Протяжка и протяжной станок: обработка металла протягиванием

Протяжка и протяжной станок: обработка металла протягиваниемПротяжкой называют способ обработки или процесс, при котором для удаления материала используется многолезвийный металлорежущий инструмент — протяжка. Существуют два основных вида протягивания: осевое (или линейное) и поворотное. При линейном протягивании, которое является наиболее распространенным процессом, протяжка выполнения резания движется линейно по поверхности заготовки. Линейные протяжки используются в протяжных станках. При поворотном протягивании протяжка вкручивается в заготовку, двумя движениями – линейным и вращательным, чтобы придать оси винтовую форму. Винтовые протяжки применяются в токарных или винторезных станках. В обоих случаях обработка выполняется в один проход протяжки, это обеспечивает высокую эффективность процесса. Шлицевая и её вариант эвольвентная протяжка обычно стандартизированы по ГОСТ или DIN, что дает производителям изготавливать инструмент не под конкретный заказ, а запускать плановое производство, и, при этом значительно сокращать срок поставки потребителю.

Протяжные инструменты используются, когда требуется высокая точность обработки, при изготовлении особо сложных форм, невозможных обработкой другими способами.

Как правило, обрабатываемые поверхности имеют сложную геометрическую форму: круг, овал, шлицы, эвольвента, пазы и плоские поверхности. Заготовками служат отливки малых и средних размеров, поковки, штамповки и готовые детали машин.

Хотя протяжки и являются дорогостоящим профессиональным инструментом, в сравнении с другими технологиями мехобработки протягивание имеет несколько преимуществ:

1) в работе участвуют в нескольких зубьев, что обеспечивает повышенную величину минутной подачи в процессе резания. Низкая скорость рабочего движения от 2 до 15 м/мин (по серым чугунам протяжки с твердосплавными зубьями работают на скоростях до 50 м/мин). Количество одновременно снимаемого припуска выше, чем например даже у фрез, что определяет высокую производительность процесса протягивания;2) точность обработки может достигать 6-го квалитета;3) шероховатость обрабатываемых поверхностей — Ra1,25 и в отдельных случаях — Ra0,16 мкм;4) хороший ресурс стойкости протяжек;5) возможность устранения дефектов;6) невысокие требования к квалификации рабочих;

7) невысокие расходы по эксплуатации инструмента.

В связи с высокой стоимостью инструмента и сложностью его производства определяется область использования протяжек – крупносерийное и массовое производство.

Применение протяжек в своем производстве позволяет повысить его экономический эффект даже в мелкосерийном и единичном производстве, если размеры и формы обрабатываемых поверхностей ГОСТированы, а также в случаях, когда кроме протягивания нет других вариантов обработки.

Протяжки изготавливаются похожими на пилу, высота зубьев которой поднимается по длине инструмента. Кроме того, протяжки состоят из трёх различных отделов: — для черновой обработки; — для чистовой обработки; и, наконец, — для финишной обработки изделия.

Профиль обработанной поверхности зеркально повторяет профиль протяжного инструмента. Подъемом на зуб (также известен как шаг или подача на зуб), определяет объем удаляемого материала каждым зубом протяжки.

В процессе обработки возможно как перемещение протяжки по отношению к заготовке, так и наоборот: заготовки по отношению к протяжке. Благодаря заложенным в него возможностям, процесс протягивания не требует сложного специализированного оборудования и высококвалифицированной рабочей силы. Последовательность следующих одна за другой режущих кромок обеспечивает формирование необходимого профиля изделия.

Технология протягиванияПроцесс протягивания определяется типом применяемого протяжного инструмента. Процесс плоского протягивания очень прост — заготовка устанавливается на стол протяжного станка, плоская протяжка или заготовка перемещаются относительно друг-друга. Внутреннее протягивание более сложный процесс: заготовку устанавливают в кондуктор или адаптер.

Технологический процесс начинается с фиксации заготовки в специальный патрон, который вмонтирован в протяжной станок. Протяжной станок имеет зажимной патрон для зажима хвостовика протяжки, который является частью машины. Хвостовик протяжки пропускается сквозь подготовленное отверстие в детали. Затем зажимается в патроне. Гидроцилиндр протягивает протяжку сквозь деталь.

Заготовка снимается со станка и протяжка возвращается в исходное положение. Протяжка обычно движется линейно вдоль оси детали, но для изготовления некоторых деталей протяжке придают дополнительное вращательное движение так же вдоль оси протягиваемой втулки.Смазочно-охлаждающие жидкости обязательны в процессе мехобработки по нескольким причинам:1.

требуется охлаждение заготовки и инструмента — протяжки; 2. для смазки режущих зубьем;

3. очистка стружки с зубьев режущего иснтрумента.

Смазочно-охлаждающие жидкости на основе масел являются наиболее распространенными в металлообработке, однако СОЖ на основе водорастворимых жидкостей также находят широкое применение – они используются из-за их превосходных свойств: охлаждения, смыва стружки, и не горючести.

Применение протяжекПротяжка и протяжной станок: обработка металла протягиваниемИзначально протяжки были разработаны для обработки внутренних шлицевых и шпоночных пазов. Однако практика показала, что протягивание является очень эффективным и для обработки других поверхностей и форм для деталей высокой точности. Так как каждая протяжка специализирована для конкретного профиля, то либо протяжка должна быть разработана под геометрию изделия, либо детали должны быть разработаны соответственно геометрии стандартных протяжек. Применение протяжки, как правило, обусловлено большим объемом изготовления деталей, так как стоимость самого производство протяжек может достигать сотен тысяч рублей и уникальных протяжек для обработки пазов турбинных лопаток до миллиона рублей.Скорость обработки поверхности протягиванием варьируется от 6 до 40 м/мин. Это приводит к сокращению полного цикла обработки до 5-30 секунд. Большая часть времени расходуется на обратный ход протяжки, заготовки и установки новой заготовки и закрепления инструмента.

Есть несколько ограничений при обработке протягиванием:1. Длина протягивания,2. Геометрия протягиваемой поверхности,3. При внутреннем протягивании шлицевого отверстия, требуется предварительное отверстие,

4. Размер отверстия при внутреннем протягивании шпоночного паза.

Обычно наружный диаметр отверстия при протягивании шлицевой протяжкой или шпоночной протяжкой варьируется от 3 до 150 мм, но в отдельных случаях можно изготовить протяжку диаметром от 1,5 до 320 мм).Длина стандартных протяжек обычно от 400 до 1600 мм. Имеется возможность производства протяжек с длиной до 2200 мм

  • Допуски при этом виде механической обработки, как правило ± 0,05 мм, но при высокоточной чистовой обработке допуск может быть до ± 0,01 мм.
  • Легче всего металлорежущие протяжки работают:1. на нетвердых металлах: алюминий, медь, латунь, бронза,

2. на неметаллах: пластик и композиционные материалы, графит, твердая резина, дерево.

По-прежнему незаменимы протяжки при обработке эвольвентных и шлицевых отверстий, при обработке легированных и углеродистых сталей. Стойкость напрямую зависит от твердости инструмента и от твердости обрабатываемого изделия.

Оптимальная твердость детали для качественного выполнения операции протягивания от 16 до 24 HRC, твердость изделия больше 35 HRC будет негативно влиять на стойкость инструмента. Протягивание твёрдых и вязких материалов как нержавеющая и жаропрочная сталь, титан сложнее, но тоже возможно.

Это обеспечивается изменением передних и задних углов зубьев, а также подачей и шагом зуба.

Протяжка и протяжной станок: обработка металла протягиваниемПроизводство протяжек из монолитного материала, например Р18, Р6М5, является наиболее распространенным способом изготовления. Для металлорежущего инструмента, работающего в тяжелых условиях и подвергающегося быстрому износу, в частности протяжкам, работающим по твердым материалам, используется другая технология производства. Такой инструмент изготавливают сборным. Т.е. на корпус, выполненный в виде точного «стержня» надеваются внешние режущие элементы, которые изготавливаются серийными партиями и поэтому стоят дешевле, чем монолитные инструменты. Монолитные протяжки стоят дороже, но окупаются со временем, так как они более ресурсостойки и не требуют столь частой замены сменных режущих элементов в процессе производства.Сборные протяжки обычно применяются в массовом производстве. Они представляют собой собранный из разных элементов инструмент: корпус, режущие лезвия и крепеж. Сборная конструкция используется, так как дешевле в изготовлении и позволяет быстрее сменить режущие элементы при смене партии деталей.

Самое массовое применение нашли шпоночные протяжки для получения паза в деталях типа втулок. Для установки ее в станке, точнее обеспечения ее непровисания, используют специальное устройство – адаптер.

Шлицевая протяжка изготавливается в основном для автомобильной промышленности. Автопром и станкопром используют их при производстве шлицевых втулок, работающих в сопряжении со шлицевым валом.Производство Винтовых протяжек сложнее, чем простых шлицевых, т.к. они изготавливаются на станках имеющих не менее 3-х осей обработки. Такой инструмент применяется в основном для производства шестерен для коробок передач.

Эвольвентная протяжка – это вариант шлицевой, но боковые поверхности шлицов которой выполнены по эвольвентному профилю – специальной кривой линии. Наше предприятие выпускает их по ГОСТ, DIN, а также по чертежам заказчика.

Источник: http://www.instrument-osnastka.ru/protjazhnye-instrumenty-metalloobrabotka.html

Технология протягивания

Под протягиванием в технике подразумевают обработку сложных наружных контуров и отверстий, которые могут иметь самую различную форму, таким режущим инструментом, как протяжка. Она имеет множество режущих кромок, благодаря чему сам процесс протягивания отличается высокой производительностью.

На современных машиностроительных предприятиях технология протягивания применяется очень широко.

Одно из ее главных преимуществ заключается в том, что во многих случаях протягивание может использоваться вместо многих других способов механической обработки, таких, как строгание, долбление, зенкерование, фрезерование и зубофрезерование, развертывание, зенкерование, растачивание, нарезание резьбы метчиками и резцами, и даже точение.

Протягивание имеет и немало других достоинств по сравнению с другими видами механической обработки металлов.

Поскольку при осуществлении этого технологического процесса совмещается черновой и чистовой проходы, то сокращается основное и вспомогательное время, повышается производительность труда. При протягивании достигается отличное качество обрабатываемых поверхностей, обеспечивается высокая точность размеров профиля.

Протяжки имеют высокую стойкость к износу, выполнение протяжных работ и наладка используемого для этой цели оборудования не составляет сложности.

Инструмент для выполнения протяжных работ

Важнейшее значение для успешного осуществления технологического процесса протягивания и достижения качественных его результатов имеет конструкция режущего инструмента, его технические и эксплуатационные параметры.

Протяжка – это высокоточный и сложный инструмент, выполняющий, к тому же еще и такую функцию, как подача станочного оборудования.

Вследствие того, что при протягивании стружка должна размещаться только в пространстве впадины зуба, которое весьма ограничено, процесс резания существенно усложняется.

Кроме того, операция протягивания должна обеспечивать высокое качество обрабатываемой поверхности, а также высокую точность размеров. Именно поэтому должны использоваться только качественно спроектированные и изготовленные протяжки.

Читайте также:  Анкерный болт – как крепить: видео и советы по установке анкеров

Расположение на них зубьев режущей части таково, что каждый последующий из них выше предыдущего именно на ту величину, которую должен иметь срезаемый слой металла (от 0,01 до 0,05 миллиметра). При протягивании процесс резания начинает первый зуб, а последний его завершает.

Основными материалами для изготовления протяжек являются различные марки быстрорежущей и легированной инструментальной стали.

Протяжные станки

  • Такое технологическое оборудование, как протяжные станки, используется для того, чтобы с высокой точностью обрабатывать наружные и внутренние поверхности, имеющие различный профиль. Они классифицируются на основании следующих признаков:
  • • Назначение (для наружного и внутреннего протягивания);
  • • Универсальность (специальные и общего назначения);
  • • Характер и направление рабочего движения (вертикальные, горизонтальные, с круговым движением протяжки и заготовки, непрерывного действия с прямолинейным конвейерным движением, с комбинацией нескольких одновременных движений протяжки и заготовки);
  • • Количество позиций или кареток (однопозиционные и многопозиционные, с одной или двумя каретками).

В последнее время технология протягивания постоянно развивается и совершенствуется. Сфера ее применения расширяется, конструкции станков и протяжек улучшаются, в режущем инструменте все большее распространение получают твердые сплавы. Оборудование оснащается средствами автоматики, повышается скорость обработки.

Источник: http://gk-drawing.ru/line-module/metalworking/broaching-metal.php

Протягивание — это… Что такое Протягивание?

Протя́гивание — вид обработки металлов резанием, при котором используется специфический инструмент, так называемые протяжки. Применяется для обработки внутренних и наружных поверхностей металлических (редко неметаллических) материалов с высочайшей точностью.

Применение протягивания

Протягивание применяется в крупносерийном и массовом производстве металлоизделий. Протяжки различных конструкций — наружные, внутренние и дорны, являются одними из наиболее дорогих инструментов для выполнения металлообработки.

Подчас каждая протяжка при своем изготовлении требует наивысшей точности и правильного расчета.

Это обусловлено тем, что инструмент при протягивании работает в наиболее тяжёлых и суровых условиях огромных нагрузок (растяжение, сжатие, изгиб, абразивное и адгезионное выкрашивание лезвий протяжки).

Протягиванию предшествуют подготовительные операции металлообработки, такие как сверление, зенкерование, развертывание, вырубка (т. е. для проведения протягивания требуется достаточно точно обработанная поверхность заготовки). Протягивание применяют для следующих операций:

  • Обработка отверстий нарезного огнестрельного оружия (стволы пистолетов, пулемётов, пушек).
  • Обработка посадочных поверхностей лопаток турбин авиадвигателей.
  • Нарезание шлицов и шпоночных канавок.
  • Обработка сложных наружных профилей.
  • Калибрование цилиндрических, многогранных, фигурных отверстий.

В мелкосерийном и единичном производстве (напр. при обработке шлицевых и шпоночных канавок в отверстиях шкивов, втулок, шестерен и др.) как альтернативу протягиванию применяют долбление.

Инструмент для протягивания

Протяжка для выполнения шпоночного паза

Для выполнения протягивания применяют специальный многолезвийный инструмент, имеющий постоянный (без учета износа) геометрический профиль, и который расположением рабочих лезвий (так называемых «зубьев») обеспечивает условие подачи. То есть при движении развертки с постоянной скоростью происходит последовательное врезание в обрабатываемую поверхность каждого следующего по подаче режущего лезвия. Образующаяся при резании материала стружка, в отличие от других видов обработки резанием, не удаляется автоматически из зоны резания, а накапливается в впадинах (канавках) между рабочими лезвиями и выносится только по выходу инструмента из тела обрабатываемой заготовки. Это условие крайне утяжеляет обработку и до предела увеличивает нагрузки на инструмент. В отличие от внутренних и наружных протяжек, дорны применяемые для обработки только сквозных отверстий работают на сжатие и изгиб (куда более долговечны чем протяжки). Простейшая протяжка представляет собой инструмент той или иной длины и диаметра (сечения, профиля), имеющий хвостовую часть (захват протяжки с замковым отверстием или пазом), режущую часть (расчетное количество «зубьев» для резания и калибрования), калибрующую часть (выглаживание профиля).

Применяют следующие инструменты:

  • Цельные внутренние протяжки всевозможных запроектированных профилей.
  • Сборные внутренние протяжки (в том числе с регулировкой износа).
  • Цельные наружные протяжки всевозможных запроектированных профилей.
  • Сборные наружные протяжки.
  • Круговые сборные наружные протяжки.
  • Цельные дорны.
  • Сборные дорны.

Для изготовления протяжек применяют среднелегированные инструментальные стали, быстрорежущие стали, оснащение сборных протяжек и дорнов твердыми сплавами. При протягивании применяют обильное охлаждение инструмента и заготовки СОЖ.

Станки для протягивания

Различные протяжки

Для выполнения протягивания применяется следующее оборудование:

  • Горизонтально-протяжные станки: Все виды внутреннего и наружного протягивания заготовок.
  • Пресса: Обработка отверстий дорнами (прошивка, формообразование, калибровка).

Виды протягивания

Основные виды протягивания:

  • Внутреннее протягивание.
  • Наружное протягивание.
  • Дорнование.
  • Накаливание.

Значение протягивания в производстве огнестрельного оружия

Протягивание является одной из наиболее ответственных операций механической обработки металла в производстве огнестрельного нарезного оружия всех типов и всех калибров.

Основное назначение нарезки это создание внутри ствола профиля (рабочих канавок) которые позволяют при движении пули или снаряда, при выстреле приобрести осевое вращение.

Так как скорость движения пуль и снарядов высока (от 200 до 3000 м/с) то соответственно они по оси вращения и по ходу движения приобретают громадную скорость вращения (например пуля автомата Калашникова вращается со скоростью около 180 000 об/мин (3000 об/с)).

Такое «закручивание» пуль и снарядов в значительной степени увеличивает устойчивость баллистической траектории, и соответственно точность и дальность стрельбы. Без протягивания производство современного огнестрельного оружия было бы крайне затруднено.

Ссылки

Источник: https://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/192867

Особенности процесса протягивания

Протягивание считается одним из высокопроизводительных и эффективных методов механической обработки металлодеталей.

Метод широко применяется в изготовлении деталей машин, станков и иных продуктов машино- и приборостроения.

Время возникновения метода протягивания гораздо позже прочих приемов механической обработки металлических изделий. Необходимость в нем обусловлена потребностью в массовом выпуске взаимозаменяемых изделий.

Широкомасштабное применение метода протягивания началось в годы первой мировой войны, когда с целью массового производства вооружения потребовались новые высокопроизводительные, эффективные и точные методы обработки, в частности, для получения нарезов в стволах оружия.

Для выяснения особенностей и преимуществ протягивания рассмотрим способ получения шпоночного паза во втулке (ступице) какого-либо зубчатого колеса, маховичка, шкива и остальных деталей долблением (рис. 1).

Деталь 1 крепится на подвижной части 5 стола 6 долбежного станка, который сообщает резцу 2 (ширина режущей кромки равна ширине паза), укрепленному на стержне 3, возвратно-поступательное движение (рабочее движение). Стержень направляется втулкой 4.

С каждым ходом долбяка срезается слой металла определенной толщины и стол вместе с деталью перемещается (подается) в сторону резца на величину подачи. Длится это до тех пор, пока шпоночный паз не будет прорезан на требуемую глубину.

Если надо получить шлицевое отверстие, то после обработки одного паза деталь поворачивается на нужный угол делительной головкой.

При затуплении резец заменяется и снова налаживается станок. Чтобы сократить время обработки, можно на стержне 3 поместить не один резец, а несколько; каждый последующий резец должен стоять над предыдущим на величину подачи.

В этом случае работа пойдет быстрее, так как за один ход ползуна станка будет сниматься во столько раз больший слой металла, сколько резцов будет укреплено на стержне; в остальном процесс не изменяется.

Но если число резцов выбрать с таким расчетом, чтобы за один ход ползуна паз прорезался на всю глубину, процесс обработки в корне изменится. В этом случае для обработки детали нужен только один рабочий ход.

Никакого движения механизма подачи не нужно, так как подача есть уже в самой конструкции инструмента – в выступающих один над другим резцах, каждый из которых последовательно срезает установленный слой, металла.

Разделение работы между многими резцами резко увеличивает стойкость инструмента, который, без замены, может обрабатывает большое количество изделий, не требуя переналадки во время работы. Точность обработки при таком методе не связана с мастерством рабочего, так как она полностью задается точностью изготовленного инструмента.

Точно таким образом можно изготовить инструмент для прорезки многопазовых или так называемых шлицевых отверстий, а также любых других фасонных отверстий.

Такой инструмент, имеющий форму длинных осей или лент, изготовленных из инструментальных сталей и снабженных множеством поперечных зубьев, получил название протяжки (рис. 2, а).

Станки, применяемые для работы протяжками, называются протяжными.

Протягивание характеризуется такими особенностями:

  1. требует использования точного многолезвийного, затруднительного в производстве инструмента;
  2. имеет только одно прямое (иногда круговое) рабочее движение;
  3. деталь прорезается одновременно по всему контуру;
  4. в расчет не берутся промежуточные устройства подачи и деления между инструментом и изделием;
  5. простота в настройке станка, установки заготовки и инструмента;
  6. высокая точность обработки и качество производимой поверхности деталей;
  7. высокая продуктивность и малая стоимость процесса обработки.

Прошивка (рис. 2, 6) в основе своей почти не различается от протяжки. Протяжку тянут сквозь обрабатываемое отверстие, а прошивку проталкивают.

Протяжка подвергается растягивающим усилиям, а прошивка – сжимающим; поэтому прошивки делают сравнительно более короткими.

Так как принципиального отличия в устройстве и механизме работы протяжек и прошивок нет, то в дальнейшем под протягиванием будут подразумеваться оба процесса.

Продуктивность метода протягивания в 5 – 15 раз выше чем такие методы, как развертывание, фрезерование, долбление, строгание, шлифование и остальные методики.

При технологии протягивании цилиндрических или шлицевых диаметров в заготовках небольших габаритов и массы один станочник производит от 400 до 1000 деталей за 8 часовую смену, а при работе с прошивкой на прессе – от 1200 до 3700 шт.

На протяжных станках с беспрерывным рабочим ходом и автоматизированной загрузкой заготовок эффективность увеличивается до 4800 – 8000 деталей за смену. Такая же производительность достигается и при протягивании наружных размеров.

Даже при протягивании нелегких в исполнении деталей с большими диаметрами, таких как блоки автомобильных или тракторных моторов, продуктивность достигает 350 за смену. При протягивании зубчатых колес с наружными и внутренними зубьями производительность составляет от 320 до 16000 шт. за смену.

Протяжка гарантирует точность обработки 2-го и 3-го класса. Чистота протягиваемой поверхности достигается в пределах V 6 – V 9.

Область применения протягивания. Сегодня протягивание массово применяется во многих направлениях машиностроения для обработки всевозможных внутренних (замкнутых) и наружных (открытых) поверхностей всевозможных деталей.

Читайте также:  Токарный станок с чпу по металлу – характеристики и модели

Внутреннее протягивание чаще всего применяется для резки разнообразных отверстий, форм-фактор их разнообразен: круглые (цилиндрические), квадратные, шлицевые с различными формами прямых и винтовых канавок, многогранные, а также шпоночные или фигурные пазы в отверстиях деталей (рис. 3). Диаметр протягиваемых отверстий варьируется от 5 до 400 мм, длина достигает до 10 м. Чаще всего режутся отверстия диаметром от 10 до 75 мм с длиной, не превышающей 2,5 – 3 диаметра. Ширина протягиваемых пазов бывает: минимальная — 1,5 мм, максимальная — 100 мм.

Протяжки особенно широко применяются в авиационной, автотракторной и станкостроительной промышленности. Например, современный автомобильный завод использует до 1000 типов протяжек.

Они широко используются при обработке отверстий под поршни, шатунов, шлицевых отверстий с разнообразной формой шлица (прямоугольных, елочных, эвольвентных), а также различных специальных отверстий и пазов, шпоночных канавок, траков гусениц, отверстий шестигранных ключей зубчатых колес и муфт внутреннего сочленения.

Протягивание применяется и в общем машиностроении и при производстве деталей швейных машин, велосипедов, мотоциклов, деталей оборудования пищевого и текстильного назначения, фото- и киноаппаратуры.

В тяжелом машиностроении этот способ зарекомендовал себя при обработке круглых шлицевых и некоторых отверстий в составляющих водяных насосов, лебедок, экскаваторов, деталей буровых машин (отверстий крейцкопфа, талевого блока, шатунов, звездочек, отверстий в цилиндрических и конических колесах).

Наружное протягивание заменяет такие этапы технологического процесса, как фрезерование, строгание, шлифование. Как правило методом протягивания обрабатываются детали площадью от 100 до 200 см2.

В совокупности наружное протягивание стоит применять при серийном производстве (блоки и головки автомобильных и тракторных цилиндров двигателей).

По большей части с помощью протяжки прорезаются плоскости, фасонные поверхности, всевозможные пазы, рифления, например, зубчатые колеса, хвосты турбинных лопаток, пазы в дисках газовых турбин и др. (рис. 4).

Методом протягивания обрабатываются большинство металлов и пластмасс, которые позволяют производить обработку резанием.

Источник: https://metallodetal.com.ua/articles/240254

Обработка заготовок на протяжных станках

Протягивание – вид обработки металлов резанием, при котором используется специальный режущий инструмент – протяжки. Применяется для обработки внутренних либо наружных поверхностей, металлических и неметаллических материалов. Протягивание применяется в крупносерийном и массовом производстве металлоизделий.

Протяжки различных конструкций – наружные, внутренние и дорны, являются одними из наиболее дорогих инструментов для выполнения металлообработки, каждая протяжка при своем изготовлении требует наивысшей точности и правильного расчета.

Главное движение, прямолинейное возвратно-поступательное, придается режущему инструменту (протяжке или прошивке), движение подачи заложено в конструкции режущего инструмента в виде подъема на зуб.

Подъем на зуб – превышение по высоте или ширине размера режущей части зуба по отношению к предыдущему зубу.

По характеру движения режущего инструмента различают: протяжки – инструмент вытягивается из отверстия; прошивки – инструмент проталкивается в отверстие.

Протягивание – высокопроизводительный процесс обработки наружных и внутренних поверхностей, обеспечивающий высокую точность формы и размеров обработанной поверхности. При протягивании профиль обработанной поверхности копируется профилем режущих зубьев, поэтому протяжки – узкоспециальный инструмент, применяемый для обработки поверхностей со строго заданными формой и размерами.

По характеру обработанной поверхности различают внутренние и наружные протяжки.

Внутренние протяжки предназначены для обработки круглых, квадратных, многогранных и шлицевых отверстий, а также шпоночных и других фигурных пазов.

Наружные протяжки предназначены для обработки наружных поверхностей, пазов, уступов, являются специальным видом инструмента, поэтому не стандартизованы. При наружном протягивании, которое применяется вместо строгания, фрезерования, шлифования, за одну операцию обрабатывают как можно больше сопряженных поверхностей, для этого протяжки соединяют в блоки.

1. Элементы и геометрия режущей части протяжек

Круглая протяжка (рис. 21) состоит из следующих элементов. Замковая часть 1 (хвостовик) служит для закрепления протяжки в патроне тягового устройства станка; шейка 2 – соединительная поверхность.

Направляющий конус 3 и передняя направляющая часть 4 служат для центрирования заготовки в начале резания. Режущая часть 5 состоит из режущих зубьев, высота или ширина которых увеличиваются на высоту срезаемого слоя, и служит для срезания основной доли припуска.

Для облегчения образования стружки на режущих зубьях в шахматном порядке выполняются стружколомные канавки.

Калибрующая часть 6 предназначена для придания обработанной поверхности окончательной формы, необходимой точности и шероховатости.

Она состоит из калибрующих зубьев, форма и размеры которых соответствуют форме и размерам обработанной поверхности.

Задняя направляющая часть 7 необходима для поддержания протяжки при выходе ее из обработанного отверстия. Черновые и чистовые зубья протяжек имеют различную геометрию.

Черновые зубья (рис. 21, а, сечение А–А) выполняются острозаточенными. Задний угол для внутренних протяжек равен 3°, для наружных – 3–8º. Передний угол выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала в пределах 10–20°. Шаг между зубьями выбирается из требования одновременности работы не менее трех зубьев. Подъем на зуб – 0,06–0,3 мм/зуб.

  • а
  • б                                                                                           в

Рис. 21.

Протяжки: а, б – круглые; 1 – замковая часть; 2 – шейка; 3 – направляющий конус; 4, 7 – передняя и задняя направляющие части соответственно; 5 – режущая часть (режущие зубья); 6 – калибрующая часть (калибрующие или чистовые зубья); f – ленточка; Sz – подъем на зуб; t – шаг между зубьями; α, γ – главные задний и передний углы соответственно; в – протяжка для выполнения внутреннего шпоночного паза

Чистовые зубья (рис. 21, а, сечение Б–Б) выполняются с ленточкой, равной 0,02–0,3 мм. Передний угол выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала в пределах 0–15°.

Нулевой передний угол обычно назначается для профильных протяжек, что позволяет не потерять геометрическую точность зубьев при переточках. Шаг между зубьями t выбирается из требования участия в работе только одного зуба.

Подъем на зуб – 0,015–0,03 мм/зуб.

2. Особенности процесса протягивания

Каждый зуб протяжки работает как строгальный резец. Малая высота зубьев и высокая жесткость протяжки в диаметральной плоскости позволяют назначать достаточно высокие режимы резания.

За один рабочий ход генерируется весь профиль обработанной поверхности, поэтому протягивание является высокопроизводительным процессом, однако имеет особенности, которые необходимо учитывать при выборе протяжки и схемы обработки.

При резании стружка, снимаемая каждым зубом, должна разместиться во впадине между зубьями. Если объем срезаемой стружки с учетом ее усадки будет больше объема впадины между зубьями, протяжку заклинит и произойдет поломка инструмента.

Рис. 22. Схемы протягивания отверстий: а – на сферической опоре; б – многогранных; в – прямых шлицевых; г – винтовых шлицевых; д – шпоночных пазов; 1 – сферическая опора; 2 – протяжка; 3 – заготовка; 4 – направляющая втулка

Протягивание с прямолинейным движением резания – процесс прерывистый. Необходимо возвратно-поступательное движение исполнительного механизма главного движения. Прямой ход – рабочее движение, обратный – холостой ход. Инерция масс исполнительного механизма главного движения не позволяет работать на высоких скоростях резания, обычно принимают 8–15 м/мин.

Протяжками, или прошивками, обрабатывают цилиндрические отверстия после сверления, растачивания, зенкерования, а также отверстия, полученные на стадии заготовительных операций. При обработке заготовки цилиндрической протяжкой 2 (рис. 22, а) заготовку 3 устанавливают на сферическую опору 1 или на плоскую опору.

При установке на сферическую опору заготовка самоустанавливается по оси протяжки, но торец может получиться не перпендикулярным оси отверстия, поэтому такую установку применяют, если торец заготовки обрабатывается после протягивания. При установке на плоскую опору торец перпендикулярен оси отверстия, но возможна поломка протяжки из-за разницы припусков в диаметральной плоскости протяжки.

Многогранные отверстия протягивают многогранными протяжками (рис. 22, б). В заготовке сверлят круглое отверстие. В зависимости от величины припуска на обработку применяют ту или иную схему срезания припуска. Шлицевые отверстия получают шлицевыми протяжками. Нарезание прямых шлицов ведут при прямолинейном главном движении (рис.

22, в), при нарезании винтовых шлицов (рис. 22, г) протяжке придают дополнительное движение для получения винтового движения резания. Шпоночные или иные пазы протягивают шпоночными протяжками (рис. 22, д). Профиль поперечного сечения зуба должен соответствовать профилю поперечного сечения паза.

Заготовку устанавливают на плоскую опору, для направления протяжки 2 применяют направляющую втулку 4.

3. Протяжные станки

Станки для протягивания отличаются простой конструкцией и большой жесткостью; это объясняется тем, что в станках отсутствует цепь движения подачи. Основными характеристиками протяжного станка являются тяговое усилие на штоке и ход штока рабочего цилиндра.

Горизонтально-протяжной станок (рис. 23, а) – станок для протягивания внутренних поверхностей. На станине 1 расположены гидроцилиндр 3 и насосная станция 2. На переднем конце штока 4 установлен захват 5 с кареткой 7, которая может перемещаться по направляющим станины.

Протяжка устанавливается в захвате 5 и протаскивается сквозь отверстие в заготовке, опирающейся торцом на опорную поверхность кронштейна 6. Поступательное движение протяжке сообщается до тех пор, пока она не выйдет из отверстия в заготовке. Заготовка падает в поддон 8.

Протяжка возвращается в исходное положение, и процесс повторяется.

Рис. 23. Протяжные станки: а – горизонтально-протяжной; б – вертикальнопротяжной; 1 – станина; 2 – насосная станция; 3 – гидроцилиндр; 4 – шток; 5 – захват; 6 – кронштейн; 7 – каретка; 8 – поддон; 9 – вертикальная колонна; 10 – стол

Вертикально-протяжной станок (рис. 23, б) – станок для обработки наружных поверхностей. На станине 1 установлена вертикальная колонна 9 с рабочим гидроцилиндром, насосной станцией 2 и кареткой 7. На левом конце станины расположен стол 10, в рабочем приспособлении которого устанавливают заготовку. Протяжку закрепляют в каретке. Гидроцилиндр перемещает протяжку сверху вниз (рабочий ход).

Читайте также:  Анкерный болт с гайкой: размеры, гост, вес, монтаж

Источник: https://extxe.com/5797/obrabotka-zagotovok-na-protjazhnyh-stankah/

Протяжки и протяжные станки для обработки металла протягиванием

Только у нас: Введите до 31.03.

2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Протяжка – это инструмент, при помощи которого выполняется обработка металла протягиванием (одна из наиболее распространенных технологических операций по обработке металлов резанием). Такая технология применяется для деталей, используемых во многих отраслях промышленности.

Рабочая поверхность протяжек может иметь различный профиль в зависимости от назначения и типа инструмента

Для чего необходимо протягивание

Такая технологическая операция, как протягивание, считается одним из наиболее эффективных способов обработки металлов резанием. Для ее выполнения необходимы протяжной станок и специальный инструмент, использование которого дает поверхность с шероховатостью порядка 0,32 мкм и точностью геометрических параметров, соответствующей 6 квалитету.

Инструмент, при помощи которого выполняется протяжная металлорежущая обработка, состоит из множества зубьев. Каждый из них выше другого, если измерять их высоту в плоскости, перпендикулярной направлению, в котором осуществляется основное движение резки.

Оснащение протяжки множеством режущих лезвий и расположение их в определенном положении позволяют использовать всего один такой инструмент для того, чтобы снимать весь необходимый объем стружки как в процессе черновой обработки поверхности, так и при ее калибровке.

Большинство протяжных станков налаживаются под обработку однотипных деталей

Применяя протяжные станки, а также специализированный инструмент, можно обрабатывать как наружные, так и внутренние поверхности изделий различной конфигурации.

При протягивании не используется движение подачи: вся обработка осуществляется за счет совершения протяжкой главного движения, которое может быть вращательным или поступательным. По похожему принципу работает инструмент для прошивания отверстий.

Несмотря на всю схожесть этих технологических операций, принципиальная разница между ними заключается в том, что инструмент для прошивки работает на сжатие, а протяжка – на растяжение.

На видео ниже показан процесс обработки внутренней поверхности трубы методом протягивания.

Протягивание, если сравнивать его с другими методами обработки металлов резанием, обладает целым перечнем преимуществ, к которым следует отнести:

  • возможность уменьшения затрат на эксплуатацию используемого оборудования;
  • высокую износостойкость протяжки;
  • высокий показатель минутной подачи благодаря тому, что обработка выполняется сразу несколькими режущими зубьями;
  • возможность работы на протяжных станках даже специалистов с невысоким уровнем профподготовки;
  • снятие припуска с поверхности с высокой относительной скоростью (это означает высокую производительность обработки);
  • возможность устранять любые виды брака обрабатываемой поверхности;
  • высокую точность обработки металлических изделий.

Схемы различных типов протяжки отверстий и поверхностей

Инструмент, которым оснащаются протяжные станки, изготавливается преимущественно из быстрорежущих сталей со средним уровнем легирования, отличающихся достаточно высокой стоимостью. По этой причине его применение рекомендовано для производств, выпускающих свою продукцию крупными и массовыми сериями.

Между тем использовать протяжные станки и протяжку могут и при мелкосерийном и единичном производстве изделий из металла, если их геометрические параметры стандартизированы. Не обойтись без такой технологической операции и в тех случаях, когда она является единственно возможным либо самым выгодным способом обработки.

Разновидности и конструкция протяжек

Протяжки классифицируются по целому ряду параметров. Выделяют следующие виды протяжек:

  1. с режущей частью, изготовленной из быстрорежущей, инструментальной стали или твердого сплава;
  2. цельные или сборные – в зависимости от конструктивного исполнения;
  3. одно- или многопроходные – в зависимости от того, сколько протяжек содержится в одном рабочем комплекте;
  4. работающие по ступенчатой, профильной или прогрессивной методике – в зависимости от того, каким способом с поверхности детали снимается припуск;
  5. с прямым и наклонным или винтовым и кольцевым расположением режущих лезвий на рабочей части.

Значимые элементы круглой протяжки

Различные типы протяжек выделяют и по их основному назначению, причем такую классификацию можно назвать одной из самых важных. Так, в зависимости от данного параметра различают протяжки для наружных и внутренних поверхностей.

При помощи инструмента, предназначенного для выполнения наружных работ, можно выполнять обработку поверхностей различной конфигурации (шестерни, профили елочного типа, пазы, в том числе и Т-образного типа, цилиндрические валы, канавки различной формы, в том числе и «ласточкин хвост», шлицевые валы и др.).

Протяжкой могут обрабатываться поверхности различного профиля

Обработка протягиванием отверстий является более распространенной технологической операцией, чем обработка протягиванием наружных поверхностей. Используя протяжной станок и протяжку, можно обрабатывать внутренние поверхности следующих типов:

  • шпоночные пазы;
  • канавки винтового типа;
  • отверстия круглой формы (протяжки для круглых отверстий);
  • отверстия с различным количеством граней (гранные протяжки);
  • отверстия со шлицами (протяжки шлицевые).

Шлицевая протяжка для обработки отверстий

Несмотря на то, что для обработки внутренних поверхностей используются различные типы протяжек, конструкция этих инструментов практически идентична и включает в себя несколько составных элементов.

Это направляющий элемент. Перед обработкой деталь фиксируется именно на передней части инструмента, которая затем плавно передает обрабатываемую поверхность на режущие кромки протяжки.

Номинальное сечение передней части инструмента и размер обрабатываемого отверстия должны совпадать, а выбор степени посадки осуществляется с учетом требуемой величины зазора между протяжкой и стенками отверстия.

При помощи этого элемента протяжку фиксируют в патроне используемого оборудования. Для протяжек как круглого, так и плоского типа размеры хвостовиков строго оговариваются положениями соответствующих нормативных документов (ГОСТы 4043-70 и 4044-70).

Стандартный хвостовик шлицевой протяжки

Данный элемент протяжки состоит из множества зубьев и отвечает за снятие с обрабатываемой поверхности требуемого припуска. Геометрические параметры режущих зубьев протяжки, начиная от ее передней части и заканчивая задней, постепенно изменяются.

Так, передний зуб имеет форму и размеры отверстия, которое предстоит обрабатывать, а задний режущий элемент отличается геометрическими параметрами, соответствующими характеристикам уже готового отверстия.

За счет того, что высота зубьев протяжки постепенно увеличивается к ее задней части, при выполнении обработки отсутствует движение подачи, при этом припуск с обрабатываемой поверхности эффективно снимается.

  • Основные элементы режущей части шпоночной протяжки
  • Этим элементом оснащаются длинные и тяжелые протяжки для того, чтобы обеспечить их поддержку при помощи люнета.
  • Задняя направляющая часть
  • Данная часть протяжки необходима для того, чтобы обрабатываемую деталь не перекосило при выходе из ее отверстия последнего режущего зуба.

Этот элемент характеризуется меньшим количеством зубьев, чем режущая часть протяжки. Форма и размеры зубьев, расположенных на калибрующей части, полностью идентичны аналогичным параметрам готового отверстия.

С целью выявления погрешностей параметры протяжек периодически контролируются. На фото показана проверка переднего и заднего углов шпоночной протяжки

Виды шлицевых протяжек и сферы их применения

Шлицевая протяжка, как уже говорилось выше, применяется для обработки внутренних поверхностей, на которых имеются шлицевые элементы. Такие инструменты в зависимости от количества и типа резцов, которыми они оснащены, могут быть:

  • эвольвентными;
  • острошлицевыми;
  • 6-шлицевыми;
  • 8-шлицевыми;
  • 10-шлицевыми.

Протяжка для шлицевых отверстий ЦЛ-2408-4333-8Х42Х46 изготовлена из стали Р6М5

Шлицевая протяжка в зависимости от ее типа может быть произведена по одному из следующих нормативных документов:

  1. с профилем эвольвентного типа: 50038-92 – двухпроходная комбинированная; 50035-92, 28050-89 – обычного комбинированного типа; 25158-82, 25159-82 – для обработки отверстия сечением 15–90 мм; 25157-82 – для обработки отверстий сечением 12–14 мм; 25160-82 – для обработки отверстий сечением 45–90 мм;
  2. с прямобочным профилем: 25971-83, 25972-83 – для обработки восьмишлицевых отверстий; 25969-83, 25970-83 – для обработки шестишлицевых отверстий; 24822-81, 24823-81 – для десятишлицевых отверстий;
  3. с навертным хвостовиком: Р 50035-92, 50036-92, 50037-92, 28048-89, 28049-89 и др.

В отдельных случаях, когда подобрать стандартный инструмент не представляется возможным, изготовление протяжек может выполняться по специально разработанной конструкторской документации.

Используя протяжки шлицевого типа, можно эффективно выполнять следующие технологические операции:

  • нарезку шпоночных канавок и шлицев;
  • обработку стволов нарезного оружия;
  • калибрование внутренних отверстий различного типа;
  • производство элементов турбин самолетных двигателей;
  • протягивание наружных поверхностей, отличающихся сложной конфигурацией.

Оборудование для протягивания

Станки для протягивания разделяются на различные типы по целому ряду параметров. Такими параметрами, в частности, являются:

  • назначение – для выполнения обработки наружных или внутренних поверхностей;
  • степень универсальности – станки общего и узкоспециализированного назначения;
  • направление, в котором двигается протягиваемый элемент (рабочее движение), – горизонтально-протяжные станки или вертикально-протяжные;
  • тип выполняемого рабочего движения – с круговым движением, с движением протяжки или заготовки;
  • количество установленных на станке кареток – одно- или многокареточные;
  • количество занимаемых рабочим механизмом станка позиций – одно- и многопозиционные (с поворотным рабочим столом);
  • уровень автоматизации – с ЧПУ и без.
  1. Основные части протяжных станков
  2. Наиболее распространенными типами такого оборудования являются:
  1. горизонтально-протяжной универсальный станок, используемый для обработки внутренних поверхностей;
  2. станки вертикального типа, которые могут применяться как для наружных, так и для внутренних поверхностей;
  3. оборудование с ЧПУ, которое может быть как горизонтально-протяжным станком, так и вертикально-протяжным (на таком оборудовании автоматизированы процессы установки и снятия обрабатываемых заготовок, а также замены рабочего инструмента).

Выбирая оборудование для выполнения протягивания, специалисты ориентируются на два основных параметра таких станков: развиваемую тяговую силу, величина которой может находиться в интервале 50–1000 кН, и длину хода протяжки, которую можно выбрать в диапазоне 1000–2000 мм.

  • Это может быть интересно:
  • ЭЛЕМЕНТЫ БИОМЕХАНИКИ ; Предтренировочный комплекс для пампа ; Влияние физических нагрузок на функциональное состояние эндокринной системы ШАТОВ ; Упражнения для улучшения кровообращения в мозговой области ; Купить Предтреник Euphoria от Epic Labs по лучшей цене от 250 Р ;

Только у нас: Введите до 31.03.2020 промокод бонус2020 в поле купон при оформлении заказа и получите скидку 25% на всё!

Источник: https://girosgig.ru/protyazhki-i-protyazhnye-stanki-dlya-obrabotki-metalla-protyagivaniem/

Ссылка на основную публикацию