирующее протягивание, дорнование) — чистовая операция обработки от­верстий деталей машин пластическим дефор­мированием. Эту операцию выполняют пере­мещением с натягом деформирующего ин­струмента (оправки с деформирующими элементами или шарика). При l/d≤7, где l — длина отверстия и d — его диаметр, детали обрабатывают методом прошивания (рис. 16, а и б), а при l/d>7  — методом протягивания (рис, 16, в — д). Глухие отверстия обрабаты­вают при возвратно-поступательном движении оправки (рис. 16, д). Различают обработку со сжатием (рис. 16, е) и с растяжением (рис. 16, г). Наиболее часто обработку ведут со сжатием. При обработке с растяжением тонкостенных цилиндров при l/d>4 получают меньшие от­клонения от прямолинейности поверхностей детали, чем при обработке их со сжатием. Хо­рошие результаты в этом случае обеспечивает обработка с осевым заневоливанием (предва­рительным растяжением) детали (рис. 17). Так, при обработке цилиндра диаметром 70 мм, длиной 5000 мм и с толщиной стенки 2,5 мм отклонение от прямолинейности не превышает 0,4 мм/м. Иногда применяют обработку с ра­диальным заневоливанием (деталь с зазором помещают в жесткий корпус, рис. 18).

Основным технологическим параметром процесса является натяг i = d_ин — d₀, где d_ин — диаметр деформирующего инструмента; d_о — диаметр отверстия до обработки (средняя арифметическая величина с учетом отклонений формы в поперечном сечении).

Обработку проводят с малым (до 0,5 мм) или с большим натягом (до 20% от диаметра отверстия). При обработке с малыми натягами уменьшаются отклонение формы в попереч­ном сечении (отклонение от круглости) и раз­брос значений диаметров отверстий в партии деталей (повышается точность размера) на 30—35%, уменьшаются также параметры ше­роховатости поверхности. Метод применяют при обработке Толстостенных деталей (отно­шение толщины стенки к радиусу отверстия h/r > 0,5) и деталей, у которых нежелательно существенное изменение формы и размеров после обработки. С малыми натягами обрабатывают детали и после термической обра­ботки.

Тонкостенные цилиндры и втулки (h/r ≤ 0,2) обрабатывают как с малыми, так и большими натягами. Зона пластической деформации при этом охватывает всю деталь. В результате обработки увеличивается диаметр отверстия на величину припуска 2z₁ = d_и — d_о (рис. 19), изменяется размер наружной поверхности и уменьшаются длина детали и толщина стен­ки (объем детали до и после обработки остается неизменным). Недостатком процесса является снижение точности по длине, увеличение отклонения от прямолинейности и откло­нений, определяющих положение торцов. Точ­ность размера отверстия при этом можно повысить на один-два квалитета и получить поверхность высокого качества. Таким мето­дом можно обрабатывать цилиндрические и фасонные отверстия.

Суммарный натяг лимитируется пластич­ностью материала детали. Деталь из хрупких материалов обрабатывают с малыми натяга­ми, так как при больших натягах может про­изойти ее разрушение.

Инструментом для обработки при калибро­вании служат оправки или шарики. Обработка шариками не обеспечивает оптимальных усло­вий деформирования — элементы имеют ма­лую размерную стойкость. Однако шарики применяют в промышленности ввиду про­стоты процесса обработки и возможности его автоматизации.

В зависимости от диаметра обрабатывае­мого отверстия и выполняемой операции применяют оправки с одним (рис. 20, а) или не­сколькими (рис. 20,б) деформирующими эле­ментами, цельные или сборные Оправки, предназначенные для обработки сквозных от­верстий, выполняют с передним и задним хвостовиками для крепления инструмента в па­троне или подвижной каретке станка. Оправки могут иметь направляющие части, обеспечи­вающие взаимную ориентацию детали и ин­струмента.

Материал деформирующих элементов (твердый сплав ВК15, ВК15М) обеспечивает высокую износостойкость инструмента и вы­сокую изгибную прочность. При малых на­грузках на инструмент можно применять сплав ВК8. Стержни, хвостовики я дистан­ционные втулки сборных оправок изгото­вляют из углеродистых сталей, закаленных до твердости HRC 40—45. В собранном виде ра­диальное биение деформирующих элементов относительно направляющих не должно пре­вышать 0,02—0,05 мм. Это требование выпол­няют за счет высокой точности изготовления деталей оправки. Особое внимание уделяют стержню (радиальное биение его не должно быть более 0,01—0,02 мм), дистанционным втулкам и деформирующим элементам (тор­цовое и радиальное биение их относительно базового отверстия не должно быть более 0,005—0,01 мм). Рабочая форма деформирую­щих элементов (рис. 21, а) обычно предста­вляет собой два усеченных конуса с углами φ = 3 ÷ 5° (наиболее часто 4º) и цилиндриче­скую поверхность (калибрующую ленточку), соединяющую большие основания конусов. Ширина ленточки b = 0,35d^0,6. При обработке отверстий диаметром (5 — 150 мм ширину b (мм) выбирают в зависимости от материала детали и толщины ее стенки:

Деформирующий элемент часто выпол­няют симметричным — можно работать с по­дачами вперед и назад или повернуть элемент при его износе. Элемент с более длинным ра­бочим и более коротким обратным конусом (рис. 21,б) обладает наивысшей несущей спо­собностью.

При работе с большими натягами расчет размеров деформирующего элемента прово­дится следующим образом.

Из условия прочности толщина стенки де­формирующего элемента

где Q — сила протягивания, Н; K_L — коэффициент высоты деформирующего элемента (отношение фактической высоты L_факт к оптимальной L_опт); значения коэффициента приведены в табл. 11; l — ширина контакта деформирующего элемента с обрабатываемой поверхностью, мм, зависящая от диаметра деформирующего элемента, натяга и толщины стенки обрабатываемой детали (табл. 12); f — коэффициент трения между элементом и обрабатываемой поверхностью; в зависимо­сти от обрабатываемого материала и техно­логической смазки f = 0,05 ÷ 0,14; d_ин — диаметр деформирующего элемента, мм; [σ_из] - допустимое напряжение твердого сплава при изгибе, МПа;

[σ_из] = σ_в.из · К_пс/К_зп.     (2)

где σ_в.из — предел прочности при изгибе для твердого сплава;

σ_в.из = 4,62d_ин^-0,36t_к^-0,45σ_в.из.ст;

здесь σ_в.из.ст — предел прочности твердого сплава при изгибе, оговоренный ГОСТом (для ВК15 σ_в.из.ст = 1800 МПа); К_пс -коэффициент посадки деформирующего элемента на стер­жень протяжки; К_зп — коэффициент запаса прочности (см. табл. 11).

В формуле (3)

где К_ф — коэффициент формы деформирующе­го элемента; К_ф=1 при цилиндрическом от­верстии в деформирующем элементе и К_ф = 1,2 при отверстии с конусами и посадке с натягом, К_пс не может быть меньше еди­ницы, поэтому, если по формуле (4) К_пс < 1, для дальнейших расчетов К_пс = 1; Δ — вели­чина зазора или натяга, мм, при посадке де­формирующего элемента на стержень протяж­ки. В случае зазора показатель степени у величины е берется со знаком минус, в слу­чае натяга — со знаком плюс. Опыт показы­вает, что применять натяги более 0,001d_к не следует, так как это может вызвать разрыв деформирующего элемента при его посадке на стержень протяжки (d_к — диаметр посадочного отверстия; е — основание натурального лога­рифма).

При определении толщины стенки t_к по уравнениям (1), (2) и (3) принимают К_пс = 1.

Если по формуле (3) σ_в.из<800 МПа или σ_в.из > 2000 МПа, то в расчетах принимают σ_в.из = 800 или 2000 МПа.

После определения толщины стенки t_к де­формирующего элемента рассчитывают его оптимальную высоту:

где R_к — наружный радиус деформирующего элемента, мм; r_к — внутренний радиус дефор­мирующего элемента, мм; v - отношение предела прочности твердого сплава при изгибе к пределу прочности при сжатии; для сплава ВК15 v = 0,516; W — момент сопротивления из­гибу деформирующего элемента в сечении, перпендикулярном его оси, мм³;

После того как будет найдено значение L_опт, определяют минимальную (по конструк­тивным соображениям) высоту деформирую­щего элемента:

где b — ширина цилиндрической ленточки, мм; φ - угол рабочего конуса; b_фас — ширина фа­ски, мм; с — длина нерабочего участка рабоче­го конуса, равная длине обратного конуса.

Сравнивают значения L_опт и L_кд и выби­рают большее из них. Если большим окажется L_кд то по формуле (5) определяют действи­тельное значение K_L и по уравнению (1) корректируют значение t_к.

В тех случаях, когда расчет деформирую­щего элемента показывает, что ввиду большой рабочей нагрузки его запас прочности оказы­вается недостаточным, следует использовать элементы, показанные на рис. 22, и осуществлять посадку их на стержень протяжки с на­тягом. На рис. 22, а показан деформирующий элемент, у которого цилиндрическое отверстие расположено только под зоной нагрузки, что снижает напряжения изгиба. На рис. 22,б пока­зан деформирующий элемент, у которого ко­ническое отверстие находится со стороны ра­бочей части элемента. Кроме того, элемент посажен на конический стержень протяжки, у которого больший диаметр находится у переднего конца протяжки. На стержне эле­менты фиксируют регулируемыми по длине дистанционными втулками. За счет перемеще­ния элементов по стержню создается необхо­димый натяг, который уменьшает напряжения изгиба и повышает несущую способность эле­мента.

Дистанционные втулки между деформи­рующими элементами определяют их распо­ложение на протяжке (прошивке). Если на по­верхности протягиваемого отверстия отсут­ствует окалина, ржавчина и другие значи­тельные загрязнения, втулки могут иметь простую цилиндрическую форму. В том же случае, когда на поверхности отверстия детали имеются значительные загрязнения (например, необработанная горячекатаная труба), втулки во избежание напрессовки отслоившихся за­грязнений должны иметь специальную форму (рис. 23).

Смазочно-охлаждающие технологически средства (СОТС). При обработке обязательно применение СОТС, предотвращающих схва­тывание деформирующих элементов с обра­батываемым металлом, что приводит к браку обработанных деталей и нередко к разруше­нию деформирующих элементов. Для деталей из углеродистых и низколегированных сталей вполне оправдывают себя широко распростра­ненные смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ), такие как сульфофрезол, МР-1, МР-2, эмульсии. Эти же жидкости следует применять при обработке деталей из цветных металлов (бронзы, латуни, алюминиевых сплавов). Для деталей из высоколегированных, жаростойких и коррозионно-стойких сталей и сплавов следует применять СОТС: АСМ-1, АСМ-4, АСМ-5, АСМ-6. При обработке деталей из за­каленных сталей используют смазку АСФ-3. Качество обработанных поверхностей отвер­стий. Шероховатость поверхности, обработан­ной пластическим деформированием, зависит от исходной шероховатости и материала обра­батываемой детали, толщины ее стенок, режи­ма обработки, применяемой СОТС и угла ра­бочего конуса инструмента. От скорости обра­ботки (в пределах диапазона применяемых скоростей) шероховатость обработанной по­верхности не зависит. Для получения малых значений параметров шероховатости предва­рительную обработку отверстия целесообраз­но проводить твердосплавным инструментом (резцом, зенкером, разверткой), имеющим малые углы в плане (φ = 30 ÷ 40°), на скоро­стях резания, исключающих образование наро­ста. При обработке отверстий в толсто­стенных деталях после переходов растачива­ния или развертывания (исходный параметр Ra = 6,3 ÷ 1,6 мкм) получают поверхности с Ra = 0,8 ÷ 0,1 мкм, если материал деталей сталь, Ra = 0,4 ÷ 0,1 мкм при обработке дета­лей из бронзы и Ra = 1,6 ÷ 0,4 при обработке деталей из чугуна. Шероховатость поверхно­стей тонкостенных деталей в 2—4 раза выше. Обычно существует оптимальный натяг, обеспечивающий наилучшие результаты при обра­ботке поверхности (рис. 24).

Шероховатость поверхности после пласти­ческого деформирования будет тем ниже, чем меньше натяг, при котором проводится обра­ботка отверстия. Так, при обработке детали из стали 45 с исходной шероховатостью Ra = 4,0 ÷ 8,0 мкм и при суммарном натяге 1 мм получают (см. рис. 24) следующую шерохова­тость обработанной поверхности при натягах на деформирующем элементе:

Таким образом, при малых натягах можно получить очень малые значения Ra. Однако при некоторых значениях суммарного натяга параметр шероховатости Ra может увеличи­ваться. При натягах на элементе 0,05—0,2 мм это явление возникает при обработке углеро­дистых сталей после прохода одного и того же числа деформирующих элементов

n_к = 0,28НВ/t_о^0,65     (8)

Если необходимо осуществить большую деформацию и получить при этом высокое ка­чество поверхности, нужно 75-80% деформа­ции осуществить с большими натягами, а остальные 25 — 20% с малыми натягами, как это показано на рис. 24 штриховой линией.

При использовании различных СОЖ (сульфофрезола, эмульсии, МР-1, МР-2) получают поверхности примерно с одинаковой шероховатостью, но эти СОЖ обладают разными экранирующими свойствами. При обработке деталей из высоколегированных коррозионно-стойких и жаропрочных сталей и сплавов приходится применять твердые СОТС, обладаю­щие очень высокими экранирующими свой­ствами против схватывания. При этом значи­тельно снижается коэффициент трения, а ше­роховатость поверхности в меньшей степени. Для получения в этих случаях низкой шерохо­ватости 80-90% деформации следует осуществлять с применением твердых смазок, а остальные 20-10% — с применением СОЖ. Увеличение угла рабочего конуса инструмента снижает шероховатость, но в то же время уменьшает деформацию, при которой на­чинается повышение шероховатости.

Упрочнение металла является следствием происходящих деформаций. Обычно происхо­дит два вида деформации — деформация рас­тяжения, охватывающая всю стенку детали, и деформация сдвига, образующая слой тек­стуры на обработанной поверхности. Дефор­мация в слое текстуры значительно превосхо­дит по интенсивности деформацию в стенке детали. Упрочнение, выражаемое изменением твердости (рис. 25), снижается при переходе от обработанной поверхности в глубину детали. Толщина слоя текстуры, обладающего повы­шенной твердостью, тем больше, чем больше толщина стенки, натяг и число рабочих дефор­мирующих элементов, и тем меньше, чем выше исходная твердость обрабатываемого металла. Приращение твердости зависит от обрабаты­ваемого металла и составляет 130-260%.

Остаточные напряжения первого рода на поверхности отверстия могут быть как отри­цательными (сжатие), так и положительными (растяжение). Если у обработанной поверхно­сти возникли напряжения сжатия, то при пере­ходе в глубину стенки они сначала несколько возрастают, а затем снижаются и переходят в напряжения растяжения. Бели у поверхности создаются напряжения растяжения, то при переходе в глубину стенки они сначала не­сколько уменьшаются, а затем возрастают. Увеличение натяга уменьшает остаточные напряжения сжатия и переводит их в напряжения растяжения. Увеличение толщины стенки при­водит к обратному изменению остаточных на­пряжений. С точки зрения эксплуатационных качеств поверхности желательно получение сжимающих остаточных напряжений. Знак остаточных напряжений в обработанной дета­ли можно определить следующим образом. Например, если в результате обработки отвер­стия его диаметр оказывается больше диаме­тра последнего деформирующего элемента, то это свидетельствует о наличии растягивающих остаточных напряжений.

Точность обработки. Ожидаемую точность обработки отверстий в тонкостенных деталях рассчитывают, основываясь на теории пла­стичности материалов. Основные расчетные зависимости для процесса обработки со сжа­тием детали (см. рис. 16, в) приведены в табл. 13. Если при обработке интенсивность напряжений больше предела текучести, то происхо­дит упругопластическое деформирование дета­ли. В этом случае (рис. 26) зависимость припуска (2z_i), характеризующего изменение размера отверстия при обработке от натяга на диаметр (i) имеет вид

2z_i = K_d(i-i_o)

Физический смысл величины i₀ состоит в том, что она определяет экстраполиро­ванный натяг, соответствующий наступлению пластической деформации деталей с не­круглым отверстием. Для тонкостенных ци­линдров i₀ = i_о.отнd_o (d_o - диаметр срединной поверхности цилиндра; d_o = d₃+h) опреде­ляют по уравнениям табл. 13. Для толстостенных деталей i₀ приближенно можно опре­делить по соотношениям

i_o = (σ_т/Е)(d_з+h) при 2h/d_з = 0,2÷1,0;

i_o = (σ_т/Е)(2d_з-h) при 2h/d_з = 1,0÷2,0.

Коэффициент К_d равный тангенсу угла на­клона прямой, является коэффициентом изме­нения размера, или коэффициентом копирова­ния погрешностей. При обработке тонко­стенных цилиндров К_d близок к единице. Для толстостенных цилиндров можно принять К_d = А — Bh. Для стальных деталей (σ_т ≈ 400 МПа) при соотношении размеров 2h/d₃ = 0,2 ÷ 2,0 и диаметре отверстия d₃ = 30 мм А = 1,2; В = 0,02.

Самый благоприятный вариант обработки детали с точки зрения ее точности — при К_d = 1,0, так как исходные погрешности при этом не копируются. Поэтому наиболее эффективно повышается точность при обработке тонко­стенных цилиндров.

На величину собственной случайной по­грешности σ_i(i-1) определяемой по формулам табл. 13, наибольшее влияние оказывает непо­стоянство механических свойств материала за­готовок. Например, колебания предела текуче­сти в партии заготовок Т(σ_т) = 200 МПа при диаметре цилиндров d_o = 40 мм, Е = 2•10⁵ МПа приводят к возникновению случайной погрешности операции (d_o/E) · T(σ_т) = 40 мкм. Поэтому для повышение точности целесообразно проводить предварительную термическую обработку, обеспечивающую стабильные меха­нические свойства материала.

Практически калиброванием гладких ци­линдров можно обрабатывать отверстия по 8—9-му квалитетам; в отдельных случаях - по 6—7-му квалитетам, за исключением неболь­ших участков около торцов. Из-за неодина­ковых условий пластического деформирования отверстия в цилиндрах на расстоянии 2—4 мм от торцов имеют диаметр, отличающийся на 0,02 — 0,1 мм от диаметра на остальной длине цилиндра (у толстостенных деталей диаметр увеличивается, у тонкостенных - уменьшает­ся). Бели такая погрешность недопустима, то после калибрования проводят подрезку торца. Целесообразно в связи с этим длинные заго­товки разрезать на отдельные детали после калибрования.

Для деталей массового производства обра­ботку проводят на волочильных станах.

Разностенность заготовок порядка 4 — 6% не оказывает существенного влияния на точ­ность обработки. При обработке со сжатием изогнутость цилиндров, имеющих разностенность более 6%, может превышать 0,02-0,05 мм на длине 100 мм. В этих условиях целесо­образно вести обработку с растяжением, при­чем натяги и число элементов следует при­нимать минимально необходимыми.

При деформировании тонкостенных цилин­дров происходит увеличение наружного диа­метра, уменьшение длины цилиндра и тол­щины его стенки. Поэтому окончательную обработку наружной поверхности и торцов следует проводить после калибрования. Изме­нение размеров определяют по формулам табл. 13. Размеры после обработки можно определить также по формулам

Здесь d₀, D₀, t₀ L₀ - соответственно внутрен­ний и наружный диаметры, толщина стенки цилиндра и его длина до обработки; d, D, t, L— те же величины после обработки. Зависи­мости получены для случаев, когда обработку отверстия можно выполнить одним деформи­рующим элементом. В тех случаях, когда в де­тали размещается одновременно несколько элементов, t и D незначительно возрастают, a L уменьшается. Уравнения используют как для схемы сжатия, так и для схемы растяже­ния.

Для вновь проектируемого процесса часто возникает необходимость проведения экспери­ментальной проверки размеров инструмента. С учетом фактических значений размеров от­верстий проводится корректирование диаме­тра последнего деформирующего элемента.

Режим обработки. Назначение режима обработки и конструирование инструмента — две взаимосвязанные задачи, так как ос­новным параметром режима являются натяги на деформирующие элементы. Скорость обра­ботки с учетом возможностей станка назна­чают в пределах 2—25 м/мин. Обработку ве­дут обычной оправкой с несколькими дефор­мирующими элементами. Наиболее эффек­тивным для получения требуемой точности является первый проход. Точность обработки последующими элементами снижается в гео­метрической прогрессии. Поэтому с точки зре­ния точности и шероховатости поверхности обработку следует вести оправкой с двумя — шестью элементами (для целых оправок число элементов можно увеличить до десяти). При излишне большом числе деформирующих эле­ментов и больших натягах из-за нарушения условий смазывания и схватывания поверхно­стей деформирующих элементов и детали со­стояние обработанной поверхности может ухудшиться.

При обработке с малыми натягами для по­лучения возможно лучших результатов по точ­ности натяг на элемент следует назначать та­ким, чтобы обеспечить высокую точность формы, прямолинейность оси и требуемую шероховатость поверхности.

Следует учитывать, что качество обработки деформирующим инструментом зависит не только от режима обработки, но и (существен­но) от точности размера отверстий, состояния поверхности и механических свойств деталей.

Для достижения точности по 11 —13-му квалитетам можно принять обработку с боль­шими и одинаковыми для всех деформирую­щих элементов натягами и небольшим числом элементов на инструменте. Относительная де­формация, осуществляемая каждым элементом, может достигать 2 — 4%. Для достижения точности по 8-11-му квалитетам при обра­ботке отверстий в жестких деталях с постоян­ной по их длине жесткостью следует приме­нять средние натяги (0,5-1,0 мм), одинаковые для всех деформирующих элементов. Для до­стижения точности, соответствующей 8—9-му квалитетам, детали, изготовляемые из горяче­катаных трубных заготовок, необходимо пред­варительно обрабатывать резанием. При обра­ботке отверстий с точностью по 8-11-му квалитетам в деталях с переменной толщиной стенки следует применять инструменты с уменьшающимися натягами от первого к по­следнему деформирующему элементу (натяги на последних элементах 0,1-0,02 мм). Для этой группы деталей при резко изменяющейся поперечной жесткости (бурты, приливы) целе­сообразна схема деформирование — резание — тонкое деформирование. Для получения точно­сти по 5—6-му квалитетам необходима пред­варительная точная обработка резанием, после чего деформирование проводят с малыми на­тягами и с суммарной деформацией 0,5 -1,0 %.

Осевое усилие определяют расчетом или опытным путем. В сравнимых условиях осевое усилие меньше при обработке отверстий в чу­гунной детали на 30 — 35%, а в бронзовой и алюминиевой деталях — на 60 —65 %, чем при обработке стальной детали.

Прилагая к инструменту или детали осевые вибрации и ударные импульсы с частотой по­рядка 20 Гц и амплитудой 0,3-1,5 мм, осевое усилие можно существенно снизить. Усилие снижается также при оптимальном подборе СОТС и его подводе к каждому деформирую­щему элементу. Осевую силу определяют по эмпирическому уравнению (при t₀/d₀ < 0,3 ÷ 0,4):

где С — коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемого металла, угла рабочего ко­нуса деформирующего элемента и применяе­мого СОТС; t_о — исходная толщина стенки де­тали, мм; d₀ — диаметр отверстия до обработ­ки, мм; HВ — твердость (по Бринеллю) обра­батываемого металла; i — натяг на элемент, мм;  — суммарная деформация отверстия, мм, осуществляемая n элементами;  — суммарная деформация отверстия (мм), осуществляемая n — 1 элементами; Q — осевая сила, Н, на одном деформирующем элементе в зоне установившейся нагрузки.

Значения величин С, х, у, r, m приведены в табл. 14.

Если в обрабатываемом отверстии будут одновременно находиться несколько деформи­рующих элементов, силы, действующие на них, нужно суммировать с учетом неполной нагрузки в зонах входа и выхода, а также с учетом эффекта совмещения зон внеконтактной деформации соседних элементов [1].

При большой толщине стенки (t₀/d₀ ≥ 1) силы определяют по уравнению

где Q — сила, Н, на одном деформирующем элементе;  — соответственно суммарные натяги на n и (n-1)-м деформирую­щих элементах, мм; значения С, у, r, m приве­дены в табл. 15. Натяг на деформирующий элемент может изменяться в пределах до 0,1 мм.

Уравнения (9) и (10) даны для случаев при­менения углов рабочего конуса деформирую­щих элементов φ = 3 ÷ 6°, определяющих минимум осевой силы.

Стойкость деформирующих элементов из твердого сплава при обработке стальных дета­лей составляет 50—100 км суммарной длины обработки.

Приспособления для обработки. Деталь при обработке обычно устанавливают на торец и не закрепляют. Правильное взаимное распо­ложение инструмента и детали обеспечивают с помощью плавающих (самоустанавливаю­щихся) приспособлений на шаровой опоре (по типу приспособлений для протягивания, рис. 27). Планшайба 1 установлена на плите 2 про­тяжного ставка и имеет шаровую поверхность, на которую опирается вкладыш 3, удер­живаемый крышкой 4. Обрабатываемая де­таль 5 упирается при обработке во вкладыш 3. Эта конструкция непригодна для тех случаев, когда при обработке внутренний диаметр де­тали становится равным или превышает на­ружный диаметр заготовки до протягивания, что часто встречается при обработке тонко­стенных изделий с большим натягом. В этом случае элементы, на которые опирается де­таль, должны перемешаться при увеличении диаметра опорного торна детали. В конструк­ции элементов с подпружиненными кулачка­ми, перемещающимися по пазам, есть общий недостаток — значительное сопротивление перемещению этих кулачков, вызывающее уве­личение осевой силы. Опоры, в которых пере­мещение опорных элементов связано не с тре­нием скольжения их в пазах, а с упругими деформациями хвостовиков, показаны на рис. 28. Опора выполнена в виде стакана и состоит из корпуса 1 и опорных элементов 2. Корпус представляет собой жесткое кольцо с флан­цем, а опорные элементы, составляющие одно целое с корпусом, являются отдельными ле­пестками, разделенными между собой про­дольными пазами 5, доходящими до корпуса. Опорные лепестки имеют малую поперечную жесткость и при увеличении диаметра обрабатываемой детали 3, центрируемой конической и цилиндрической поверхностями лепест­ков, упруго изгибаются, не вызывая заметного увеличения силы протягивания. Эта конструк­ция позволяет осуществить обработку и по схеме растяжения. В этом случае опорные эле­менты входят в кольцевую технологическую канавку на наружной поверхности детали. Другие конструкции опор, а также устройство для обработки в жестком корпусе с принуди­тельным извлечением детали, устройство для протягивания по схеме осевого заневоливания описаны в работе [2].

В целях автоматизации процесса приме­няют приспособления для возврата шариков (рис. 29), оправок и для загрузки деталей с по­мощью простейших автооператоров и промы­шленных роботов.