Обработка на протяжных станках. Протягивание и протяжки. Протяжные станки, страница 2

Форма, размеры и геометрия зуба определяются в его сечениях, нор­мальных к главной режущей кромке. На практике нашли применение три формы зуба (выноска I на рис. 172); с криволинейной вогнутой спинкой (верхний профиль) с прямолинейной спинкой (средний профиль) и с прямо­линейным участком на дне канавки (нижний профиль). Форму зуба определяют следующие размеры: — шаг режущих зубьев; h — высота зуба; с — ширина задней поверхности; R — радиус спинки зуба; r — радиус дна канавки;  — угол спинки зуба;  — передний угол. По данным НИИТ-автопрома, ;  ;  ;  .

Шаг режущих зубьев выбирается по формулам:

для протяжек ординарного резания (профильных и - генераторных)

для протяжек группового резания

,

где — длина обрабатываемой поверхности.

Полученные размеры зуба и стружечной канавки проверяют на условие размещения стружки в канавке и на число одновременно работающих зубьев

,

где .

Форма калибрующих зубьев подобна форме режущих (выноска II на рис. 172). Шаг калибрующих зубьев . На их вершинах по задней поверхности выполняются ленточки шириной мм.

Геометрические параметры режущей части зубьев назначаются, исходя из требований стойкости протяжки и шероховатости обработанной по­верхности. Передний угол режущих и калибрующих зубьев назначается в зависимости от обрабатываемого материала в пределах. Зад­ний угол назначается из условия сохранения рабочих размеров при пере­точках. Для внутренних протяжек задний угол режущих зубьев , а ка­либрующих зубьев . Для наружных протяжек задний угол режущих и калибрующих зубьев /

При значительной ширине среза на протяжках, работающих по про­фильной схеме, делаются стружкоразделительные канавки. Они выпол­няются на соседних режущих зубьях в шахматном порядке (сечение А — А на рис. 172). Срезаемый слой при этом разделяется на отдельные полоски шириной b’, которые легко завиваются в спираль. Для создания задних углов на вспомогательных режущих кромках стружкоразделительных ка­навок ось шлифовального круга смещается от передней поверхности зуба на величину k (сечение Б — Б на рис. 172). При этом дно стружкоразделительной канавки должно располагаться параллельно задней поверхности зуба.

Конструкции протяжек. По конструкции протяжки разделяются на цельные, сборные и составные. Цельные протяжки изготовляют из быстро­режущих сталей Р6М5, Р9, Р9Ф5, Р9К5 и др. В отдельных случаях возмож­но применение углеродистых или легированных сталей, например ХВГ. С целью экономии быстрорежущей стали внутренние протяжки диаметром больше 20 мм изготовляют сборными: режущая часть выполняется из бы­строрежущей стали, а крепежно-присоединительная - их конструкционной. Соединение частей производится сваркой или напрессовкой.

Внутренние протяжки различаются по форме тела (круглые и плоские) и хвостовика. Размеры хвостовиков выбираются: для круглых протяжек по ГОСТ 4044-70, для плоских - по ГОСТ 4043 - 70.

Наружные протяжки в основном изготовляют составными (рис. 173): режущая часть выполняется в виде отдельных секций, укрепляемых на спе­циальном корпусе винтами, клиньями и накладками. Сила резания должна восприниматься врезными шпонками или упором. Конструкция наружных протяжек позволяет компенсировать износ режущих зубьев при помощи клиньев (см. рис. 173), перемещаемых в продольном направлении винтами. Диапазон регулирования находится в пределах 3 мм.

Для повышения стойкости инструмента и скорости резания (до 2 м/с) протяжки несложных профилей оснащаются пластинами из твердых спла­вов ВК8, ВК6М и др. Пластины припаивают к корпусу протяжки или за­крепляют механически.

Следует иметь в виду, что по стандартам предприятий выпускается ши­рокая номенклатура протяжек [21], внутренние протяжки и прошивки для цилиндрических, квадратных и фигурных отверстий, для треугольных шли­цев, шпоночных пазов, а также для плоскостей и т. п. Использование этих стандартов позволяет ускорить подготовку производства.

Сила резания и стойкость протяжки. Для расчета протяжек на прочность и для определения мощности привода станка необходимо знать силу реза­ния при протягивании. Она определяется по формуле (Н)

,

где - удельная сила резания, при­ходящаяся на единицу длины режущей кромки зуба; - суммарная длина режущих кромок одновременно рабо­тающих зубьев.

Рис. 173. Конструкция наружной протяжки

Сила  зависит от обрабатывае­мого материала и от подачи на зуб при нормальных условиях эксплуатации. Величина определяется по формулам:

для цилиндрических отверстий

;

для шлицевых отверстий и шпоночных пазов

,

где d - наибольший диаметр протяж­ки;  — наибольшее число одновремен­но работающих зубьев; - ширина шлица или шпонки; п — число шлицев или шпонок.

Внутренние протяжки рассчитывают по напряжению на разрыв (Па) по опасному сечению хвостовика и стружечной канавки перед первым режу­щим зубом:

,

где F — площадь поперечного сечения тела протяжки, м².

Эффективная мощность резания при протягивании (Вт)

,

где , v — сила и скорость резания при протягивании.

Протяжка является сложным и дорогим инструментом, поэтому для высокоэффективной ее эксплуатации она должна иметь высокую стой­кость. Период стойкости протяжек из быстрорежущей стали находится в пределах от Т=120мин у шпоночных до Т=420 мин у шлицевых протя­жек при обработке стальных деталей, стойкость протяжек из стали ХВГ в 2-2,5 раза ниже, а твердосплавных в 12-18 раз выше. Повышения стой­кости инструмента добиваются применением СОЖ и своевременной затоп­кой зубьев. При протягивании стальных деталей в качестве СОЖ приме­няется сульфофрезол с подачей 8-15 л/мин при внутреннем протягивании до 30-40 л/мин - при наружном. Протягивание деталей из чугуна произво­дится без охлаждения, а алюминиевых деталей - с использованием смеси масла и керосина.

Заточка внутренних протяжек ведется по их передней поверхности, и только при большом износе - по задней.

Основное (технологическое) время при протягивании. Цикл обработки при протягивании складывается из рабочего хода протяжки, при котором срезается припуск, и обратного хода, необходимого для возврата инстру­мента в исходное положение. Основное время (мин) за один цикл протягивания