А-на горизонтально-протяжном станке; б-на вертикально-протяжном станке

Режимные параметры при протягивании.

Скорость резания. Скорость относительного прямолинейного рабочего движения, с которой протяжка перемещается вдоль обрабатываемой поверхности заготовок, является скоростью резания. Скорость резания при протягивании мала (v < 20 м/мин), что определяется, с одной стороны, необходимостью преодоления инерционных сил больших масс при реверсе и, с другой стороны, необходимостью уменьшения ударной нагрузки при входе первого зуба режущей части в обрабатываемый материал. Наиболее применяемый диапазон значений скорости резания при протягивании v = 5 ... 10 м/мин

Подача. Принципиальная кинематическая схема при протягивании не предусматривает движения подачи. Характерной конструктивной особенностью исполнения режущих зубьев протяжек является последовательное возрастание их высоты или диаметрального размера. Разность высот или полуразность диаметров каждой пары смежных рабочих зубьев протяжки равна толщине слоя а_z (рис. 8.1.5), срезаемого последующим зубом этой пары. Подъем каждого очередного режущего зуба над впереди расположенным, по сути, эквивалентен подаче на зуб, т. е. a_z = S_z.

Рис. 8.1.5. Режущие зубья протяжки, образование стружки и ее размещение между зубьями

На примере протягивания наглядно видно, что такой важный режимный параметр, как подача, может реализовываться не только механизмами металлорежущих станков, но и конструктивным исполнением инструмента.

Глубина резания. Глубина резания при протягивании определяется длиной главного режущего лезвия. В общем случае глубина резания количественно равна проекции главного режущего лезвия на плоскость, перпендикулярную направлению главного движения, причем измерение в этой плоскости производится перпендикулярно направлению подачи. На рис. 8.1.6, а глубина резания t, равна длине окружности кольцевого зуба и увеличивается от предыдущего зуба к последующему. На рис. 8.1.6,б глубина резания одним зубом равна сумме четырех дуг 1-2 режущих участков t_i = Σ ∆ t_i каждого зуба и постепенно уменьшается. На рис. 8.1.6,в,г — глубина резания t постоянна и равна ширине протягиваемых пазов или протягиваемой плоскости.

Геометрические параметры режущей части.

Режущая часть. Основную работу по срезанию припуска, оставленного под протягивание, выполняет режущая часть инструмента l₄ (см. рис. 8.1.1... ... 8.1.3), расположенная между передней направляющей частью l₃, на которую перед совершением рабочего хода надевается обрабатываемая заготовка, и калибрующей частью l₃. По всей длине режущей части располагается z_р режущих зубьев. Плоскости, в которых лежат режущие кромки, как правило, перпендикулярны геометрической оси протяжки. На каждом режущем зубе активные лезвия могут располагаться непрерывно по всему периметру протягиваемого контура или только на его части в зависимости от профиля обрабатываемых отверстий, пазов или наружных поверхностей.

Рис.8.1.6. Геометрические параметры срезаемого слоя при протягивании отверстия круглого профиля (а), отверстия прямоугольного профиля (б), четырехшлицевого отверстия (в), поверхности наклонного прямоугольного профиля (г)

Главные и вспомогательные лезвия. Режущие кромки зубьев, расположенные вдоль контурных линий профиля зуба и определяющие возвышение каждого последующего зуба над предыдущим являются главными режущими кромками. По протяженности главные режущие кромки равны длине контурных участков, срезаемых с заготовки рассматриваемым зубом протяжки. При протягивании отверстий круглого профиля (рис. 8.1.6, а) длина главной режущей кромки каждого режущего зуба протяжки равна длине окружности зуба и размер ее, следовательно, возрастает с каждым последующим зубом. При протягивании отверстия прямоугольного профиля (рис. 8.1.6, б) длина главной режущей кромки первого зуба равна длине окружности диаметром D, вписанной в профиль обрабатываемого квадрата. На следующих режущих зубьях главными режущими кромками являются дуги концентрических окружностей последовательно возрастающего диаметра, заключенные между сторонами изготовляемого квадратного отверстия: дуги 3-4, 1-2 на рис. 8.1.6,б и т. д. Длина участков главной режущей кромки постепенно убывает и на последнем зубе режущей части она наименьшая или даже равна нулю. В случае протягивания шлицевого отверстия (рис. 8.1.6, в) каждый зуб имеет контур, соответствующий контуру обрабатываемого шлицевого профиля. Длина прямолинейных участков главных режущих кромок 1-2, 3-4 и т. д. на всех зубьях режущей части постоянна.

Лезвия, образующие с главными лезвиями сопряженные угловые переходы и формирующие боковыми профильными участками обработанные поверхности, называются вспомогательными. Таким образом, как и при других методах обработки (точении, сверлении, развертывании и др.), вспомогательные режущие кромки зубьев протяжки формируют обработанные поверхности. В зависимости от профиля обрабатываемой поверхности на режущих зубьях протяжек могут быть одно или два вспомогательных лезвия, расположенных с обеих сторон главных режущих кромок и одновременно формирующих две боковые поверхности протягиваемого профиля. Так, при протягивании квадратного отверстия (рис. 8.1.6,6) участки 1-3 и 2-4 зубьев лезвий, расположенные вдоль сторон квадрата, являются вспомогательными лезвиями. Аналогично, при протягивании шпоночных пазов и шлицев (рис. 8.1.6, в) вспомогательными лезвиями являются участки 1-3 и 2-4 боковых сторон зубьев.

При протягивании круглых отверстий для облегчения свертывания стружки в стружечный валик круговой контур режущего зуба разделяют на части стружкоделительными канавками (рис. 8.1.7). Боковые стороны стружкоделительных канавок являются вспомогательными лезвиями. В некоторых случаях, когда весь профильный контур срезается непрерывным главным режущим лезвием, вспомогательные лезвия у протяжки отсутствуют (круглая протяжка на рис. 8.1.6, а).

Рис. 8.1.7. Стружкоделительные канавки на лезвиях зубьев протяжки круглого профиля

Угловые параметры режущих зубьев. Главный угол в плане φ у протяжек определяется на основе общих принципов. Так как на протяжках бподача фактически достигается последовательным увеличением расстояний от кромок режущих зубьев до геометрической оси или опорной базы (у призматических наружных протяжек), то главный угол в плане измеряется между главной режущей кромкой (или касательной к ней) и направлением возрастания высоты зуба. Угол φ = 90°, если главная режущая кромка в рассматриваемой точке перпендикулярна направлению подъема зубьев (см. рис. 8.1.6,а —в). На рис. 8.1.6, г главный угол в плане φ < 90°.

По общему определению вспомогательный угол в плане φ₁ изме­ряется между линией, на которой лежит вектор скорости подачи v_s и вспомогательной режущей кромкой (1-3 или 2-4). На рис. 8.1.6,6 вспомогательный угол в плане φ₁ > 0. На рис. 8.1.6, в, г вспомогательный угол в плане φ₁ = 0.

По общему определению угол наклона главных режущих кромок измеряется между главной режущей кромкой и плоскостью, перпендику­лярной вектору скорости резания v. Как правило, на протяжках для обработки внутренних поверхностей главные режущие кромки зубьев лежат в плоскостях, перпендикулярных как геометрической оси протяжек, так и вектору

скорости резания, и, следовательно, угол наклона главных режущих кромок

λ = 0.

Рис.8.1.8. Угол наклона главных лезвий на призматических протяжках:

а- λ = 0; б- λ ≠ 0

На призматических протяжках для наружного протягивания, монтируемых на протяжных блоках, режущие кромки зубьев могут иметь угол λ = 0 (рис. 8.1.8, а) или λ > 0 (рис. 8.1.8, б).

Измерение передних углов γ (см. рис. 8.1.5) на режущих зубьях про­тяжек производится между плоскостью, перпендикулярной геометрической оси протяжки, и передней поверхностью зуба. При этом измерение производится в плоскости, проходящей через вектор скорости резания в рассматриваемой точке режущей кромки и геометрическую ось протяжки. Значение переднего угла на протяжках берется в пределах γ— 0.. .20° в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемых металлов: при обработке стали γ = 15°; при обработке чугуна γ = 5°. Значения передних углов оказывают влияние на силу резания.

Протяжки работают в зоне активного наростообразования. Наличие на передней поверхности нароста ведет к тому, что фактический передний угол, определяющий характер деформационных процессов в зоне образования стружки, обычно больше заточенных на зубьях передних углов.

Задние углы α (см. рис. 8.1.5) на зубьях протяжек, как и передние, измеряются в плоскости, проходящей через вектор скорости резания в рассматриваемой точке и геометрическую ось протяжки. Задний угол заключен между прямой, на которой лежит вектор скорости и задней поверхностью зуба.

На протяжках для внутреннего протягивания задний угол α = 1.. .2°: Столь малые значения задних углов у внутренних протяжек объясняются тем, что после переточек зубьев по передним поверхностям поперечные размеры по профилю должны изменяться как можно меньше, обеспечивая выполнение установленных допусков на точность изготовления деталей.

У призматических протяжек для наружного протягивания задние углы берутся в пределах α = 10.. .12°. Уменьшение поперечных размеров после переточек компенсируется в этом случае установкой мерных прокладок между опорной поверхностью протяжки и корпусом протяжного блока.