Протяжки для обработки внутренних поверхностей.

Протягивание – одна из эффективных операций обработки материалов резанием, выполняемая режущим инструментом-протяжкой, обеспечивающая получение изделий высокой точности (до 6 квалитета) и шероховатость обработанной поверхности до Ra=0,32 мкм.

Протяжка – многозубый инструмент с рядом последовательно выступающих друг над другом зубьев в направлении, перпендикулярном скорости главного движения резания. С помощью протяжек можно обрабатывать внутренние и наружные поверхности различной формы. При протягивании движение подачи отсутствует, а главное движение резания может быть поступательным или вращательным. Разновидностью протяжек являются прошивки, которые по конструкции принципиально не отличаются от протяжек, но в отличие от последних работают не на растяжение, а на сжатие (рис. 2.35).

Рис. 2.35. Виды протяжек

По сравнению с другими способами механической обработки протягивание имеет ряд преимуществ:

1) одновременное участие в работе нескольких зубьев обеспечивает большую величину минутной подачи в процессе протягивания. При этом, несмотря на низкую скорость рабочего движения V=2...12 м/мин (по чугуну твердосплавные протяжки имеют V=40...50 м/мин), относительная скорость снятия припуска получается выше, чем у других инструментов, что определяет высокую производительность процесса протягивания;

2) точность обработки не ниже 7 квалитета;

3) высокое качество обрабатываемых поверхностей - Ra=0,92мкм и в отдельных случаях - Ra=0,16мкм по ГОСТ 2789-73;

4) значительная стойкость протяжек;

5) устранение брака;

6) возможность использования рабочих низкой квалификации;

7) сокращение расходов на эксплуатацию инструмента.

Высокая стоимость инструмента и его сложность определяют и область применения протяжек – массовое и крупносерийное производство. Однако применение протяжек дает значительный эффект на предприятиях с мелкосерийным и даже единичным производством, если размеры и формы обрабатываемых поверхностей нормализованы, а также в случаях, когда протягивание – единственно возможный или наиболее экономичный способ обработки.

По назначению протяжки подразделяются на две группы:

- для обработки внутренних поверхностей (отверстий) и для обработки наружных поверхностей.

1. Протяжки для обработки внутренних поверхностей бывают:

- круглые – для обработки круглых отверстий:

- шлицевые – для обработки шлицевых отверстий с любым типом

шлицев;

- шпоночные – для обработки шпоночных пазов и пазов вообще;

- гранные – для многогранных отверстий;

- протяжки для обработки винтовых канавок.

- для обработки наружных поверхностей различного профиля (рис. 2.36.)

Рис. 2.36. Сложнопрофильные поверхности, обрабатываемые протягиванием.

За последние годы получили распространение протяжки для обработки зубчатых колес, протягивания цилиндрических поверхностей валов, наружных шлицев разного профиля на валах, канавок в форме ласточкина хвоста, Т-образных пазов, елочных профилей и др. (рис. 2.36.).

По конструктивному исполнению протяжки могут быть цельными и сборными (составными).

По направлению лезвий относительно скорости главного движения резания различают протяжки с кольцевыми и винтовыми зубьями (протяжки для внутреннего протягивания) или с прямыми и наклонными зубьями (протяжки для наружного протягивания, плоские и шпоночные).

По материалу режущей части различают протяжки из инструментальной стали, быстрорежущей стали, твердых сплавов.

По применяемой схеме срезания припуска различают протяжки с профильной (или обыкновенной),прогрессивной (или групповой) и генераторной (или ступенчатой) схемами резания.

По числу протяжек в комплекте различают протяжки однопроходные и многопроходные (комплектные).

Несмотря на многообразие протяжек для обработки внутренних поверхностей их разновидности имеют те же конструктивные и геометрические параметры, что и протяжки для обработки цилиндрических отверстий (рис. 2.37.).

Рис. 2.37. Конструктивные элементы протяжки: 1- хвостовик; 2 – шейка;
3 – переходной конус; 4 – передняя направляющая часть; 5 – режущая часть;
6 – калибрующая часть; 7 – задняя направляющая; 8 – опорная цапфа.

Хвостовик D1 служит для закрепления протяжки в патроне протяжного станка. Формы и размеры хвостовиков протяжек нормализованы: ГОСТ 4044-70 – хвостовики круглые для протяжек, ГОСТ 4043-70 – хвостовики плоские для протяжек.

Передняя направляющая часть протяжки (или просто: передняя направляющая) предназначена для установки обрабатываемой детали на протяжке перед протягиванием. Она обеспечивает плавный, без перекосов, переход детали на режущую часть протяжки.

Режущая часть протяжки снабжается большим количеством зубьев и производит всю работу по срезанию припуска. Профили режущих кромок и поперечные размеры зубьев режущей части постепенно изменяются: первый зуб соответствует размерам предварительного отверстия, последний – форме и размерам готового отверстия. Промежуточные режущие зубья последовательно увеличиваются в размерах, благодаря чему при протягивании осуществляется срезание зубьями припуска без движения подачи.

Калибрующая часть протяжки также имеет зубья, но в меньшем количестве; их размеры и форма одинаковы и соответствуют форме и размерам готового отверстия. Поэтому калибрующая часть гарантирует получение размеров готового отверстия и пополняет режущие зубья, выходящие из строя от износа, при переточках (первый калибрующий зуб становится последним режущим и т.д.).

Задняя направляющая препятствует перекосу детали на протяжке и повреждению обработанной поверхности детали в момент выхода из отверстия последних калибрующих зубьев; ее диаметр образует с диаметром обработанного отверстия сопряжение типа посадки H7 / f 7.

Опорная цапфа выполняется только на тяжелых и длинных протяжках и служит для их поддержания с помощью люнета.

Внутренние круглые протяжки (круглые протяжки) предназначены для обработки цилиндрических отверстий с неизменными формой и размерами по длине обрабатываемой заготовки. Для обработки таких поверхностей в заготовках эти протяжки имеют стержневую форму с прямолинейным поступательным главным движением резания Dr по направлению, совпадающему с осью протяжки (рис. 2.38.).

Рис. 2.38. Положение протяжки на станке перед началом протягивания:

1 – заготовка (обрабатываемая деталь); 2 – опорный фланец;
3 – опорная планшайба станка; Рс – тяговая сила протяжного станка.

Круглая протяжка – это многолезвийный инструмент с рядом последовательно выступающих одно над другим лезвий в направлении, перпендикулярном к направлению скорости главного движения, предназначенный для обработки при поступательном главном движении лезвия и отсутствии движения подачи (ГОСТ 25751 – 83). В связи с этим говорят, что протяжка имеет конструктивную подачу. Геометрические параметры режущего лезвия круглой протяжки одинаковы в инструментальной, статической и кинематической системах координат. Круглые протяжки применяют для обработки цилиндрических отверстий диаметром от 6 до 100 и более миллиметров на горизонтальных и вертикальных станках при сравнительно невысоких скоростях резания 6...10 м/мин. Применение круглых протяжек обеспечивает высокую производительность обработки и качество обработанной поверхности детали при относительно высокой стойкости протяжек.

Высокая производительность обработки обеспечивается следующими факторами:

– большая суммарная длина режущих кромок, одновременно участвующих в резании;

– черновая, чистовая и окончательная обработка осуществляется за один ход протяжки.

Высокое качество обработанной поверхности детали обеспечивается следующими факторами:

– обработка осуществляется с одного установа заготовки при последовательном проходе точно центрированных относительно оси протяжки ее черновой, чистовой и калибрующей частей;

– высокая точность формы и размеров режущих и особенно калибрующих зубьев, а также жесткость самой протяжки;

– относительно невысокая толщина срезаемого каждым режущим зубом слоя обрабатываемого материала;

– относительно невысокая скорость резания;

– точность расположения протягиваемого отверстия определяется точностью расположения отверстия под протягивание, так как обрабатываемая заготовка самоустанавливается относительно протяжки по этому отверстию.

Круглые протяжки относятся к специальным режущим инструментам, так как они предназначены для обработки одной или редко нескольких деталей с одинаковыми протягиваемыми отверстиями. Поэтому из-за высокой стоимости протяжек их применение эффективно только в массовом и крупносерийном производствах или редко в мелкосерийном производстве для обработки различных деталей с одинаковыми протягиваемыми отверстиями (одинаковые форма и размеры этих отверстий).

Дата добавления: 2015-07-15