13.1. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИГОЛЬНИЦ
Типы фрез при изготовлении игольниц
В настоящее время применяют три типа фрез, имеющих различный характер
бокового поднутрения (рис. 13.2): фреза типа Л, у которой боковые
стороны имеют поднутрения, начиная от режущих кромок до отверстия (рис.
13.2, а); фреза типа Б, поднутрение ее боковых сторон производится до
центрирующего утолщения и боковые стороны параллельны (рис. 13.2,б);
фреза типа В, у которой поднутрение производится на короткой части у
режущей кромки, а боковые поверхности шлифуются параллельно (рис. 13.2,
в).
Выбор типа фрез имеет существенное значение. При закреплении на станке
фрезы типа А зажимное кольцо может иметь контакт с торцом фрезы только
по окружности вместо плоского контакта по кругу. Кроме того, отсутствие
центрирующего утолщения вызывает значительные погрешности установки при
смене фрез вследствие колебания углов бокового поднутрения.
В то же время центрирующее утолщение требует двойного шлифования торцов;
при этом трудно обеспечить одинаковый угол поднутрения с обеих сторон.
Из изложенного следует, что при высоких требованиях точности к
расположению пазов предпочтительнее применять фрезы типа Б. Учитывая
технологические трудности изготовления таких фрез, целесообразно
центрирующие утолщения оставлять у фрез толщиной b>0,5 мм. Более тонкие
фрезы могут быть изготовлены по типу А. Фрезы типа В применяют при
обработке таких материалов, как мягкие сплавы и пластмассы (образуется
наибольшее трение). Угол бокового поднутрения у режущих кромок этих фрез
значительно больше, чем у фрез типа А и Б.
Рис. 13.2. Типовые фрезы:
а — с поднутрениями боковых сторон от режущих кромок до отверстия; б — с
поднутрениями боковых сторон до центрирующего утолщения; в — с
поднутрениями боковых сторон у режущей кромки
Рис. 13.3. Форма впадин и толщина зуба фрезы
Для фрезерования игольных пазов рекомендуется
следующая геометрия фрез (рис. 13.3): передний угол у=6-7°; задний угол
а=25±1; угол бокового поднутрения ф1 = 0°30'. Форма впадины зуба
существенно влияет на характер образования стружки, а тем самым на
стойкость фрезы.
Для достижения минимального времени обработки
необходимо фрезеровать игольные пазы в автоматическом режиме работы
станка без останова для проведения контроля ширины и глубины пазов, что
возможно при повышении точности обработки на предшествующих операциях и
при введении автоматического контроля параметров пазов.
Шлифовальную операцию (см. операцию 22, табл. 13.1) выполняют на
специальном поворотном приспособлении, обеспечивающем установку игольниц
по отношению к шлифовальному кругу под требуемыми углами.
Для трикотажных машин большое значение имеет качество отделочной
обработки нитеконтактирующих поверхностей, особенно для деталей,
участвующих в процессе петлеобразования. От качества поверхностей
зависят затраты сырья на их приработку, обрывность и повреждаемость
нити, неровность петельной структуры, влияющей на внешний вид
трикотажных изделий, процент вырезки полотна и производительность
трикотажных машин.
Нитеконтактирующим органом игольницы является отбойный гребень В (см.
рис. 13.1), качество отделочной обработки которого оказывает большое
влияние на процесс петлеобразования. При выполнении отделочной обработки
отбойного гребня требуется обеспечить закругление острых кромок и
одновременно получить оп-
тимальный микрорельеф рабочих поверхностей,
контактирующих с нитью. Кроме того, необходимо также повысить
износостойкость отбойного гребня, так как одной из основных причин
замены игольниц является износ отбойного гребня. Эти требования, а также
необходимость повышения производительности, снижения трудоемкости и
улучшения условий труда при вы-полнении отделочной обработки игольниц и
определяют условия, которым должен удовлетворять метод отделочной
обработки.
Одним из наиболее производительных методов отделочной обработки,
позволяющим обрабатывать детали сложной формы с обеспечением
шероховатости Rа=0,08 мкм и получением упрочненного поверхностного слоя,
является обработка механическими щетками.
Отделочную обработку нитеконтактирующих поверхностей отбойных гребней
выполняют на специальном станке дисковыми щетками с металлическим
ворсом. Применение данного станка позволило механизировать отделочную
операцию и обеспечить получение микрогеометрии рабочих поверхностей
отбойных гребней с оптимальными параметрами шероховатости и радиусами
закругленных кромок для нитеконтактирующих поверхностей. Качество
обработки механическими щетками зависит от конструкции инструмента,
режима обработки, СОЖ, исходной шероховатости и твердости обрабатываемых
поверхностей.
Общий вид металлической щетки представлен на рис. 13.4. К режимам
обработки металлическими щетками относятся: Т — время обработки; v —
скорость обработки (окружная скорость наружных концов ворсинок); t —
натяг ворса. Параметрами инструмента являются: dB — диаметр ворса; / —
длина свободных концов ворсинок; рв — плотность ворса и материал ворса.
На рис. 13.5 показаны зависимости параметров шероховатости Ra, S, г и Н
— микротвердости обрабатываемой поверхности от времени обработки Т. В
начальный период обработки в результате упругопластического
деформирования поверхностного слоя происходит сглаживание микрорельефа.
Уменьшается высота микронеровностей, увеличивается шаг S и радиус
закругления вершин г. Интенсивно удаляются поверхностные пленки,
увеличивается микротвердость поверхности. Примерно через 1—5 с, в
зависимости от режима после начала обработки, параметр Ra достигает
минимального значения. Обрабатываемая поверхность очищается от
поверхностных пленок, что совместно с ударным воздействием ворсинок и
повышением температуры поверхностного слоя до 300— 600°С способствует
более прочному адгезионному схватыванию. В результате происходит
вырывание и некоторый перенос ворсинками частиц поверхностного слоя на
вершины микрорельефа. Параметр Ra начинает увеличиваться, интенсивность
повышения параметров S и r уменьшается.
Дальнейшая обработка ведет к незначительному увеличению параметров Ra, S
и Я. Радиус закругления вершин г уменьшается и примерно через 7—10 с
достигает минимального значения, после чего наблюдается незначительное
его увеличение.
Проведенные в Московском текстильном институте им. А. Н. Косыгина
исследования показали, что нецелесообразно применять натяг ворса более 2
мм. Дальнейшее увеличение натяга приводит к быстрому разрушению щеток в
результате сопротивления усталости ворсинок от знакопеременного изгиба в
месте их заделки. Кроме того, ухудшается качество обработки. Диаметр
ворса выбирают в зависимости от исходного состояния обрабатываемой
поверхности, шероховатости и упрочнения поверхностного слоя (0,03—1,2
мм), получаемого в результате обработки.
Установлено, что рабочие поверхности отбойных гребней игольниц должны
иметь параметры шероховатости = 350---1500 мкм; 5=200—350 мкм,
Ra=2,5----6,5 мкм и радиусы закругления кромок
R = 0,2----0,3 мм. Рабочие поверхности с требуемыми параметрами
шероховатости и радиусами закругления кромок можно получить вращающимися
щетками с диаметром ворсинок 0,34 мм, плотностью ворса рв=65 шт/см2,
длиной свободных концов ворсинок 25 мм при обработке с натягом ворса t=
1,5 мм, скоростью обработки 20,5 м/с и временем обработки 3 с.