Обработка заготовок на протяжных станках

Протягиванием получают детали с высокой точностью размеров и малой шероховатостью поверхности. По производительности процесс протягивания в 5-10 раз выше фрезерования и в 10-15 раз выше растачивания и сверления. Кроме того, протяжные станки несложны по кинематике и просты в обслуживании, так как чаще всего одно главное поступательное движение резания встроено в кинематическую схему станка, а движение подачи заложено в самой конструкции протяжного инструмента.

Обработка поверхностей протягиванием производится как на обычных горизонтально- и вертикально-протяжных станках, так и на специализированном оборудовании.

Протягивание внутренних и наружных поверхностей получило широкое применение на заводах крупносерийного и массового производства благодаря высокой производительности и точности обработки. Протягивание, как правило, исключает возможность брака по размерам и чистоте обработанных поверхностей.

Протягивание применяют для обработки симметричных и асимметричных сквозных отверстий различных форм, сквозных пазов и полуоткрытых отверстий, наружных поверхностей: плоскостных, канавок, тел вращения.

Отверстия под протяжку обычно предварительно сверлят или растачивают. Наружные поверхности обрабатывают протяжками в черном виде без предварительной обработки. Предварительно полученное исходное отверстие далее обрабатывают протяжкой. Полученные протягиванием отверстия показаны на рис.23.

Рис. 23. Различные формы отверстий, получаемые протягиванием.

Пример обработки шпоночной канавки дан на рис.24. Направляющая втулка одним концом входит в кронштейн, второй ее конец входит в отверстие заготовок. Вдоль втулки сделана прорезь, в которой скользит протяжка. Таким образом, одношпоночная протяжка получает надежное направление при работе, что обеспечивает хорошее качество работы и высокую точность обработки.

Если у заготовки один торец не обработан, то при протягивании заготовку необработанным торцом устанавливают на сферическую подкладку. Под действием силы резания заготовка поворачивается на сферической подкладке и устанавливается по протяжке. Обработанный торец предохраняет зубья протяжки от действия окалины.

Рис. 24. Протягивание отверстий: а - шпоночной канавки; б - круглого отверстия: 1- протяжка; 2 - заготовка; 3 - направляющая втулка; 4 - упорный кронштейн станины станка; 5 — сферическая подкладка; 6 — втулка-седло под сферическую подкладку 5.

Профильная схема протягивания плоскости предусматривает предварительную обработку этой плоскости на строгальном станке. Протягивание вертикальных плоскостей или поверхности фигурного профиля показано на рис.25.а. Здесь наружная протяжка 1 обрабатывает заготовку 2, закрепленную в приспособлении 3. На рис.25.б приведен пример обработки горизонтальной плоскости наружной протяжкой. Здесь в работе одновременно участвуют несколько зубцов, протяжка движется со скоростью резания V м/мин, подача на зуб S_z есть одновременно толщина срезаемого слоя а мм и глубина резания t мм, т. е. t = а = S_z мм/зуб.

Рис.25. Протягивание отверстий: а — шпоночной канавки; б — круглого отверстия: 1 — протяжка; 2 — заготовка; 3 - направляющая втулка; 4 - упорный кронштейн станины станка; 5 - сферическая подкладка; 6 - втулка-седло под сферическую подкладку 5.

В целях повышения производительности труда используются схемы непрерывного протягивания. В этом случае заготовки перемещаются относительно неподвижной протяжки. Чтобы обеспечить прямолинейное движение обрабатываемых деталей относительно неподвижной протяжки, необходимо использовать замкнутую цепь с рядом приспособлений, которые скользят по направляющим станины (рис. 25.в). Закрепление заготовок в приспособлениях и их освобождение после обработки осуществляются автоматически или вручную.

Относительное движение протяжки и детали может быть вращательным. При этом заготовки закрепляются на вращающемся круглом столе и проходят под протяжкой, прикрепленной к неподвижному кронштейну (рис. 25. г).

При протягивании тел вращения плоскими протяжками (рис. 25. д) заготовке сообщается главное вращательное движение, а протяжка совершает поступательное движение по направлению касательной к заготовке.

На рис. 25.е показан принцип обработки тел вращения улиточной протяжкой. Эту протяжку можно рассматривать как обычную плоскую протяжку для наружного протягивания, навернутую на цилиндр.

Для осуществления процесса наружного протягивания улиточными протяжками заготовка получает быстрое главное вращательное движение со скоростью резания V м/мин, а протяжка — медленное вращательное движение подачи S_к. Кроме того, радиальная подача S_z осуществляется за счет превышения одного зубца над другим на величину:

S_z = R₂ — R₁ мм.

Схема работы плоской протяжкой по профильной схеме представлена на рис. 26. а. Зубья протяжки изготовляются с наклоном под углом ω = 10 - 20°, облегчающим процесс протягивания. Режущие зубья снабжены канавками, которые располагаются в шахматном порядке и служат для дробления стружки на части. Заготовки, полученные после штамповки и ковки, обрабатывают протяжками прогрессивной схемы резания (рис. 26. б). У такой протяжки нет превышения Sz между зубцами, но она устанавливается несколько наклонно к вертикали, под углом φ. В этом случае S_z = t_р ּ sin φ мм, где t_р — шаг между зубцами протяжки.

Рис. 26. Обработка плоскими протяжками:

а – работа плоской протяжки по профильной схеме;

б – работа протяжки прогрессивной схемы резания.