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).

Конструкция протяжек

Несмотря на многообразие протяжек для обработки внутренних поверхностей их разновидности имеют те же конструктивные и геометрические параметры, что и протяжки для обработки цилиндрических отверстий. Общий вид протяжки переменного сечения по ГОСТ 20365 для обработки цилиндрического отверстия показан на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Конструктивные элементы круглой протяжки: l_п.хв. - передний хвостовик (передняя замковая часть);l_ш – шейка;l_п.к.– переходной конус;l_п.н.– передняя направляющая часть;l_р– режущая часть;l_к– калибрующая часть;l_з.н.– задняя направляющая часть;l_з.хв.– задний хвостовик (задняя замковая часть)

Передний хвостовик l_п.хв. служит для закрепления протяжки в патроне протяжного станка и передачи усилий от станка на рабочую часть протяжки. Формы и размеры хвостовиков протяжек нормализованы (рис. 4.5):

Рис. 4.5. Формы хвостовиков протяжек

Шейка l_ш служит для соединения передней замковой части с передней направляющей частью.

Передняя направляющая часть l_п.н. вместе с направляющим (переходным) конусом l_п.к. предназначена для установки и центровки обрабатываемой детали на протяжке перед протягиванием. Она обеспечивает плавный, без перекосов, переход детали на режущую часть протяжки.

Номинальные размеры диаметров передней направляющей части и предварительно подготовленного отверстия одинаковы, а зазор обеспечивается выбором посадок.

Режущая часть l_р протяжки состоит из обдирочных, переходных и чистовых зубьев, которые, начиная со второго зуба, постепенно увеличивают свой размер с подъемом на зуб:

, (4.2)

где

ΔD = D_I – D_I-1 (4.3)

Режущая часть производит всю работу по срезанию припуска. Профили режущих кромок и поперечные размеры зубьев режущей части постепенно изменяются: первый зуб соответствует размерам предварительного отверстия, последний – форме и размерам готового отверстия. промежуточные режущие зубья последовательно увеличиваются в размерах, благодаря чему при протягивании осуществляется срезание зубьями припуска без движения подачи.

Калибрующая часть l_к протяжки также имеет зубья, но в меньшем количестве; их размеры и форма одинаковы и соответствуют форме и размерам готового отверстия. Поэтому калибрующая часть гарантирует получение размеров готового отверстия и пополняет режущие зубья, выходящие из строя от износа, при переточках (первый калибрующий зуб становится последним режущим и т.д.).

Задняя направляющая l_з.н. препятствует перекосу детали на протяжке и повреждению обработанной поверхности детали в момент выхода из отверстия последних калибрующих зубьев.

Задний хвостовик l_з.хв. служит для соединения протяжки через патрон с кареткой обратного хода станка и выполняется только для автоматического или полуавтоматического протягивания, когда протяжка возвращается в исходное положение посредством каретки обратного хода.

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части шпоночной протяжки

Основные элементы режущей части шпоночной протяжки показаны на рис.4.6: передняя поверхность зуба 1, главная задняя поверхность зуба 2, главная режущая кромка 3, задняя вспомогательная поверхность зуба 4, вспомогательная режущая кромка 5, стружечная канавка 6, и стружкоразделительная канавка 7.

Рис.4.6. Основные элементы режущей части шпоночной протяжки

Геометрические параметры зубьев протяжки и размеры среза показаны на рисунке 4.7.

Рис. 4.7. Геометрические параметры зубьев шпоночной протяжки и размеры среза при протягивании

Размеры зубьев протяжки характеризуются следующими величинами:

t - осевой шаг (измеряется параллельно оси протяжки);

h₀ - глубина стружечной канавки;

g - ширина задней поверхности;

r - радиус закругления дна стружечной канавки;

b - ширина зуба (ширина среза);

γ и α - передний и задний углы;

φ₁ - вспомогательный угол (угол поднутрения) выполняется на зубьях шпоночных и шлицевых протяжек.

Величины углов γ зависят от обрабатываемого материала и типа протяжки и изменяются в пределах γ = 5…20˚. Меньшее значение γ следует выбирать для обработки чугуна; для углеродистых и малолегированных сталей принимается

γ = 20˚. Передний угол γ оказывает влияние на усилие протягивания, шероховатость протянутой поверхности и стойкость протяжки.

У протяжек с односторонним расположением зубьев и свободным направлением в отверстии γ не делают больше 15˚ во избежание «подхватывания» протяжки обрабатываемым материалом.

Задний угол служит для уменьшения трения задней поверхности зуба о поверхность резания. Задние углы зубьев протяжек обычно составляют 1-10° и зависят от вида зубьев (черновые, чистовые, калибрующие), обрабатываемого материала, типа протяжки.

Профили зубьев и форма стружечных канавок

Зуб протяжки должен удовлетворять следующим требованиям:

1) геометрическая форма зуба должна обеспечивать наибольшую стойкость и возможно большее число переточек;

2) форма канавки должна обеспечивать свободное стружкообразование и завивание, а объем канавки должен быть достаточным для размещения стружки.

При протягивании стали и других пластичных металлов этим требованиям удовлетворяют зубья с криволинейной спинкой (рис. 4.8,а).

Рис. 4.8. Профили зубьев протяжек

Передняя поверхность, дно канавки и спинка соединены плавными переходами, что обеспечивает беспрепятственное движение стружки и достаточно большой объем для ее размещения.

Зубья с криволинейной спинкой применяются в протяжках прогрессивных конструкций, когда из-за повышенной толщины среза образуется большее количество стружки.

При протягивании хрупких материалов (чугун, бронза), а также стали протяжками обыкновенных конструкций допустимо применение зубьев с прямолинейной спинкой, которая проще в изготовлении (рис. 4.8,б). При больших шагах и мелких канавках может применяться удлиненная форма зуба (рис. 4.8,в).

Средства для дробления стружки

При протягивании стали и других пластичных материалов, образуется сплошная и очень прочная стружка, и ввиду большой суммарной длины лезвия стружку желательно делить на части, чтобы облегчить размещение стружек в канавке и последующее их удаление.

Дробление стружки у протяжек обычной конструкции осуществляется при помощи стружкоделительных канавок, располагаемых в шахматном порядке на всех режущих и зачищающих зубьях, кроме последнего зачищающего зуба и всех калибрующих. Профиль канавки может быть прямоугольным, круглым, угловым, чаще применяется последний (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Размеры стружкоделительных канавок