А - одинарная; б - групповая; в - профильная; г - генераторная; д — комбинированная

Рис. 37. Конструктивные элементы протяжки для обработки отверстий: 1 - хвостовик; 2 - шейка; 3 - передняя направляющая; 4 - режущая часть; 5 - калибрующая часть; 6 - задняя направляющая; 7 - задний хвостовик

ПРОТЯЖКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИЙ

Конструктивные элементы протяжек. Протяжки состоят из сле­дующих основных частей: хвостовика, шейки, передней и задней направ­ляющих, режущей и калибрующей частей, заднего хвостовика (рис. 37).

l₁

l₂

l₃

l_p

l_k

l₄

l₅

Хвостовик служит для присоединения протяжки к патрону станка. Основные типы и размеры хвостовиков стандартизированы (ГОСТ 4044-70). При этом диаметр хвостовика должен быть меньше диаметра отверстия под протягивание на 1...2мм.

Шейка и следующий за ней переходный конус выполняют вспомо­гательную роль. Их длина должна обеспечивать возможность присоеди­нения протяжки к патрону перед началом протягивания. Переходный конус обеспечивает свободное вхождение передней направляющей в про­тягиваемое отверстие. Диаметр шейки изготовляют меньше диаметра хвостовика на 0,3... 1,0 мм.

Передняя направляющая служит для центрирования оси заготовки относительно оси протяжки перед протягиванием, чтобы исключить пе­рекос заготовки, который может привести к поломке протяжки или порче обработанной поверхности. Длина передней направляющей должна быть равна длине L_o протягиваемого отверстия, а при больших длинах - не менее 0,6L₀. Форма передней направляющей должна соответствовать форме отверстия в заготовке, а допуск на диаметр направляющей берется пое8.

Задняя направляющая выполняет ту же роль, что и передняя, пре­дохраняя протяжку от перекоса при выходе ее калибрующей части из обработанного отверстия. По длине она несколько меньше длины перед­ней направляющей, а ее диаметр выполняется точнее, с допуском по/7. Форма задней направляющей должна быть такой же, как у протянутого отверстия.

Для автоматического возврата протяжки в исходное положение по­сле протягивания, особенно при больших длине и диаметре протяжки, после задней направляющей иногда предусматривается задний хвосто­вик, закрепляемый в патроне каретки станка, и который по форме подо­бен переднему хвостовику. Наличие заднего хвостовика также предохра­няет протяжку от провисания и перекоса в отверстии и позволяет избе­жать искажения формы и размера обработанного отверстия.

Режущая (рабочая) часть протяжки служит для удаления припуска и формирования поверхности протянутого отверстия. Она содержит чер­новые и чистовые, а при групповой схеме резания еще и переходные зу­бья, располагаемые на ступенчато-конической поверхности. Длина ре­жущей части равна произведению числа зубьев на их шаг, который, в свою очередь, зависит от требований к точности протягиваемого отвер­стия, шероховатости его поверхности и величины снимаемого припуска. Диаметры зубьев рассчитывают исходя из принятой схемы резания.

Калибрующая часть содержит 4... 10 зубьев одинакового диаметра, равного диаметру последнего чистового зуба, и служит для калибровки отверстия, уменьшения рассеяния его размеров, а также является запасом на переточку: по мере износа чистовых зубьев калибрующие зубья заточкой могут быть переведены в чистовые, тем самым увеличивая общий срок службы протяжки.

Калибрующие зубья припуск не срезают, а удаляют микронеровно- стн поверхности, остающиеся после прохода чистовых зубьев, и обеспе­чивают направление протяжки в отверстии.

Конструкция режущей части протяжки определяется принятой схе­мой резания, под которой понимают принятый порядок последователь­ного срезания припуска.

Различают следующие схемы резания:

1 по способу деления припуска по толщине и ширине - одинарная и
групповая;

2 по способу формирования обработанной поверхности - профильная, генераторная и комбинированная.

Рассмотрим первые две схемы на примере обработки круглых от­верстий.

Одинарная схема резания (рис. 38, а) характерна тем, что каждый зуб протяж­ки срезает припуск определенной толщины по всему периметру обраба­тываемого отверстия за счет того, что диаметр каждого последующего зуба больше диаметра предыдущего на величину 2а_z, где а_z - подъем или подача на зуб (a_z = S_z).

Так как кольцевая стружка недопустима, то для деления стружки по ширине на режущих кромках необходимо делать стружкоделительные канавки V-образной формы (рис. 3.3, а), которые располагают в шахмат­ном порядке при переходе от одного зуба к другому. Стружкоделитель­ные канавки имеют глубину h_k = 0,4... 1,0 мм и ширину S_K= 0,6... 1,2 мм в зависимости от диаметра протяжки. Снимаемые каждым зубом стружки получаются в виде отдельных частей с ребром жесткости толщиной 2a_z за счет того, что на участке канавки предыдущего зуба стружка не снимает­ся. Ребро жесткости ухудшает свертываемость стружки в канавках между зубьями, из-за чего приходится значительно снижать величину подачи на зуб. Это приводит к нежелательному увеличению длины протяжки. Так, дляцилиндрических протяжек ориентировочные значения толщин а_z сре­за при обработке:

сталей – а_z = 0,02...0,04 мм;

чугуна – а_z = 0,03... 1,0 мм;

алюминия – a_z= 0,02...0,05 мм;

бронзы и латуни – a_z= 0,05...0,12 мм.

При большей толщине среза жесткость стружки мешает ее завива­нию во впадине между зубьями. Стружка упирается в дно впадины, в результате чего возможны ее заклинивание и даже поломка протяжки.

Рис. 38. Схемы резания, применяемые при протягивании:

Стружкоделительные канавки прорезают шлифовальным кругом при небольшом (2...3°) поднятии заднего центра протяжки для создания заднего угла по дну канавки. При этом ослабляются режущие кромки зубьев в точках К пересечения канавок с задней поверхностью. Это при­водит к более интенсивному износу зубьев на этих участках и, соответст­венно, к снижению стойкости протяжки.

Схема группового резания (рис. 38, б) отличается от вышеописан­ной тем, что все режущие зубья делятся на группы или секции, состоя­щие из 2...5 зубьев, в пределах которых зубья имеют одинаковый диа­метр. Припуск по толщине делится между группами зубьев, а по ширине – между зубьями группы благодаря широким выкружкам, выполненным в шахматном порядке. Каждый зуб снимает отдельные части припуска уча­стками режущей кромки, где нет выкружек. При этом благодаря большой ширине выкружек снимаемая стружка не имеет ребер жесткости, хорошо скручивается в канавках между зубьями, даже при увеличении толщины среза до а_z = 0,3... 0,4 мм при обработке стали и до а_z = 1,0... 1,2 мм - при обработке чугуна. За счет этого при групповой схеме резания возможно существенное сокращение длины режущей части протяжки.

Широкие выкружки на зубьях обеспечивают увеличение угла стыка выкружек и режущих кромок до 130...150°, что в сочетании с задними углами α₁= 4...6° на вспомогательных режущих кромках, полученными при вышлифовывании выкружек, обеспечивает повышение стойкости протяжек в 2…3 раза по сравнению с одинарной схемой резания.

При проектировании протяжек с групповой схемой резания послед­ний зуб в группе, не имеющий выкружек и выполняющий роль зачистного, делают с занижением на 0,02...0,04 мм по диаметру относительно других зубьев. Это необходимо, чтобы избежать образования кольцевых стружек, возможных при упругом восстановлении обработанной поверх­ности после прохода прорезных зубьев.

Недостатком групповой схемы резания является повышенная трудо­емкость изготовления протяжки по сравнению с одинарной схемой.

Форма режущих кромок зубьев протяжки определяется принятой схемой формирования обработанной поверхности.

При профильной схеме (рис. 38, в ) контур всех режущих кромок подобен профилю протягиваемого отверстия. При этом в окончательном формировании обработанной поверхности принимают участие только последние зубья, а остальные служат для удаления припуска. При слож­ной форме отверстий использование такой схемы нецелесообразно, так как усложняет изготовление протяжки. Профильная схема в основном применяется при формировании простых по форме поверхностей, напри­мер, круглых или плоских.

При использовании генераторной схемы (рис. 38, г) форма режу­щих кромок не совпадает с формой обработанной поверхности, которая формируется последовательно всеми зубьями. В этом случае упрощается изготовление протяжки путем шлифования напроход всех зубьев абра­зивным крутом одного профиля. Однако при этом на обработанной по­верхности возможно появление рисок (ступенек) вследствие погрешно­стей заточки зубьев, что ухудшает качество обработанной поверхности.

При высоких требованиях к шероховатости обработанной поверхно­сти рекомендуется использовать комбинированную схему (рис.38, д), при которой два-три последних режущих и калибрующие зубья работают по профильной, а остальные - по генераторной схеме.

Дата добавления: 2013-12-14