- •4. Инструментальные материалы и области их применения
- •4.1. Инструментальные стали
- •4.2. Металлокерамические твердые сплавы
- •4.3. Неметаллические инструментальные материалы
- •5. Общие принципы расчета геометрических параметров инструмента
- •5.1. Единая геометрия режущего лезвия
- •6. Фасонные резцы
- •6.1. Анализ углов радиальных фасонных резцов
- •6.2. Профилирование радиальных фасонных резцов
- •6.3. Конструктивные элементы фасонных резцов
- •7. Протяжки
- •7.1. Режущая и калибрующая части протяжки
- •7.2. Оптимизация параметров режущих зубьев
7. Протяжки
Протяжки – высокопроизводительный многолезвийный инструмент, который обеспечивает высокую точность получения поверхностей различной формы. Протяжки являются дорогостоящим и в то же время узкоспециализированным инструментом, предназначенным, по большей части, для изготовления поверхностей одного типоразмера, поэтому с точки зрения экономической эффективности их целесообразно использовать в условиях массового и крупносерийного производства.
По назначению различают внутренние протяжки, предназначенные для обработки отверстий (гладких, многогранных, шлицевых, со шпоночным пазом и т.д.) и наружные протяжки, которые служат для обработки различных профилей на внешней поверхности заготовки. Протяжки первого типа работают по предварительно выполненному цилиндрическому отверстию.
Рис. 7.1. Регулировка протяжки |
По способу приложения усилия внутренние протяжки подразделяют на прошивки, испытывающие в процессе резания напряжения сжатия, и соб-ственно протяжки, испытывающие при работе растягивающие напряжения. При прошивании тяговое усилие прилагается к задней части инструмента, а при протягивании – к передней.
В дальнейшем тексте главы под термином «протяжка» будет пониматься протяжной инструмент в целом. Положения, которые относятся только к отдельным видам протяжного инструмента, будут сопровождаться указанием этого вида.
Все протяжки содержат три обязательных элемента конструкции:
– хвостовую часть;
– режущую часть;
– калибрующую часть.
Хвостовая часть служит для установки и закрепления протяжки на станке и передачи ей тяговой силы. Режущая часть сдержит определенное число режущих лезвий (зубьев), которые осуществляют съем припуска и придают поверхности изделия заданную форму и размеры. Зубья калибрующей части зачищают поверхность, обработанную режущими зубьями, обеспечивая необходимую точность формы и размеров этой поверхности.
Внутренние протяжки в дополнение к трем названным должны содержать переднюю и заднюю направляющие части. Передняя направляющая служит для ориентации заготовки по отношению к режущей части протяжки, а задняя направляющая – для центрирования заготовки при прохождении ею калибрующих зубьев.
Главное движение протягивания – поступательное. При таком движении основная плоскость, перпендикулярная вектору скорости резания, во всех точках режущих кромок инструмента располагается одинаково. Следовательно, передние углы в радиальной секущей плоскости во всех точках всех лезвий протяжки равны друг другу (в отличие, скажем, от аналогичных углов фасонного резца). Величину угла rо выбирают в зависимости от обрабатываемого материала по табл. 7.1.
7.1. Рекомендуемые передние углы протяжек | |||
Обрабатываемый материал |
Предел прочности, МПа |
Твердость НВ, МПа |
Передний угол, град. |
Алюминий, медь |
|
12...15 | |
Сталь |
до 600 |
|
15...18 |
св. 600 до 1000 |
12...15 | ||
св. 1000 |
10...12 | ||
Чугун |
|
до 150 |
8...10 |
св. 150 |
4...8 | ||
Бронза, латунь |
|
0...5 |
Задний угол rо нерегулируемых протяжек назначают в пределах 2...3° для зубьев режущей части и 0,5...1° для зубьев калибрующей части. Столь малые значения углов необходимы для того, чтобы после заточки протяжки по передней поверхности размеры зубьев изменялись не слишком значительно. У регулируемых протяжек можно назначать rо в интервале 10...12°.
Движение подачи при протягивании возникает за счет того, что каждое последующее лезвие (или группа лезвий) режущей части протяжки возвыша-ется над предыдущим на некоторую величину az, называемую подъемом на зуб. При прочих равных условиях уменьшение подъема на зуб приводит к увеличению длины и, как следствие, стоимости инструмента. Увеличение az приводит к возрастанию силы резания и, как следствие, вероятности аварийного разрушения отдельных зубьев протяжки или ее разрыва по канавке между зубьями. В связи с этим основной задачей проектирования протяжного инструмента является определение оптимальной величины подъема на зуб, отвечающей целому ряду технических ограничений.