Основные сведения. Обработка металлов протягиванием

Обработка металлов протягиванием

Протягивание является высокопроизводительным способом обработки металлов резанием с помощью специальных инструментов - протяжек, прошивок и протяжных блоков.

Протяжка – многозубый инструмент с рядом последовательно выступающих друг над другом зубьев в направлении, перпендикулярном скорости главного движения резания.

Протяжки и прошивки широко используются в массовом и серийном производстве при обработке сквозных отверстий и наружных поверхностей.

Следует отличать протяжку от прошивки. Протяжку тянут, протягивают. Она имеет элемент для крепления в патроне – хвостовик, за который ее тянут, что отсутствует у прошивки, которую толкают, прошивают. Кроме того, протяжка относительно большой длины и работает на растяжение, а прошивка короткая, т.к. работает на сжатие.

Протягиванием достигается 7…9 квалитет точности с шероховатостью обработанной поверхности Ra до 0,63…0,20 мкм. Высокая производительность при протягивании и прошивании достигается одновременной работой нескольких режущих зубьев при большом суммарном периметре резания. Процесс прошивания имеет значительно меньшее распространение в сравнении с процессом протягивания.

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.

Схема работы круглой протяжки показана на рис. 4.1, а, а схема работы прошивки – на рис. 4.1, б.

Рис. 4.1. Схема работы протяжки (а) и прошивки (б)

При протягивании заготовка 3 своей торцовой частью опирается на стенку станка 1 и остается неподвижной, протяжка 2 совершает поступательное перемещение, которое является главным движением (рис. 4.1, а). При прошивании заготовка 3 своей опорной частью опирается на стол пресса 4, а прошивка 5 под действием пресса перемещается вертикально (рис. 4.1, б). В одном и другом случаях поступательные движения инструмента являются главными движениями, а скорость движения есть скорость резания v (м/мин).

Припуск на диаметр, снимаемый протяжкой:

(4.1)

где D – окончательный диаметр обрабатываемого отверстия;

D₀ – наименьший диаметр предварительного отверстия.

Величину припуска при круглом протягивании выбирают в пределах 0,4 – 1,6 мм при черновом протягивании и 0,2– 1,0 мм при чистовом протягивании.

Подъем на зуб (толщина стружки) представляет собой величину, на которую постепенно увеличивается каждый последующий режущий зуб в сравнении с предыдущим. Величину подъема на зуб выбирают в зависимости от обрабатываемого материала и выдерживают одинаковой для всех режущих зубьев, за исключением нескольких (трех – четырех) последних, которые называются зачищающими. У зачищающих зубьев подъем на зуб постепенно уменьшается, так, чтобы его значение для последнего зачищающего зуба не превышало 0,01 – 0,02 мм. Последний зачищающий зуб обеспечивает заданную точность обработки и качество поверхности.

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 достигает 7-9 квалитетов;

3) высокое качество обрабатываемых поверхностей (Ra до 0,63-0,20 мкм);

4) значительная стойкость протяжек;

5) возможность 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.

Классификация протяжек

Протяжки можно классифицировать по следующим признакам:

· по назначению;

· по конструктивному исполнению;

· по направлению лезвий;

· по материалу режущей части;

· по применяемой схеме срезания припуска;

· по числу протяжек в комплекте.

По назначению различают следующие виды протяжек:

· для обработки внутренних поверхностей (отверстий) (рис.4.2);

· для обработки наружных поверхностей.

Протяжки для обработки внутренних поверхностей бывают:

· круглые – для обработки круглых отверстий;

· шлицевые – для обработки шлицевых отверстий с любым типом шлицев: прямых и винтовых шлицевых канавок в отверстиях деталей с прямобочным (плоским) и эвольвентным профилем;

· шпоночные – для обработки шпоночных пазов и пазов вообще;

· гранные – для многогранных отверстий;

· протяжки для обработки винтовых канавок.

Рис. 4.2. Профили деталей, обрабатываемых внутренним протягиванием

Протяжки для обработки наружных поверхностей подразделяются по профилю обрабатываемой поверхности на:

· плоские;

· ступенчатые;

· угловые;

· пазовые;

· дуговые;

· фасонные и др.

Получили также 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. 4.3).

Рис. 4.3. Сложнопрофильные поверхности, обрабатываемые протягиванием

По конструктивному исполнению:

· цельные;

· сборные (составные).

По направлению лезвий относительно скорости главного движения резания различают протяжки:

· с кольцевыми и винтовыми зубьями (для внутреннего протягивания);

· с прямыми и наклонными зубьями (для наружного протягивания, плоские и шпоночные).

По материалу режущей части различают протяжки из:

· быстрорежущей стали (Р6М5, Р9Ф5, Р9М4К8 и др.);

· твердых сплавов.

По применяемой схеме срезания припуска различают протяжки с:

· профильной (или обыкновенной);

· прогрессивной (или групповой);

· генераторной (или ступенчатой) схемами резания.

По числу протяжек в комплекте различают протяжки:

· однопроходные;

· многопроходные (комплектные).

Дата добавления: 2014-11-18