ТЕМА 7. ПРОТЯЖКИ І ПРОШИВКИ

 

7.1.  Принцип роботи протяжок і прошивок, їх визначення        

 

Протяжка - багатолезовий інструмент з низкою лез, які послідовно одне над іншим в напрямку, перпендикулярному до напрямку швидкості головного руху, призначений для обробки при поступальному або обертальному головному русі леза і відсутності руху подачі ( ГОСТ 25751-8).

Протяжки розрізняються також за способом прикладання сили до них. Якщо сила прикладена до хвостовика протяжки, то така протяжка називається прошивкою. Таким чином, протяжка в роботі піддається розтягуванню,  а прошивка  - стисненню. Щоб уникнути поздовжнього вигину довжина прошивки не перевищує 15 - кратного її діаметра.  Протяжка знаходить більш широке застосування ніж прошивка.

Протяжки мають значну перевагу перед РІ інших видів таку як висока продуктивність. При протягуванні поєднуються операції чорнової, напівчистової і чистової обробки (тобто протяжка є комбінованим інструментом)  -  дане суміщення дозволяє скоротити номенклатуру ріжучих і вимірювальних інструментів,  зменшує число верстатів і технологічного оснащення.

Протяжки, які використовуються  в сучасному машинобудуванні, поділяються в основному на два види: внутрішні, якими обробляються замкнуті контури або отвори самої різної форми, і зовнішні, які  використовуються для обробки незамкнутих або відкритих зовнішніх поверхонь (рис.7.1).

Внутрішні протяжки діляться на наступні типи:

 1)  протяжки для круглих отворів;

 2)  шліцьові протяжки;

 3) фасонні протяжки  різного профілю (евольвентні,                   багатогранні і т. д.).

У свою чергу зовнішні протяжки поділяються за типом оброблених поверхонь на плоскі, напівкруглі і фасонні .

Залежно від застосовуваної схеми різання розрізняють протяжки одинарні та групові;  залежно від конструктивного виконання - збірні, зі вставними зубами,  складальні, оснащені пластинками твердого сплаву і т. д.

Рис. 7.1 Види протяжок

 

Протяжки забезпечують точність обробки по 8 ... 6 квалітетам точності і шорсткості Rа = 0,8 ... 1,6 мкм (звичайні  протяжки), а при використанні  твердосплавних виглажувачів Rа =  0,08 ... 0,016 мкм.

Протяжки мають високу стійкість бо  їх леза за цикл обробки здійснюють найкоротший шлях (в десятки разів менше ніж ріжучі кромки інших інструментів).

Протяжки отримали  більш широке застосування в масовому, багатосерійному і середнє серійному виробництві.

 

7.2. Конструктивні та геометричні параметри круглої протяжки

 

Найчастіше протяжки для обробки отворів складаються з наступних основних частини (рис. 7.2):

1 - хвостова частина;

2 - шийка;

3 - перехідний конус;

4 - передня напрямна;

5 - ріжуча частина (що складається з чорнових і чистових зубів);

6 - калібрувальна частина;

7 - задня напрямна.

Рис. 7.2 Конструктивні та геометричні параметри круглої протяжки

 

Для важких і довгих протяжок додатково виконують опорну цапфу 8 і (або) задній хвостовик.

Враховуючи те, що послідовність зняття припуску визначає схему різання і конструкцію протяжок, необхідно розглянути існуючі схеми різання.

Існує дві схеми різання: одинарна і групова.

Одинарна - це схема, коли кожен ріжучий зуб зрізає широкий і тонкий шар. У цьому випадку кожний наступний зуб більший за  попередній на величину або а. Одинарна в свою чергу поділяється на профільну і генераторну.

 

При профільній схемі різання  (рис.7.3) форма кожного ріжучого зуба ідентична формі остаточно обробленої поверхні. Підйом на зуб при обробці сталі призначається в межах 0,015 ... 0,04 мм, при обробці чавуну -                  0,03 ... 0,1 мм. Застосовується для виробництва точних круглих отворів.

При генераторній схемі різання (рис. 7.4) припуски знімається паралельними шарами кожним зубом протяжки не по всьому профілю, а лише по його частині. При цьому форма кожного зуба ідентична формі попередньо підготовленої під протягування поверхні і тільки останні ріжучі зуби відповідають формі остаточно обробленій поверхні.  Підйом на зуб           0,04 ... 0,08 мм при обробці сталі і 0,1 ... 0,15 мм при обробці чавуна.  Застосовується для шліцьових, шпонкових, пазових і багатогранних протяжок.

Рис. 7.3  Профільна схема різання

Рис. 7.4 Генераторна схема різання

При груповій схемі різання (рис.7.5) всі ріжучі зуби розбивають на групи. У групі може бути від 2-х до 5-ти зубів. Останній зуб групи є зачищаючим. Він не має стружкороздільних канавок, а за розмірами на           0,02 ... 0,04 мм менше ніж прорізні зуби цієї ж групи. Прорізні зуби мають стружкороздільні канавки різної форми, розташовані в шаховому порядку. При роботі протяжками груповий схемою різання виникають менші сили різання, так як подальша група зубів працює на по наклепаному  металу.

Рис. 7.5 Групова схема різання

У внутрішніх протяжок групова схема різання із стружкоріздільними канавками у вигляді шліців носить назву шахматна.  При стружкороздільних канавках  у вигляді викружок змінного різання. При стружкороздільних канавках  у вигляді лиски багатогранною (рис.7.6).

                                      

Рис  7.6 Змінна (а)  і багатогранна (б) схеми різання

 

7.3. Профілі зубів і форма стружкових канавок

 

Зуби протяжки повинні відповідати таким вимогам:

1) забезпечувати найбільший період стійкості, що багато в чому залежить від величини кутів γ і α;

2) форма стружкової  канавки не повинна перешкоджати утворенню та вільному завивання стружки в виток;

3) обсяг канавки повинен бути достатнім для розміщення стружки;

4) розміри зубів повинні забезпечувати достатню їх міцність, вібростійкість і можливість більшої кількості переточувань.

Найчастіше застосовуються такі форми зубів і стружкових канавок (рис. 7.7): 

а) двохрадісні канавки, використовуються при обробці пластичних матеріалів;

б) канавка з плоскою спинкою і радіусною передньою поверхнею зуба, що застосовуються при обробці крихких матеріалів з ​​утворенням стружки надлому;

в)  подовжені канавки з заокругленою спинкою і передньою поверхнею зубів і прямолінійною ділянкою по дну канавки, використовують при обробці глибоких отворів.

Крок і стружкові канавки між зубами:

    – для протяжок одинарного різання

  – для протяжок групового різання

Товщина зуба

Глибина канавки

Радіус дна канавки

Радіус спинки зуба

.

Рис. 7.7 Форми зубів і стружкових канавок