Конструкция протяжек

Несмотря на многообразие протяжек для обработки внутренних поверхностей их разновидности имеют те же конструктивные и геометрические параметры, что и протяжки для обработки цилиндрических отверстий. Общий вид протяжки переменного сечения по ГОСТ 20365 для обработки цилиндрического отверстия показан на рис. 4.4.

Рис. 4.4. Конструктивные элементы круглой протяжки: l_п.хв. - передний хвостовик (передняя замковая часть); l_ш – шейка; l_п.к. – переходной конус; l_п.н. – передняя направляющая часть; l_р – режущая часть; l_к – калибрующая часть; l_з.н. – задняя направляющая часть; l_з.хв. – задний хвостовик (задняя замковая часть)

 

Передний хвостовик l_{п.хв .} служит для закрепления протяжки в патроне протяжного станка и передачи усилий от станка на рабочую часть протяжки. Формы и размеры хвостовиков протяжек нормализованы (рис. 4.5):

Рис. 4.5. Формы хвостовиков протяжек

 

Шейка l_ш служит для соединения передней замковой части с передней направляющей частью.

Передняя направляющая часть l_п.н. вместе с направляющим (переходным) конусом l_п.к. предназначена для установки и центровки обрабатываемой детали на протяжке перед протягиванием. Она обеспечивает плавный, без перекосов, переход детали на режущую часть протяжки.

Номинальные размеры диаметров передней направляющей части и предварительно подготовленного отверстия одинаковы, а зазор обеспечивается выбором посадок.

Режущая часть l_р протяжки состоит из обдирочных, переходных и чистовых зубьев, которые, начиная со второго зуба, постепенно увеличивают свой размер с подъемом на зуб:

 

, (4.2)

 

где

 

Δ D = D_I – D_I-1 (4.3)

 

Режущая часть производит всю работу по срезанию припуска. Профили режущих кромок и поперечные размеры зубьев режущей части постепенно изменяются: первый зуб соответствует размерам предварительного отверстия, последний – форме и размерам готового отверстия. промежуточные режущие зубья последовательно увеличиваются в размерах, благодаря чему при протягивании осуществляется срезание зубьями припуска без движения подачи.

Калибрующая часть l_к протяжки также имеет зубья, но в меньшем количестве; их размеры и форма одинаковы и соответствуют форме и размерам готового отверстия. Поэтому калибрующая часть гарантирует получение размеров готового отверстия и пополняет режущие зубья, выходящие из строя от износа, при переточках (первый калибрующий зуб становится последним режущим и т.д.).

Задняя направляющая l_з.н. препятствует перекосу детали на протяжке и повреждению обработанной поверхности детали в момент выхода из отверстия последних калибрующих зубьев.

Задний хвостовик l_{з.хв .} служит для соединения протяжки через патрон с кареткой обратного хода станка и выполняется только для автоматического или полуавтоматического протягивания, когда протяжка возвращается в исходное положение посредством каретки обратного хода.

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущей части шпоночной протяжки

Основные элементы режущей части шпоночной протяжки показаны на рис.4.6: передняя поверхность зуба 1, главная задняя поверхность зуба 2, главная режущая кромка 3, задняя вспомогательная поверхность зуба 4, вспомогательная режущая кромка 5, стружечная канавка 6, и стружкоразделительная канавка 7.

Рис.4.6. Основные элементы режущей части шпоночной протяжки

 

Геометрические параметры зубьев протяжки и размеры среза показаны на рисунке 4.7.

Рис. 4.7. Геометрические параметры зубьев шпоночной протяжки и размеры среза при протягивании

 

Размеры зубьев протяжки характеризуются следующими величинами:

t - осевой шаг (измеряется параллельно оси протяжки);

h₀ - глубина стружечной канавки;

g - ширина задней поверхности;

r - радиус закругления дна стружечной канавки;

b - ширина зуба (ширина среза);

γ и α - передний и задний углы;

φ ₁ - вспомогательный угол (угол поднутрения) выполняется на зубьях шпоночных и шлицевых протяжек.

Величины углов γ зависят от обрабатываемого материала и типа протяжки и изменяются в пределах γ = 5…20˚. Меньшее значение γ следует выбирать для обработки чугуна; для углеродистых и малолегированных сталей принимается

γ = 20˚. Передний угол γ оказывает влияние на усилие протягивания, шероховатость протянутой поверхности и стойкость протяжки.

У протяжек с односторонним расположением зубьев и свободным направлением в отверстии γ не делают больше 15˚ во избежание «подхватывания» протяжки обрабатываемым материалом.

Задний угол служит для уменьшения трения задней поверхности зуба о поверхность резания. Задние углы зубьев протяжек обычно составляют 1-10° и зависят от вида зубьев (черновые, чистовые, калибрующие), обрабатываемого материала, типа протяжки.

 

Профили зубьев и форма стружечных канавок

Зуб протяжки должен удовлетворять следующим требованиям:

1) геометрическая форма зуба должна обеспечивать наибольшую стойкость и возможно большее число переточек;

2) форма канавки должна обеспечивать свободное стружкообразование и завивание, а объем канавки должен быть достаточным для размещения стружки.

При протягивании стали и других пластичных металлов этим требованиям удовлетворяют зубья с криволинейной спинкой (рис. 4.8, а).

 

Рис. 4.8. Профили зубьев протяжек

 

Передняя поверхность, дно канавки и спинка соединены плавными переходами, что обеспечивает беспрепятственное движение стружки и достаточно большой объем для ее размещения.

Зубья с криволинейной спинкой применяются в протяжках прогрессивных конструкций, когда из-за повышенной толщины среза образуется большее количество стружки.

При протягивании хрупких материалов (чугун, бронза), а также стали протяжками обыкновенных конструкций допустимо применение зубьев с прямолинейной спинкой, которая проще в изготовлении (рис. 4.8, б). При больших шагах и мелких канавках может применяться удлиненная форма зуба (рис. 4.8, в).

 

Средства для дробления стружки

При протягивании стали и других пластичных материалов, образуется сплошная и очень прочная стружка, и ввиду большой суммарной длины лезвия стружку желательно делить на части, чтобы облегчить размещение стружек в канавке и последующее их удаление.

Дробление стружки у протяжек обычной конструкции осуществляется при помощи стружкоделительных канавок, располагаемых в шахматном порядке на всех режущих и зачищающих зубьях, кроме последнего зачищающего зуба и всех калибрующих. Профиль канавки может быть прямоугольным, круглым, угловым, чаще применяется последний (рис. 4.9).

Рис. 4.9. Размеры стружкоделительных канавок