10.6.1. Элементы и геометрия режущей части протяжек
Круглая протяжка (рис. 10.31) состоит из следующих элементов. Замковая часть 1 (хвостовик) служит для закрепления протяжки в патроне тягового устройства станка; шейка 2 – соединительная поверхность. Направляющий конус 3 и передняя направляющая часть 4 служат для центрирования заготовки в начале резания. Режущая часть 5 состоит из режущих зубьев, высота или ширина которых увеличиваются на высоту срезаемого слоя, и служит для срезания основной доли припуска. Для облегчения образования стружки на режущих зубьях в шахматном порядке выполняются стружколомные канавки. Калибрующая часть 6 предназначена для придания обработанной поверхности окончательной формы, необходимой точности и шероховатости. Она состоит из калибрующих зубьев, форма и размеры которых соответствуют форме и размерам обработанной поверхности. Задняя направляющая часть 7 необходима для поддержания протяжки при выходе ее из обработанного отверстия.
Круговая протяжка (рис. 10.32) – сложный специальный инструмент, предназначенный для наружного протягивания фасонных поверхностей (обычно для нарезания зубчатых венцов). На образующей вращающегося корпуса 9 болтами 10 закреплены блоки 8 с черновыми режущими зубьями.
По направляющим паза корпуса перемещается подвижный элемент 5, на образующей которого размещены блоки 6 с чистовыми (профилирующими) зубьями. Между последним чистовым и первым черновым зубьями находится свободный сектор 7, необходимый для подвода (отвода) протяжки в зону резания (и из нее) и для делительного поворота заготовки при нарезании зубчатого венца. Корпус 9 протяжки крепится к инструментальному шпинделю станка 1 болтами 12.
Прямолинейное перемещение чистовых зубьев относительно заготовки обеспечивается суммированием вращательного движения корпуса протяжки и возвратно-поступательного перемещения подвижного элемента. Последнее достигается взаимодействием следящих роликов 3 с копиром 13, установленным на станине 2 станка. Следящие ролики, прижимаемые к копиру пружиной 11, установлены под каждым чистовым зубом.
Прошивка 3 (рис. 10.33) проталкивается в отверстие заготовки 4 штоком поршня 2 пресса. Заготовка устанавливается на столе 1 пресса. Поскольку прошивка работает на сжатие, ее длина ограничена (не более 15 диаметров), поэтому прошивки обычно применяются для получистовой правки цилиндрических отверстий.
Черновые и чистовые зубья протяжек имеют различную геометрию. Черновые зубья (см. рис. 10.31, сечение А–А) выполняются острозаточенными.
Задний угол для внутренних протяжек равен 3°, для наружных – 3–8º. Передний угол выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала в пределах 10–20°. Шаг между зубьями выбирается из требования одновременности работы не менее трех зубьев. Подъем на зуб – 0,06–0,3 мм/зуб.
Рис. 10.31. Круглая протяжка: 1 – замковая часть; 2 – шейка; 3 – направляющий конус; 4, 7 – пер дняя и задняя направляющие части соответственно; 5 – режущая часть (режущие зубья); 6 – калибрующая часть (калибрующие или чистовые зубья); V – движение резания; f – ленточка; Sz – подъем на зуб; t – шаг между зубьями; α, γ – главные задний и передний углы соответственно
Рис. 10.32. Круговая протяжка: 1 – инструментальный шпиндель; 2 – станина; 3 – следящие ролики; 4 – упор; 5 – подвижный элемент; 6, 8 – резцовые блоки; 7 – свободный сектор; 9 – корпус; 10, 12 – болты; 11 – пружина; 13 – копир
Рис. 10.33. Прошивание: 1 – стол; 2 – шток поршня; 3 – прошивка; 4 – заготовка; V – движение резания
Рис. 10.34. Схемы срезания припуска: а – профильная; б – генераторная; в – групповая
Чистовые зубья (см. рис. 10.31, сечение Б–Б) выполняются с ленточкой, равной 0,02–0,3 мм. Передний угол выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала в пределах 0–15°. Нулевой передний угол обычно назначается для профильных протяжек, что позволяет не потерять геометрическую точность зубьев при переточках. Шаг между зубьями t выбирается из требования участия в работе только одного зуба. Подъем на зуб – 0,015–0,03 мм/зуб.
При протягивании фасонных внутренних поверхностей в заготовке сверлится цилиндрическое отверстие. Затем производится протягивание до получения необходимого профиля. При протягивании применяются несколько схем срезания припуска, а следовательно, и профилирования зубьев протяжки.
При профильной схеме (рис. 10.34, а) черновые и чистовые зубья профилируются по кривой, эквидистантной (равноудаленной) обработанной поверхности. Такая схема обеспечивает высокую геометрическую точность обработанной поверхности, очень простое профилирование и переточку зубьев. Но от зуба к зубу возрастает длина режущей кромки, что приводит к необходимости уменьшать подъем на зуб. Протяжки получаются настолько длинными, что приходится разбивать обработку на несколько этапов.
При генераторной схеме (рис. 10.34, б) черновые зубья профилируются дугами окружности или сочетанием дуга окружности – кривая, эквидистантная профилю, т. е. обрабатываемый профиль генерируется зубом протяжки.
От зуба к зубу длина режущей кромки возрастает меньше, чем при профильной схеме. Следовательно, можно назначать большие подачи на зуб и уменьшать длину протяжки.
При групповой схеме (рис. 10.34, в) черновой припуск разбивается на секторы, каждый из которых обрабатывает своя группа черновых зубьев, спрофилированных по генераторной схеме. От зуба к зубу длина режущей кромки возрастает меньше, чем при генераторной схеме, т. е. можно назначать еще большие подачи на зуб и уменьшать длину протяжки. При использовании генераторной или групповой схем резко усложняется заточка и профилирование зубьев, поэтому на чистовых зубьях протяжек всегда используется профильная схема.