Назначение и область применения протяжек
Протяжки являются многозубыми металлорежущими инструментами, осуществляющими процесс срезания слоев металла при отсутствии движения подач и за счет превышения ширины или высоты последующего зуба по отношению к ширине или высоте предыдущего. Это превышение называется подъемом зуба протяжки. На рис. 92, а показана схема работы протяжки при обработке круглого отверстия. Протяжка, совершая относительно заготовки поступательное движение резания по стрелке А, срезает каждым зубом слой а, а в целом - суммарный слой ∑а, он же припуск на обработку на одну сторону. Срезаемый слой а измеряется в направлении, перпендикулярном к обработанной поверхности.
Особенность процесса протягивания состоит также в том, что в процессе резания стружка не может быть удалена из впадины между зубьями протяжки и должна полностью размещаться во впадине, как показано на рис. 92, а.
Преимущества протяжек
Протяжки появились в начале текущего столетия и с того времени получили широкое распространение главным образом в массовом и крупносерийном производствах по причине их следующих прогрессивных черт:
- они в общем случае одни из самых производительных режущих инструментов;
- позволяют получать высокие точность обработки и чистоту обработанной поверхности при низкой квалификации рабочих;
- имеют высокую стойкость как между отдельными переточками, так и суммарную, благодаря чему одна протяжка может обработать большое количество деталей - до многих тысяч штук;
- вследствие указанных черт протяжки являются весьма экономичным инструментом, т. е. их стоимость, входящая в состав стоимости детали, относительно небольшая.
Протяжки - узко специализированный инструмент, предназначаемый и рассчитываемый для обработки одной или нескольких определенных деталей, и в то же время довольно дорогой. Это и обусловливает рентабельность применения протяжек именно в массовом и крупносерийном производствах. Однако в последнее время протяжки стали применяться также и в мелкосерийном производстве, в частности, в крупном машиностроении и станкостроении, в тех случаях, когда необходимая точность обработки детали может быть получена только протягиванием, например, при обработке мпогошпоночных отверстий.
Производительность обработки протягиванием
Протяжки имеют высокую производительность, несмотря на то, что они работают при малых скоростях резания - 3-8 м/мин. Причиной этого является большая длина режущих кромок, одновременно участвующих в срезании слоев металла. Так, например, при обработке протягиванием отверстия диаметром 30 мм, если в контакте с деталью будет одновременно находиться пять зубьев, суммарная длина режущих кромок, одновременно участвующих 15 срезании слоев металла, равна приблизительно 470 мм. Если та же / деталь будет обрабатываться четырехзубым зенкером с припуском 1,5 мм на сторону, то суммарная длина режущих кромок, одновременно участвующих в резании, будет только около 7 мм. Поэтому производительность протяжки будет значительно превосходить производительность зенкера, хотя он работает со скоростью резания 20-30 м/мин.
Высокая производительность протяжек обусловлена также тем, что каждая протяжка соединяет в себе черновые, чистовые и калибрующие зубья, благодаря чему одной операцией протягивания могут быть заменены две или три отдельные операции. Так, например, протягивание может быть применено вместо следующих трех операций: зенкеровапия, предварительного и окончательного развертывания отверстия или вместо фрезерования и последующего шлифования плоскости и т. д.
Кроме изложенного, производительность протяжки возрастает вследствие того, что за период резания каждый зуб непрерывно находится в контакте с обрабатываемой поверхностью, чем протягивание отличается, например, от фрезерования и других прерывистых процессов обработки металлов резанием.
Рисунок 92 - Схема работы протяжек
Поэтому в настоящее время протягивание успешно вытесняет другие виды обработки в массовом и крупносерийном производствах - зенкерование и развертывание просверленных отверстий, а также отверстий, полученных ковкой и литьем; фрезерование и строгание плоскостей и фасонных поверхностей; долбление различных фигурных сквозных отверстий - многошпоночпых, многогранных, криволинейных и т. п.; нарезание колес внутреннего зацепления, прямозубых конических колес, зубчатых реек, секторов; делаются попытки нарезания колес наружного зацепления и пр.Протяжки, применяемые в современном машиностроении, разделяются в основном на два вида: для протягивания всякого рода отверстий (замкнутых контуров) - внутренние протяжки и для протягивания открытых поверхностей (незамкнутых контуров) - наружные протяжки. Протяжки, как правило, работают с прямолинейным движением резания. В отдельных случаях применяются протяжки также с круговым движением резания. На рис. 92, в-е даны схемы протягивания наружных поверхностей тел вращения плоской--в, дисковой -г и охватывающей -д протяжками, а на рис. 92, е - протягивание внутренней поверхности тела вращения дисковой протяжкой. Обработанные такими протяжками поверхности могут представлять собою тела вращения с образующей произвольной формы криволинейной, ступенчатой, конической и т. д., тогда как протяжками с прямолинейным движением резания получаются поверхности, естественно, только с прямолинейными образующими {цилиндры с направляющими различной формы).
Протяжки и прошивки
Протяжки также различаются по способу приложения силы станка к инструменту. Если сила приложена к хвостовику протяжки и растягивает ее (рис. 92, а), то такая протяжка называется собственно протяжкой; если же сила Р приложена к торцу протяжки и. сжимает ее (рис. 92, б), то такая протяжка называется прошивкой. Ввиду того, что конструкция прошивок в общем подобна конструкции протяжек, в дальнейшем будет рассматриваться только конструкция собственно протяжек. Подобно протяжкам, прошивки также могут быть внутренними и наружными.
Обычным протягиванием получают поверхности 4-6-го классов чистоты. Более тонкое протягивание позволяет получать 7-й, а при особой конструкции протяжки и условиях ее эксплуатации даже 8-й класс чистоты поверхности.
