Протягивание

По своей кинематике процесс сходен со строганием и долблением. Схема реализуется в двух вариантах. На рисунке ниже изображена принципиальная схема работы горизонтально-протяжного и вертикально-протяжного станка.

П ротягивание весьма производительный процесс, так как инструмент обладает очень большим ресурсом. Протяжка - инструмент для обработки плоских и фасонных поверхностей. Фасонный контур в поперечном сечении может быть:

- Замкнутым или разомкнутым;

- Симметричным или не симметричным;

- Выпуклом или вогнутым.

П римеры контуров поверхностей обрабатываемых протяжками можно посмотреть на рисунке 125.

Рисунок 125

Рисунок 126

Если фасонный контур расположен на определенном расстоянии от заданной поверхности детали, то его обработку называют координатным протягиванием. Если необходимо получить только точные размеры самого контура, то такое протягивание называется свободным.

На рисунке 126 изображены схемы обработки: а - на горизонтально-протяжном станке; б - на прошивном станке; в - на вертикально-протяжном станке; г - срезание припуска при протягивании; д - шпоночного паза.

Рисунок 127

Протяжка — многозубый инструмент (рисунок 127), которому придается только одно главное движение — резания, а движение подачи заложено в самом инструменте (в самой конструкции протяжки). Для того чтобы зубья могли снимать определенный слой материала, каждый последующий зуб имеет превышение над предыдущим, так называемый подъем на зуб Sz. Он может быть одинаковым для всех зубьев или изменяться при переходе от одной группы зубьев к другой. На рисунке 127 показаны: 1 - хвостовик; 2 – шейка; 3 – переходная направляющая часть с переходным конусом; 4 – режущая часть; 5 – калибрующая часть; 6 – задняя направляющая часть; 7- опорная цапфа и задний хвостовик.

На калибрующей части протяжки все зубья одинаковы. Они выполняют две функции:

- Придают окончательные размеры и форму обрабатываемому контуру;

- Являются резервами для переточек инструмента.

По мере износа протяжек первый калибрующий зуб становиться последним режущим зубом.

Рисунок 128 Рисунок 129

Главным движением является движение протяжки, а скорость его — скоростью резания. Движение подачи отсутствует. Срезание припуска обеспечивается увеличением размера (подъемом) зубьев: каждый последующий зуб выше предыдущего на величину подачи Sz. Глубиной резания при протягивании является ширина обрабатываемой поверхности или периметр обрабатываемого отверстия. На рис. 128 показана схема срезания припуска, на рис. 128 показаны профили режущих и калибрующих зубьев протяжки. В отличие от режущих зубьев, калибрующие зубья имеют на задней поверхности фаску f. Размеры зубьев протяжки зависят от длины протягиваемого отверстия.

Режимы протягивания

Для протяжек скорость резания в основном , а подачи для сталей, а для чугунов .

Задний угол меняется от 2…4 градусов с целью сохранения диаметральных размеров зуба при переточке (рисунок 11-15). Переточка осуществляется только по передней поверхности зуба. Для наружных и шпоночных протяжек, где есть возможность компенсации потери размера, зуба задние углы делают до 10 градусов.

П ередний угол зависит от обрабатываемого материала и составляет:

Для обработки чугуна ;

Для обработки стали ;

Для обработки латуни .

Рисунок 130

Работоспособность протяжек во многом зависит от размеров и формы стружечных канавок, так как при протягивании они оказывают существенное влияние на процесс формирования исхода стружки. Форма впадины зуба должна способствовать плавному завиванию стружки в плотный валик и ее свободному размещению во впадине. Применяемые на практике формы стружечных канавок показаны на рис 131.

Рисунок 131 Рисунок 132

При протягивании стали и других металлов, дающих сливную стружку, рекомендуется двухрадиусная форма канавки (рис. 131а), которая обеспечивает хорошие условия для формирования и размещения стружки в довольно большом объеме. Однорадиусная форма с плоской спинкой зуба (рис. 131б) проста в изготовлении и применяется при обработке хрупких металлов, а также стали при больших шагах зубьев. Двухрадиусная специальная форма с выступом у дна канавки (рис. 131в) сложна в изготовлении, но обеспечивает хорошее удаление стружки при обработке пластичных материалов с большими толщинами среза и высокими скоростями резания. Удлиненная форма стружечных канавок (рис. 131г, д) рекомендуется для протяжек, применяемых при обработке длинных деталей. На рис. 132 показана схема заполнения канавки стружкой.

Д ля обеспечения условий выхода стружки, особенно при обработке замкнутых контуров, на протяжках выполняют стружкоделительные канавки.

Износ протяжек

И знос протяжек идет в основном по двум механизмам:

- Истирание (износ) острия зубьев протяжек (режущих кромок);

- Проточки на зубьях из-за плохого стружкоотвода.

Протягивание обеспечивает получение поверхности 6…8 квалитета точности и шероховатости Rz=1.25…0.32 мкм. В зависимости от формы протягиваемой поверхности протяжки могут быть:

- Круглыми;

- Гранными (треугольными, квадратными, прямоугольными и другими);

- Шлицевыми (прямобочными и с эвольвентным профилем);

- Фасонными;

- Шпоночными и другими.

Схемы резания при протягивании

Под схемой резания понимается последовательность срезания припуска зубьями протяжки. При протягивании могут быть реализованы следующие схемы резания (рисунок 133) профильная, генераторная и прогрессивная схемы резания.

Рисунок 133 Рисунок 134

Профильная схема (рис. 133а).

Контур всех режущих зубьев эквивалентен окончательному профилю обработанной поверхности. Окончательную обработку выполняет последний режущий зуб. Длина главной режущей кромки этого зуба максимальна, а, следовательно, и силы резания максимальны. Поэтому данная схема не позволяет получить высокой точности обработки. Также недостаток — сложность изготовления и переточки инструмента.

Генераторная схема (рис. 133б).

В этой схеме окончательный контур формирует каждый режущий зуб своей вспомогательной режущей кромкой. Длина главной режущей кромки на последнем зубе минимальна, что улучшает условие работы калибрующих зубьев и повышает точность и качество обработанной поверхности. Такую протяжку проще изготовить и переточить.

Прогрессивная схема или схема переменного резания (рис. 133в и рис. 134).

При этой схеме срезание припуска производиться зубьями, имеющими укороченную длину режущих кромок. Например, припуск срезается не одним зубом, а двумя. Сначала участки (а) и (в) первым зубом, а затем участок (б) — вторым зубом и так далее (рис. 134). Это позволяет уменьшить длину режущих кромок первых зубьев, а затем равномерно распределить усилие протягивания. Но это ведет к увеличению количества зубьев и общей длины протяжки. В этом случае стойкость протяжек выше, чем в двух предыдущих случаях.

Длина рабочего хода протяжных станков не превышает 1,5 метров, поэтому общая длина протяжки должна быть менее 1,5 метров.