Конструкция протяжек и их общие конструктивные элементы. Схемы резания при протягивании

Протяжки классифицируются по следующим признакам:

1) По виду обрабатываемых поверхностей:

- внутренние;

- наружные;

2) По методу обработки:

- режущие;

- выглаживающие (дормирующие);

- деформирующие;

3) По конструкции:

- цельные;

- сборные;

- составные;

4) По используемой схеме резания:

- профильные;

- генераторные;

- одинарные или групповые;

- прогрессивные;

Применяют и специальные протяжки (винтовые, наружные и т.д.).

Внутренние протяжки наиболее распространены и подразделяются по типу обрабатываемых отверстий на: круглые, шлицевые, эвольвентные и др.

Внутренняя протяжка состоит:

1) Хвостовик – для закрепления протяжки в патроне и передачи сил резания.

2) Шейка – соединительная часть.

3) Передний направляющий конус.

4) Передняя направляющая.

5) Режущая часть с черновыми, чистовыми и калибрующими зубьями.

6) Задняя направляющая часть.

7) Задний хвостовик, диаметр которого должен соответствовать диаметру отверстия патрона станка и быть меньше диаметра отверстия.

Передние хвостовики бывают:

1) Круглые с поперечным пазом.

2) С плоской опорной поверхностью и круглой выточкой.

3) С круглой выточкой.

Передняя направляющая служит для центрирования отверстия относительно протяжки. Форма поперечного сечения и размеры ее должны соответствовать размерам отверстия заготовки.

Переходной направляющий конус облегчает установку заготовки на протяжку. Он соединен с хвостовиком шейкой с диаметром на 1 мм меньше диаметра хвостовика.

Задняя направляющая часть служит для центрирования протяжки по обработанной поверхности при прохождении калибрующих зубьев.

У протяжек, работающих на станках с автоматическим возвратом, за задней направляющей частью расположен задний хвостовик под быстросменный патрон, аналогичный переднему.

Протяжка, закрепленная при работе только передним хвостовиком в патроне станка горизонтального типа, может обвисать при обработке отверстия, что приводит к снятию дополнительного слоя с нижней поверхности заготовки и искажению ее формы и размеров.

На рабочей части протяжки расположены черновые, чистовые и калибрующие зубья. Чистовые имеют меньший подъем зуба, чем черновые. Расстояние между лезвиями режущих зубьев, т.е. шаг, является основным из размеров протяжек и определяет конструкцию и работоспособность ее. Между зубьями расположены стружечные канавки. Форму и размеры зуба и стружечной канавки устанавливают исходя из условий резания, образования стружки и прочности зуба.

Режущие кромки зубьев располагают в плоскости, перпендикулярной главному движению. Но иногда изготавливают протяжки с наклонным расположением режущих кромок.

 

Расчет протяжек.

Большое значение при проектировании протяжки имеет схема резания, т.е. последовательность удаления срезаемого слоя, и схема формообразования поверхности.

Существует две схемы резания: профильная и генераторная.

Каждая из них может быть одинарной (когда последующий зуб выше предыдущего) или групповой (прогрессивной), когда подъем делается на секцию, а в пределах секции зубья изготавливают одинакового размера.

Профиль всех зубьев протяжек одинарной профильной схемы резания подобен профилю протянутой поверхности детали. Наиболее широкое применение получили протяжки групповой схемы резания, характеризуемой тем, что слои металла по всему профилю срезаются не каждым зубом, а группой (секцией) из 2 – 5 зубьев. При этом первые (прорезные) зубья секции прорезают в слоях металла канавки, а последним (зачистным) зубом срезаются оставшиеся выступы. Схемы резания выбирают с учетом получения оптимальной конструкции протяжки (наименьшей ее длины, более полного использования тяговой силы станка, обеспечения прочности протяжки и ее работоспособности и стойкости, а также величины подъема зубьев, определяющей толщину срезаемого слоя лезвием протяжки).

На режущих кромках больше 6...8 мм изготавливают стружкоразделительные канавки с внутренним углом 60...45⁰ в шахматном порядке.

Режущую часть рассчитывают с учетом следующих факторов:

1) Прочность режущей части и тела протяжки.

2) Возможность размещения стружки в канавке.

3) Использование конкретного станка.

4) Обеспечение размеров и качества поверхности.

5) Обеспечение минимальной длины для сокращения машинного времени.

6) Уменьшение расхода материалов и трудоемкости изготовления.

Для проектирования протяжек необходимо:

1) Исходные данные о размерах и форме с указанием точности и допуска обрабатываемой поверхности.

2) Характеристика станка: сила тяги, длина хода ползуна, расстояние от патрона до опорной поверхности станка и рабочая скорость.

Предварительно определяют шаг зубьев:

Q – коэффициент, зависящий от схемы резания.

Q = 1,25...1,5 при профильной схеме резания.

Q = 1,45...1,9 при генераторной схеме резания.

Число одновременно участвующих в резании зубьев:

Берут ближайшее значение из нормализованных размеров по ГОСТ.

Чтобы не было вибраций, шаг делают неравномерным с отклонением 0,5 мм.

Производится расчет канавки в зависимости от материала заготовки и толщины срезаемого слоя. Определяют силу резания в зависимости от формы режущей кромки и ее длины на одном зубе, материала заготовки, значения переднего угла и подачи СОЖ. Определяют напряжения в опасных сечениях тела протяжки по сечению хвостовика и по впадине первого зуба.

Длина режущей части:

- число режущих зубьев;

В конце режущей части предусматривается 2-3 переходных и чистовых зуба с уменьшенным подъемом. На калибрующей части – 4-5 зубьев с шагом:

Зная длины элементов протяжки, определяют ее общую длину, которая должна быть согласована с ходом ползуна станка.