Понедельник, 30 Март 2015 17:16

Особенности конструирования протяжки

Автор 
Оцените материал
(6 голосов)

Так как при процессе протягивания стружка формируется как правило в очень тяжелых условиях, поэтому на стойкость протяжек влияют размеры и формы канавки для отвода стружки. Продольное сечение канавки должно быть таких размеров, чтобы в канавке могла свободно разместиться вся образующаяся стружка. Если стружка не укладывается в канавке, происходит ее прессование, что может привести к поломке зубьев и даже к разрыву протяжки. Геометрические параметры стружечной канавки определяются длиной и толщиной срезаемого слоя при протягивании. Кроме этого, наличие канавки не должно чрезмерно ослаблять поперечное сечение протяжки.

что можно получить протягиванием

 

Свойства обрабатываемого материала значительно влияют на срезаемую стружку и ее форму. При резании пластичных металлов она обычно завивается в спиральный валик, который размещается в активной, или рабочей, части канавки, а при обработке хрупких материалов, чугуна, бронзы и других стружка надлома срезается отдельными элементами, заполняющими все пространство канавки, включая ее не рабочий объем. Исходя из этих особенностей, в настоящее время применяют следующие профили канавок:

- Двухрадиусная форма обеспечивает хорошее формирование стружки в плотный валик, экономное заполнение канавки стружкой и ее удаление при обработке пластичных материалов даже с большими толщинами среза (а до 0,4 мм).

- Одноpадиусная форма с плоской спинкой зуба   проста в изготовлении, однако стружка в ней может заклиниваться, поэтому применяется у профильных протяжек, имеющих сравнительно небольшие подъемы на зуб при обработке сталей, а также у протяжек других схем резания при обработке таких материалов, как чугун.

- Двухрадиусная специальная форма с выступами канавки обеспечивает хорошее удаление стружки при обработке с высокими скоростями резания.

-. Двухрадиусная удлиненная  форма с прямолинейным участком на дне канавки применяется при обработке весьма длинных деталей. Образуемые здесь валики один за другим размещаются в канавке протяжки.

- Удлиненная однорадиусная форма с плоской спинкой проста в изготовлении, хорошо зарекомендовала себя для протяжек, применяемых при обработке длинных деталей из хрупкого металла.

Шаг черновых зубьев и другие геометрические параметры стружечной канавки протяжки подбираются исходя из условий нормального процесса заполнения стружки в канавке протяжки. Срезаемая стружка при обработке пластичных материалов свертывается в плоскую спираль и размещается в активной части канавки, глубина канавки и шаг рассчитываются исходя из величины коэффициента заполнения, величина которого определяется из отношения площадей или объемов активной части канавки к площади или объему срезаемого слоя.

Величина коэффициента заполнения обычно устанавливается опытным путем. Величина коэффициента зависит от свойств материала, толщины среза, размера и формы канавки . У профильных протяжек, когда на срезаемой стружке получается ребро жесткости от стружкоразделителя предыдущего зуба, это препятствует свертыванию стружки в валик, коэффициент заполнения на 25% больше, чем для групповых протяжек, где он изменяется от 2,5 до 3,3. Кроме этого, при обработке сталей с увеличением толщины среза коэффициент k для профильных протяжек увеличивается, а для групповых — уменьшается. Для чугуна, бронзы и других хрупких металлов это влияние сказывается незначительно и коэффициент k изменяется от 1,8 до 2,5.

При определении шага зубьев протяжки, кроме рекомендаций, связанных с выбором размера и формы канавок, необходимо учитывать следующие требования.

1. Геометрические параметры режущих элементов зуба должны обеспечивать максимальную стойкость протяжки.

2. Зуб должен иметь максимальное количество переточек.

3. Зуб должен быть достаточно прочным, чтобы не разрушаться под воздействием изгибающей тангенциальной силы резания.

Геометрические параметры зубьев протяжек. Величина переднего угла у = 5—25° устанавливается в зависимости от свойства обрабатываемого материала, а также материала протяжки, хотя в настоящее время большинство протяжек пзготавлизается из быстрорежущих сталей Р9, Р12, Р18, Р6М5 и других марок.

Увеличение переднего угла от 5 до 15° при протягивании сталей повышает стойкость быстрорежущих протяжек, по данным ЧТЗ, на 20—25%, а при величинах подъема на зуб свыше 0,05 мм способствует уменьшению силы резания. Угол у также оказывает влияние на крутизну стружечных валиков. Задний угол зубьев внутренних протяжек принимается независимо от свойств протягиваемого материала, Здесь определяющим фактором является необходимость сохранения их рабочих размеров при перетачивании зубьев.

Наличие ленточки с нулевым задним углом на зубьях протяжки оказывает значительное влияние на увеличение сил трения зуба об обработанную поверхность и также на увеличение сил резания. Поэтому режущие зубья рекомендуется затачивать до острия, а для облегчения процесса заточки рекомендуется оставлять фаску шириной не более 0,02—0,03 мм. На калибрующих зубьях величина фаски должна быть не больше 0,2 мм.

У наружных протяжек, установка которых на определенный размер может легко регулироваться, для повышения стойкости задние углы на режущих зубьях могут быть увеличены до б—10 градусов.

Схемы резания при протягивании

Конструкция рабочей части протяжки и ее работоспособность зависят от размера срезаемых слоев металла и очередности их срезания с различных участков обрабатываемого профиля, т. е. от принятых одинарной или групповой схем резания.

В настоящее время при протягивании используются две разновидности одинарной схемы резания это профильная, генераторная и также несколько вариантов групповой (прогрессивной) схемы резания.

У протяжек профильной схемы резания все зубья подобны профилю протянутой детали и срезаются тонкие параллельные слои металла за счет превышения высоты последующего зуба но отношению к предыдущему.

Генераторная схема резания предусматривает образование заданного контура протягиваемой поверхности постепенным переходом от лезвий простой формы к сложным. Срезание основного припуска обычно производится зубьями, имеющими прямолинейный или в виде дуг окружностей профиль, что значительно упрощает производство протяжек. Простой профиль отдельных зубьев протяжек дает возможность изменять толщин среза, чтобы зубья с короткими лезвиями имели больший подъем, в результате чего длина протяжки может быть уменьшена. Кроме этого, упрощается заточка протяжки и увеличивается прочность отдельных участков лезвии. Необходимый профиль на изделии формируется вспомогательными режущими лезвиями, а окончательная зачистка поверхности производится чистовыми зубьями, имеющими профиль, обработанной поверхности. Таким образом, чистовые и калибрующие зубья этих протяжек выполняются как будто профилю резания. Генераторной схемой резания являются квадратные и обычные шлиицевые внутренние протяжки, а также обычные плоские и фасонные наружные протяжки.

Недостатком генераторных протяжек является чаще всего пониженная стойкость их из-за неблагоприятной геометрии углов зубьев, а также в отдельных случаях дают более низкую точность обработанного профиля деталей. Генераторные протяжки находят применение в основном при обработке поверхностей сложной формы, когда применение групповых протяжек нерентабельно.

Варианты протяжек групповой схемы резания. Групповая схема резания характеризуется тем, что слои металла по всему профилю срезаются не каждым зубом, а группой или секцией из 2—5 зубьев. При этом первыми (прорезными) зубьями секции прорезаются в металле канавки, а последним (зачистным) зубом срезаются оставшиеся выступы. Стружкоразделение здесь достигается за счет затылованных выкружек, фасок, лысок и других конструктивных элементов принятого варианта групповой схемы резания, поэтому отпадает необходимость изготовления специальных стружкоразделительных канавок, как это требуется у протяжек профильной схемы резания. Применение протяжек групповой схемы резания уменьшает количество режущих зубьев и длину протяжки в целом за счет резкого увеличения толщины срезаемого слоя секцией зубьев.

При обработке отверстий сравнительно малых диаметров, а также при обработке отверстий большой длины, когда из-за недостаточности тяговой силы станка или прочности протяжки величина подъема на секцию ограничивается, целесообразнее применять протяжки многогранной схемы резания. Черновые зубья этих протяжек также состоят из секций. Образование отдельных участков режущих лезвий производится с помощью затыловапных лысок, которые па прорезных зубьях каждой секции расположены в шахматном порядке. Наличие менее глубоких затылованных лысок вместо выкружек при одной и той же длине режущих участков зуба позволяет снизить трудоемкость изготовления протяжек, так как образование лысок может производиться не только шлифованием, но и более производительным предварительным фрезерованием с поперечной подачей. Кроме того, при окончательном шлифовании лысок из-за малого припуска уменьшаются прижоги лезвий и повышается стойкость протяжек. При обработке шлицевых поверхностей различной формы протягивание является наилучшим процессом. При этом наиболее широкое применение имеют шлицевые протяжки групповой схемы резания, и наоборот, шлицевые протяжки генераторной схемы используются очень редко. Это связано с тем. что генераторные шлицевые протяжки имеют небольшой (до 0,15 мм) подъем на каждый зуб и зубья срезают стружки по всей ширине шлица. При этом обработка из-за небольших подъемов на зуб осуществляется обычно комплектом протяжек. Кроме того, отсутствие вспомогательного заднего угла приводит к повышенному износу уголков зубьев и получению поверхности невысокого класса чистоты.

При обработке шлицевых отверстий хорошо зарекомендовали себя протяжки, выполненные по различным вариантам групповой схемы резания- наличие двух зубьев в секции. Первым, или прорезным, зубом, длина главного лезвия которого более половины ширины шлица, срезается основная часть припуска. Режущие участки созданы посредством затылованных фасок, выкружек или лысок. Вторым (зачистным) зубом срезается металл с двух сторон только в уголках, т. е. на узких участках шириной 0,5—2 мм и окончательно формируются .шлицы по ширине. Для предохранения от срезания стружки зачистным зубом по всей ширине шлица диаметр его делается, как правило, на 0,04 мм меньше диаметра прорезного зуба. Кроме того, углы прорезных зубьев имеют благоприятную геометрию. К тому же срезаемая не по всей ширине шлица стружка не имеет трения о боковые стороны шлицев и свободно завивается в канавке двухрадиусной формы. Облегчается также отвод узкой стружки, срезаемой уголками зачистного зуба, имеющего весьма малые боковые фаски (до 0,6—0,8 мм). Поэтому можно значительно увеличить толщину срезаемого слоя каждым зубом, в результате чего уменьшится длина протяжки.

протягивание

Несмотря на некоторое подобие в конструктивном оформлении режущих элементов зубьев и характере срезаемого слоя, вышеуказанные варианты групповой схемы шлицевых протяжек целесообразно применять с учетом следующих рекомендаций.

Некоторые из вариантов групповой схемы резания (переменного резания и трапецеидальная) находят также широкое применение при обработке плоскостей и открытых наружных поверхностей. В связи с тем, что наружное протягивание производится чаще всего при снятии больших припусков по корке, уменьшение длины комплекта протяжек за счет выбора рациональной схемы приобретает особый интерес. Схему переменного резания следует применять только для тех протяжек, которые должны перетачиваться по передней поверхности, так как при заточке по задней поверхности уменьшается глубина выкружек и через несколько переточек требуется их восстановление. Протяжки, установка которых на определенный размер может быть легко обеспечена, целесообразно перетачивать как по передней, так и по задней поверхностям.

Протяжка трапецеидальной схемы резания обычно состоит из двух секций (частей), устанавливаемых на общей инструментальной плите. В каждой секции подъем s> = 0,l -1,0 мм осуществляется на каждый зуб. При этом зубья в двух секциях имеют одну и ту же высоту и только последний зуб второй секции занижается на 0,02—0,04 мм по сравнению с последним зубом первой секции протяжки. Первой секцией, которая является как бы короткой шлицевой протяжкой, прорезаются в удаляемом припуске узкие трапецеидальные канавки, а второй, с прямыми или круговыми лезвиями, срезаются оставшиеся выступы металла до образования плоскости или цилиндрической поверхности.

В связи с большими подъемами на зуб длина каждой секции не превышает 250 мм. Стойкость этой протяжки значительно выше, чем профильных протяжек. Этому способствуют увеличенные углы при вершине и наличие положительных задних углов а; на боковых лезвиях трапецеидальных зубьев, которые образуются при шлифовке и заточке трапецеидальных шлицев по задней поверхности на проход при поднятом заднем конце протяжки па 1 —1,5 мм. Протяжка с трапецеидальной схемой резания весьма проста в изготовлении, допускает большое количество переточек, однако она может быть использована при больших припусках и работе по-черному.

По материалам: Жигалка Н. И., Киселев В. В. проектирование и производство режущих инструментов.

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Выполнено
  • Цена: 100 руб.
  • Предпочитаемый способ оплаты: На сотовую связь
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.06.2015
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Расскажите про особенности при разработке протяжке, а то у меня с этим большие трудности. Не знаю с чего начать
Прочитано 3385 раз Последнее изменение Вторник, 31 Март 2015 07:07
Другие материалы в этой категории: « Фреза конусная Резьбообразующий инструмент »
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Поделиться в соц. сетях: