Обработка на протяжных станках. Протягивание и протяжки. Протяжные станки

ГЛАВА VI

ОБРАБОТКА НА ПРОТЯЖНЫХ СТАНКАХ

§ 29. ПРОТЯГИВАНИЕ И ПРОТЯЖКИ

Элементы режима резания и срезаемого слоя при протягивании. Протягива­ние имеет широкое применение, в основном при массовом и крупносерийном производстве. Особенно эффективно протягивание деталей со сложны­ми и фасонными профилями поверхностей. На рис. 169 представлены типичные формы отверстий и наружных поверхностей, обрабатываемых на протяжных станках (показаны жирными контурами и линиями). В машино­строении протягивание используют для обработки таких стандартных эле­ментов деталей, как шлицевые пазы, шпоночные канавки, квадраты и лыски под гаечные ключи, прямоугольные и квадратные отверстия. Размеры отверстий и наружные поверхности деталей, обрабатываемых на про­тяжных станках, имеют широкий диапазон. Протяжки для обработки от­верстий могут быть диаметром менее 3 мм и до 300 мм. На станках на­ружного протягивания наиболее часто изготовляют детали с площадью обрабатываемой поверхности 100-200 см².

Рис. 169. Виды протягиваемых поверхностей

Протягиванием обрабатываются цветные металлы (алюминий, медь, магний), жаропрочные стали, титановые сплавы, закаленная сталь с HRC 40—42, а также детали из пластмасс. В условиях единичного производства протягивание применяют для обработки элементов деталей, которые не­возможно или трудно изготовить другими методиками механической обработки, например, сложных фасонных внутренних поверхностей значи­тельной длины.

Особенностью протягивания является отсутствие движения подачи, так как последняя заложена в конструкции самого инструмента: диаметр ка­ждого следующего зуба инструмента больше диаметра предыдущего на некоторую величину, называемую подачей на зуб.

Обработка отверстий различной конфигурации называется внутренним протягиванием, которое бывает свободным и координатным. При коор­динатном протягивании обеспечивается точное расположение отверстий, пазов, выемок и т. п. относительно других поверхностей. При свободном протягивании инструмент (рис. 170, а) направляется самим предварительно образованным отверстием, и обычно протянутое отверстие используется как база для последующей обработки поверхности детали.

Обработка плоскостей (рис. 170,6) и фасонных незамкнутых профилей относится к наружному протягиванию.

На работу протяжек большое влияние оказывает выбранная схема сре­зания припуска. Профильная схема срезания (рис. 171, а) обеспечивается зубьями, подобными обрабатываемому профилю. Общий припуск на обра­ботку  срезается слоями толщиной . Генераторная схема срезания (рис. 171, в) обеспечивается зубьями с профилем, лишь частично совпадающим с обрабатываемым профилем. В силу этого последний формируется последовательно всеми режущими зубьями. Групповая (прогрессивная) схема срезания (рис. 171,6) обеспечивается протяжками с зубьями, объединенны­ми в группы по два-три и более. Каждая группа зубьев срезает слой ме­талла в своей зоне, по части периметра обрабатываемой поверхности. Это позволяет работать с более толстыми стружками, особенно при снятии первых слоев металла.

Глубина резания при протягивании равна ширине среза (см. рис. 170, б), которая образуется главной режущей кромкой зуба. Толщина среза чис­ленно равна подъему на зуб. Скоростью резания при протягивании назы­вается скорость относительного перемещения протяжки и заготовки в главном рабочем движении. Она лимитируется условиями получения не­обходимой шероховатости обработанной поверхности и обычно соста­вляет 1 — 15 м/мин (0,015-0,40 м/с).

Рис. 170. Схемы работы внутренней (а) и наружной (б) протяжек:

1 — протяжка; 2 — обрабатываемая заготовка; 3 — опорная шайба; 4 — зажимной патрон

Рис. 171. Схемы срезания припуска:

а -  профильная; б — групповая (прогрессивная); в — генераторная; I  - протяжка; II - деталь; 1 – металл,  срезаемый одним зубом (или группой зубьев); 2 — металл, срезаемый другим зубом  (группой зубьев)

Практикой установлено, что при профильной схеме срезания припуска подъем на зуб =0,015 — 0,08 мм/зуб, а при групповой схеме  =0,15 — 0,35 мм/зуб и режущая часть протяжки короче приблизительно на 30%.

Части, элементы и геометрия зубьев протяжки. Все типы протяжек со­стоят из крепежно-присоединительной и рабочей частей. Передний хвосто­вик протяжки предназначен для ее закрепления в тяговом патроне протяж­ного станка (рис. 172). Длина хвостовика  определяется конструкцией тягового патрона. Шейка является переходным элементом протяжки. Длина шейки  рассчитывается из условия размещения обрабатываемой детали между планшайбой протяжного станка и первым режущим зубом протяжки (см. рис. 170, а). Переходный конус служит для обеспечения плав­ного вхождения протяжки в обрабатываемое отверстие. Его длина  (рис. 172) обычно равна 20 мм.

Рис. 172. Цилиндрическая протяжка с профильной схемой срезания припуска

Передняя направляющая инструмента служит для его центрования по предварительно обработанному отверстию. Диаметр направляющей D₃ ра­вен наименьшему диаметру предварительно обработанного отверстия, а длина  принимается обычно не менее длины обрабатываемого отвер­стия. Задняя направляющая необходима для правильного выхода послед­них зубьев протяжки из обрабатываемого отверстия. Ее длина , при­нимается равной половине длины протягиваемого отверстия.

Задний хвостовик необходим при значительной длине протяжки для удержания ее от провисания. Его длина  назначается с учетом конструк­ции станка и детали.

Рабочая часть протяжки состоит из режущих и калибрующих зубьев. Иногда применяют протяжки с выглаживающими зубьями. Режущие зубья срезают весь припуск на протягивание. Число их при профильной схеме срезания

Первый зуб для предохранения от перегрузок делается без подъема.

Число калибрующих зубьев назначается от 3 до 8. Большее их число берется при точности обрабатываемой поверхности по 6 – 7-му квалитету.