Основные сведения. 2. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки

1. Жигалко Н.И., Яцура Е.С. Обработка материалов, станки и инструменты. –Мн.: Выш. шк., 1984, стр. 183-192.

2. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки. Под ред. проф. П.Г. Петрухи. М., «Машиностроение», 1974.

3. Режущий инструмент: Лаб. практикум: учеб пособие / В.И. Шагун и др; под общ. Ред. В.И. Шагуна. – Мн.: Адукацыя i выхаванне, 2004, стр. 61-76.

 

Основные сведения

 

Обработка металлов протягиванием

Протягивание является высокопроизводительным способом обработки металлов резанием с помощью специальных инструментов - протяжек, прошивок и протяжных блоков.

Протяжка – многозубый инструмент с рядом последовательно выступающих друг над другом зубьев в направлении, перпендикулярном скорости главного движения резания.

Протяжки и прошивки широко используются в массовом и серийном производстве при обработке сквозных отверстий и наружных поверхностей.

Следует отличать протяжку от прошивки. Протяжку тянут, протягивают. Она имеет элемент для крепления в патроне – хвостовик, за который ее тянут, что отсутствует у прошивки, которую толкают, прошивают. Кроме того, протяжка относительно большой длины и работает на растяжение, а прошивка короткая, т.к. работает на сжатие.

Протягиванием достигается 7…9 квалитет точности с шероховатостью обработанной поверхности Ra до 0, 63…0, 20 мкм. Высокая производительность при протягивании и прошивании достигается одновременной работой нескольких режущих зубьев при большом суммарном периметре резания. Процесс прошивания имеет значительно меньшее распространение в сравнении с процессом протягивания.

С помощью протяжек можно обрабатывать внутренние и наружные поверхности различной формы. При протягивании движение подачи отсутствует, а главное движение резания может быть поступательным или вращательным.

Схема работы круглой протяжки показана на рис. 4.1, а, а схема работы прошивки – на рис. 4.1, б.

Рис. 4.1. Схема работы протяжки (а) и прошивки (б)

При протягивании заготовка 3 своей торцовой частью опирается на стенку станка 1 и остается неподвижной, протяжка 2 совершает поступательное перемещение, которое является главным движением (рис. 4.1, а). При прошивании заготовка 3 своей опорной частью опирается на стол пресса 4, а прошивка 5 под действием пресса перемещается вертикально (рис. 4.1, б). В одном и другом случаях поступательные движения инструмента являются главными движениями, а скорость движения есть скорость резания v (м/мин).

Припуск на диаметр, снимаемый протяжкой:

 

(4.1)

 

где D – окончательный диаметр обрабатываемого отверстия;

D₀ – наименьший диаметр предварительного отверстия.

Величину припуска при круглом протягивании выбирают в пределах 0, 4 – 1, 6 мм при черновом протягивании и 0, 2– 1, 0 мм при чистовом протягивании.

Подъем на зуб (толщина стружки) представляет собой величину, на которую постепенно увеличивается каждый последующий режущий зуб в сравнении с предыдущим. Величину подъема на зуб выбирают в зависимости от обрабатываемого материала и выдерживают одинаковой для всех режущих зубьев, за исключением нескольких (трех – четырех) последних, которые называются зачищающими. У зачищающих зубьев подъем на зуб постепенно уменьшается, так, чтобы его значение для последнего зачищающего зуба не превышало 0, 01 – 0, 02 мм. Последний зачищающий зуб обеспечивает заданную точность обработки и качество поверхности.

По сравнению с другими способами механической обработки протягивание имеет ряд преимуществ:

1) одновременное участие в работе нескольких зубьев обеспечивает большую величину минутной подачи в процессе протягивания. При этом, несмотря на низкую скорость рабочего движения v = 2...12 м/мин (по чугуну твердосплавные протяжки имеют v = 40...50 м/мин), относительная скорость снятия припуска получается выше, чем у других инструментов, что определяет высокую производительность процесса протягивания;

2) точность обработки достигает 7-9 квалитетов;

3) высокое качество обрабатываемых поверхностей (Ra до 0, 63-0, 20 мкм);

4) значительная стойкость протяжек;

5) возможность устранение брака;

6) возможность использования рабочих низкой квалификации;

7) сокращение расходов на эксплуатацию инструмента.

Высокая стоимость инструмента и его сложность определяют и область применения протяжек – массовое и крупносерийное производство. Однако применение протяжек дает значительный эффект на предприятиях с мелкосерийным и даже единичным производством, если размеры и формы обрабатываемых поверхностей нормализованы, а также в случаях, когда протягивание – единственно возможный или наиболее экономичный способ обработки.