книги из ГПНТБ / Скиженок В.Ф. Автоматизация и механизация протяжных работ

на элементарные участки, которые обрабатывают набором про­ стых технологических протяжек.

Смена и подналадка протяжек осуществляется в основном двумя способами: а) подналадка вне станка; б) подналадка на станке.

При первом способе осуществляется смена всего инструмен­ тального блока или сменных кассет с протяжками. При втором способе подналадка протяжек осуществляется на станке, не сни­ мая блоков и кассет. Наиболее целесообразным является первый способ, так как смена блока или кассеты занимает незначи­ тельное время и подналадку протяжек при этом проводят на специализированном участке, что значительно повышает каче­ ство сборки инструментальных блоков и подналадки протяжек.

блоков для обработки наружных поверхностей.

Одной из наиболее многочисленных групп по количеству входящих в нее деталей является группа деталей типа кресто­ вин. Анализ данных деталей, для обработки которых завод им. Кирова проектирует станки, показал, что их габаритные раз­ меры изменяются в пределах от 57 до 244 мм. Предлагаемая конструкция типового протяжного блока позволяет путем не­ большой переналадки обрабатывать детали с диапазоном раз­ меров от 64 до 74 мм. Если размеры деталей выходят за преде­ лы указанного диапазона, то необходимо изготовить протяжной блок, аналогичный по конструкции, но с другими размерами со­ ставляющих его элементов.

Конструкция типового протяжного блока (рис. 99) для обра­ ботки деталей типа крестовин отличается от остальных рассмат­ риваемых блоков тем, что в нем отсутствует колодка, а держав­ ки 1, независимо одна от другой, вместе с закрепленными в них протяжками 2 и 3 крепят непосредственно к ползуну вертикаль­ но-протяжного станка. Державки крепят как при помощи вин­ тов 8, отверстия под которые сверлят непосредственно на пол­ зуне станка, так и посредством сухарей 10, которые входят в Т-образные пазы ползуна.

Для восприятия осевых сил и фиксации протяжного блока применяют продольные и поперечные шпонки 11.

Комплекты протяжек крепят винтами 7 к державкам. Ниж­ ние две протяжки имеют крепление «снизу», т. е. головка винта находится в теле державки, а резьбу под винт нарезают в самой протяжке. Такое крепление не позволяет производить подналад­ ку на станке, а при необходимости замены протяжек державку снимают со станка. Однако крепление протяжки «сверху» уве­ личивает габаритные размеры протяжек, так как для размеще­ ния головки винта приходится увеличивать шаг между зубьями

181

(где располагается винт) или выносить винты на концы протя­ жек.

Основным вопросом при проектировании протяжного блока является создание технологичной конструкции инструмента, да­

же если это ведет к некоторому усложнению изготовления дру­ гих элементов протяжного блока, в частности державок. Этого принципа и придерживается конструктор при построении про­ тяжного блока. Деталь одновременно обрабатывают с четырех сторон. Протяжки имеют пазовое крепление, причем пазы дер­ жавок расположены под углом 45°, что усложняет их изготовле­

182

ние. Однако конструкция протяжек при этом упрощается. Для восприятия продольной силы протягивания применяют упоры 6, которые расположены в конце каждого комплекта протяжек.

Протяжки можно регулировать комплектом клиньев 4 и 5. Этот комплект позволяет получить требуемый диапазон разме­ ров. Для перемещения клина используют гайку, перемещающую­ ся по шпильке 9.

У обрабатываемой детали типа крестовин протягивают тор­ цы, которые могут иметь рифления или канавки для смазки. На чертеже изображена конструкция протяжного блока для обра­ ботки торца с канавкой для смазки.

Для получения требуемого контура применяют две протяж­ ки. Первая протяжка снимает весь припуск на обработку, а

Протяжной блок состоит из колодки 1 (рис. 100), представ­ ляющей собой плиту, на которой монтируют державки. Колодку крепят к ползуну вертикально-протяжного станка посредством сухарей 7, которые входят в Т-образные пазы, профрезерованные на ползуне станка.

Конструкция протяжного блока позволяет производить одно­ временную обработку двух деталей. Данный протяжной блок отличается от других рассматриваемых протяжных блоков тем, что крайние державки 2 приваривают к колодке. Державку 3 устанавливают на продольной и поперечной шпонках 8, кото­ рые служат для восприятия усилий резания и фиксации дер­ жавки, и крепят к колодке винтами 9. Такое соединение дер­ жавки с колодкой обусловлено удобством установки и снятия протяжек.

Конструкция протяжного блока предусматривает подналадку и замену протяжек 6, установленных на неподвижной держав­ ке 2 на станке, а протяжек, смонтированных в державке 3, — вне станка. В детали типа втулки штока толкателя обрабаты­ вают по две взаимно перпендикулярные поверхности, поэтому

183

протяжки по своей конструкции являются двусторонними. Д в)- сторонние протяжки крепят в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Винты 10, установленные перпендикулярно^глав­ ной режущей кромке, расположены по отношению к прошжке «сверху», т. е. со стороны зубцов. Расположение винтов «сверху»

Рис. 100. Протяжной блок для обработки деталей типа втулки штока толкателя

по концам секций применяют для протяжек относительно не­ большой длины. Протяжку можно регулировать регулировочны­ ми клиньями 4 при регулировке размера В и компенсаторными планками при регулировке размера Б. Продольное усилие про­ тягивания, действующее на протяжки, воспринимается упорны­

деталей типа втулки штока толкателя с диапазоном размера Ь от 8 до 15 мм. Если размеры обрабатываемых деталей выходят из данного диапазора, то для них возможно изготовление про­

184

тяжного блока аналогичной конструкции, но с другими разме­ рами составляющих его элементов.

Данный протяжной блок (рис. 101) по своему конструктив­ ному решению является типовым для группы деталей типа су­ харь переднего и заднего кронштейна. Протяжной блок состоит из колодки 1, на которой устанавливают державки 2, 3, 4. 5. Колодку крепят непосредственно к ползуну станка, ее исполь­ зуют в данной конструкции как постоянную несъемную часть протяжного станка.

Для восприятия осевых сил и фиксации протяжного блока на станке применяют продольные и поперечные шпонки S .

Профиль обрабатываемой детали по своей конфигурации сложный. Поэтому основным при проектировании протяжного блока является правильность выбора рациональности его кон­ струкции. Обработка сложного профиля ведется протяжным блоком, снабженным набором протяжек. Поэтому большое зна­ чение имеет порядок их расположения, определение количества одновременно работающих протяжек. Для уменьшения длины рабочего хода целесообразно применить такое построение про­ тяжного блока, при котором несмежные поверхности обрабаты­ вались бы одновременно. В начале протяжного блока располо­ жены две плоские протяжки 6 и 7, которые работают по про­ фильной схеме резания. Отличительной особенностью конструк­ ции этих протяжек является наличие наклонного расположения

стружки; улучшены условия их работы за счет отвода тепла от режущих лезвий вместе со стружкой; проектирование и изго­ товление возможно без учета коэффициента стружкозаполнення km\n и независимо от длины обрабатываемой детали; сокращена длина рабочего хода за счет уменьшения длины протяжек: уве­ личена производительность процесса протягивания за счет со­ кращения машинного и вспомогательного времени.

Все это в целом позволяет расширить область применения процесса протягивания и его технические возможности. Протяж­ ки со свободным выходом стружки в процессе резания гараи-

185

Рис. 101. Протяжной блок для обработки деталей типа сухарь переднего и заднего кронштейнов

тируют полную и безотказную очистку межзубой канавки от стружки и без дополнительных устройств и приспособлений мо­ гут быть применены практически при обработке большинства поверхностей, встречающихся в машиностроении.

Конструкция протяжки со свободным выходом стружки раз­ работана в двух вариантах, имеющих принципиальное различие. Протяжка с односторонним отводом стружки может быть ис­ пользована для обработки поверхностей различной конфигура-

Б - Б

Рис. 102. Протяжка с односторонним свободным отводом стружки

ции. Она представляет собой цельную протяжку с наклонными режущими лезвиями под углом Я и с односторонним наклоном дна стружечной канавки под углом ф (рис. 102). Дно этой ка­ навки выполнено по прямой линии. Благодаря такой форме ка­ навки, когда лезвие наклонено под углом, а стружечная канавка имеет разную глубину, стружка не остается в канавке, а непре­ рывно удаляется из зоны резания. В тех случаях, когда стружка после одного реза или прохода протяжки остается в некоторых стружечных канавках, она затем легко выталкивается струж­ кой, образованной при последующей обработке. Вследствие та­ кой особенности процесса стружкообразования данная протяж­ ка в процессе эксплуатации самоочищается от стружки и ею можно обрабатывать наружные поверхности, канавки и уступы самой различной длины. Кроме того, величина межзубой канав­ ки не связана прямой пропорциональной зависимостью с дли­ ной обрабатываемой поверхности. При этом даже при обработке деталей из сталей подъем на зуб может быть несколько увеличен (до 0,3 мм) по сравнению с обычными протяжками, так как в данном случае условия работы протяжки улучшены за счет сво­ бодного отвода стружки и вместе с этим более интенсивного теплоотвода. Облегчается также проникновение смазочно-охлаж­

187

дающей жидкости к режущим лезвиям зубьев протяжки и, кро­ ме того, обеспечивается отвод стружки в определенном направ­ лении, что очень важно при обработке уступа и при спаренной работе двух протяжек.

Протяжка с двусторонним отводом стружки используется для обработки открытых наружных поверхностей и неглубоких П-образных пазов. Она представляет собой цельную конструк-

Рис. 103. Протяжка с двусторонним свободным отводом стружки

цшо инструмента с профильной схемой резания и режущими лезвиями зубьев, расположенными перпендикулярно вектору скорости, т. е. с углом наклона Я = 0. Двусторонний наклон дна стружечной канавки выполнен по прямой линии под углом ф (рис. 103). На всех режущих зубьях, за исключением последнего, выполнены стружкоразделительные канавки, благодаря которым за счет деления срезаемого слоя по ширине на две части улуч­ шаются условия стружкозавивания и образуемая стружка в ви­ де двух винтовых конических или цилиндрических спиралей или валиков отводится в обе стороны от центра протяжки. К тому же стружкоразделительные канавки (сечение А—А и Б—Б) сме­ щены относительно оси протяжки в шахматном порядке, что обеспечивает удаление полос металла, оставленных стружкоде­ лительными канавками предыдущих зубьев.

Для размещения стружки в первоначальный период ее обра­ зования большое значение имеет угол наклона дна стружечных канавок, с увеличением которого возрастает объемность межзу­ бой канавки. Полученная форма стружечной канавки застав­ ляет стружку совершать винтообразные движения и выходить из зоны резания. Таким образом, протяжка непрерывно само­ очищается от стружки. Процесс стружкообразования зависит от геометрических параметров режущего клина зуба, режимов ре­

188

зания, материала заготовки, формы и размера обрабатываемой поверхности, а также формы межзубой канавки. Протяжки кре­ пят винтами (см. рис. 101), в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем крепление протяжек не позволяет про­ изводить подналадку на станке. Протяжки имеют независимое регулирование при помощи регулировочных клиньев. Размер В регулируется компенсатор­ ными прокладками 15.

За протяжками располо­ жены протяжки 7, которые применяют для обработки вертикальных поверхностей; они работают по генератор­ ной схеме резания, при ко­ торой фомирование задан­ ного контура осуществляет­ ся вспомогательными лез­ виями всех зубьев. Особен­ ностью конструкции протя­ жек является то, что подъем на зуб идет вдоль канавки и стружка имеет свободный выход. Это позволяет увели­ чить подъем на зуб до 0,6 мм.

Такая конструкция хороша при работе протяжки по корке. По своей конструкции она в принципе отличается от ныне приме­ няющихся протяжек для наружного протягивания. Корпус про­ тяжки (рис. 104) представляет собой монолитную конструкцию. Параллельно основанию корпуса прорезают прямоугольной фор­ мы канавки 1 для выхода срезаемой стружки. Эти канавки рас­ положены по отношению к боковой поверхности протяжки под углом, равным переднему углу режущих зубьев, т. е. передняя поверхность 2 зуба лежит в одной плоскости с боковой поверх­ ностью канавки (заподлицо). Кроме этого, передняя поверхность зубьев расположена под прямым углом к основанию протяжки, а главная задняя поверхность 3 — перпендикулярно к основа­ нию и под углом а к направлению движения. Главные режущие лезвия 4 зубьев протяжки образуют прямой угол с дном стру­ жечной канавки, а вспомогательные лезвия 5 параллельны ему. Вспомогательную заднюю поверхность чистовых лезвий зубьев затачивают под углом а\ к плоскости, параллельно основанию протяжки. Таким образом, данная протяжка генераторной схе­ мы резания со свободным выходом стружки отличается от всех ранее известных конструкций протяжек, у которых образующая дна стружечной канавки расположена в основном параллельно главному режущему лезвию, в связи с чем стружка в процессе резания сходит по передней поверхности зуба и, упираясь в дно канавки, образует завиток.

,189

Данная протяжка имеет принципиальное отличие. Дно стру­ жечной канавки расположено перпендикулярно или под некото­ рым углом к главному режущему лезвию. Поэтому в процессе резания стружка не завивается, а от упора в боковые стенки канавки спрямляется и имеет форму длинной ленты или шпаги. Под воздействием последовательного процесса резания стружка свободно отводится из зоны резания по сквозным канавкам 1, прорезанным в теле протяжки параллельно обрабатываемой по­ верхности 7. При этом сквозная стружечная канавка / имеет глубину h, незначительно превышающую по величине срезаемый припуск А, а ширина канавки 6 только немного больше толщи­ ны срезаемой стружки с учетом ее деформации. Такой формы стружечные канавки имеют протяжки, предназначенные для об­ работки поверхностей относительно невысоких классов чистоты (3—4-й класс чистоты). Для обработки поверхностей с высоким классом чистоты (выше 4-го класса чистоты) несколько послед­ них зубьев, количество которых зависит от требуемого класса чистоты, имеют двухрадиусную форму стружечной канавки, как у обычных протяжек. Кроме этого, в отличие от всех существую­ щих протяжек у протяжек данной конструкции черновые и чи­ стовые лезвия совмещены, т. е. они являются лезвиями одних и тех же зубьев, но расположены на различных его сторонах, что позволяет сократить длину протяжки на длину чистовой ча­ сти.

Как и в предыдущем случае, протяжки крепят в двух вза­ имно перпендикулярных плоскостях и подналадка на станке не­ возможна.

Затем следуют протяжки, которые обрабатывают канавку. Протяжки работают по генераторной схеме резания. Режущие секции крепят накладками в виде длинных планок, которые обеспечивают зажим протяжек с двух сторон, что и обусловли­ вает их жесткость, а также технологичность конструкции. Такое крепление дает возможность производить смену и регулирова­ ние протяжек на станке без съема самих накладок. Регулирова­ ние размера Г осуществляется компенсаторными планками. На чертеже изображена конструкция протяжного блока, при кото­ рой протяжка является нерегулируемой по высоте. Однако при

190