Режимы резания для фрез из быстрорежущей стали (числитель) и твердого сплава (знамена

	Параметры 0Z, мм/зуб; V, м/мин)	Фреза
Обрабатываемый материал	цилиндрическая, цилиндроторцовая	цилиндроторцовая черновая
Сталь, сгв, МПа:		0,08-0,13	0,1-0,2
	sz	0,1-0,3 25-30	0,1-0,4 25-30
	V	80-150	80-170
		0,05-0,1	0,08-0,15
600-900	sz	0,1-0,25	0,1-0,3
	V	20-25	20-25
	60-150	70-140
		0,04-0,08	0,04-0,1
900-1200	sz	0,1-0,2	0,1-0,2
	V	15-20	15-20
	45-90	55-90
		0,08-0,15	0,1-0,2
Чугун	sz	0,1-0,3 20-25	0,1-0,3 20-25
	V	60-90	60-100

 

следящим приводом возможна обработка сложных плоских криволинейных поверхно­стей в системе осей XY и пространственно- сложных поверхностей в системе XYZ.

Усовершенствуют копировально-фрезерные станки путем замены копиров, управления обработкой с помощью команд-аппаратов, программных устройств с электронно-гидра­влическим приводом и использования станков с ЧПУ.

Рис. 185. Схемы копирного фрезерования: а — с про­дольной задающей подачей; б — с круговой задаю­щей подачей; 1 — фреза; 2 — заготовка; 3 — копиро­вальный ролик; 4 — копир; G — груз

Контурное фрезерование поверхностей тел вращения — наиболее производительный спо­соб обработки, заменяющий точение. Фрезе­рование проводят периферией дисковой фрезы при внешнем касании и поверхностью отвер­стия кольцевого (полого) инструмента — при внутреннем касании. В обоих случаях заготов­ку обрабатывают по всему контуру, включая подрезание торцов фланцев, щек и тому по­добных поверхностей, примыкающих к шей­кам, единичными фрезами или наборами, со­стоящими из монолитных быстрорежущих или

Тель)

	дисковая	концевая	концевая черновая	сверлошпоночная	фасонная
	0,05-0,1 0,1-0,4 25-30	0,02-0,08 0,04-0,15 25-30	0,04-0,15 0,08-0,2 25-30	0,02-0,1 0,05-0,1 25-30	0,05-0,1 20-25
80-150	90-170	90-170	90-170	-
	0,04-0,08 0,1-0,4 20-25	0,01-0,06 0,04-0,15 20-25	0,03-0,1 0,08-0,2 20-25	0,02-0,08 0,05-0,1 20-25	0,04-0,06 15-20
60-150	80-170	70-140	70-140	-
	0,03-0,06 0,1-0,2 15-20	0,01-0,04 15-20	0,02-0,08 0,06-0,15 15-20	0,01-0,05 0,07-0,08 15-20	—
50-90	-	55-90	55-90
0,04-0,1 0,1-0,4 20-25	0,02-0,08 0,04-0,2 20-25	0,03 — 0,12 0,08-0,2 20-25	0,02-0,08 0,05-0,1 20-25	0,05-0,08 0,06-0,15 15-20
60-90	60-100	50-100	50-100	50-90

 

сборных фрез с СМП. Пластинки чере­дуются от зуба к зубу в шахматном порядке, охватывая весь обрабатываемый контур. Осо-

Рис. 186. Схема двухкоординатного копировально- фрезерного станка: 1 —копир; 2— следящее устрой­ство; 3-заготовка; 4 — фреза; 5 —усилитель; 6 — генератор; 7 — двигатель следящей подачи; 8— гене­ратор; 9- двигатель следящей подачи; 10 —элек­тродвигатель

 

бо широкие цилиндрические поверхности фре­зеруют на два перехода, перемещая инстру­мент в осевом направлении.

Тела вращения фрезеруют путем внешнего (рис. 187, а) или внутреннего касания фрез (рис. 187,6). Подача при этом может быть

Рис. 187. Схемы круглого фрезерования поверхно­стей тел вращения: а— внешним касанием; б — внут­ренним касанием

 

врезная (радиальная) или круговая (при вра­щении заготовки или планетарном движении инструмента).

При достижении максимальной площади срезаемого слоя врезную подачу уменьшают на 50 — 60%, круговую — на 25 — 30%, при раз­дельной врезной и круговой подачах — за один оборот заготовки, при совмещенной — за 1,1 — 1,2 оборота.

Скорость резания определяет частота вра­щения инструмента. В зависимости от обра­батываемого материала для инструмента из быстрорежущей стали v = 40 4 60 м/мин, из твердого сплава и = 80ч-135 м/мин. Врезная подача 0,2 — 0,3 мм/зуб, круговая подача 0,4 — 0,5 мм/зуб.

На рис. 188 показана схема контурного фрезерования ступенчатого вала набором фрез с СМП: Т_м = 0,33 мин; Т_шт = 0,63 мин с учетом вспомогательного времени на обслу­живание станка 0,2 мин и автоматической смены заготовки 0,1 мин.

Контурное фрезерование коленчатых валов проводят на станках двух типов: при стацио­нарном положении вала или при его вращении вокруг оси коренных подшипников. Фрезеро­вание осуществляют методом наружного или внутреннего касания, т. е. дисковыми или кольцевыми фрезами с СМП. Дисковые фрезы центрируют на станке по отверстию, а коль­цевые - по наружному диаметру инструмен­та.

В процессе фрезерования шатунных шеек вращающегося вала инструмент (дисковая или кольцевая фреза) совершает возвратно-посту­пательное движение, управляемое копиром или по заданной программе, обеспечивая кон­такт с обрабатываемой поверхностью в со­ответствии с положением шейки в простран­стве.

При обработке неподвижно закрепленного вала методом внутреннего касания диаметр кольцевой фрезы, совершающей планетарное вращение, меньше диаметра дисковой фрезы; условия работы привода передачи лучше и расходы на инструмент примерно на 30% ниже. Обработку, как правило, осуществляют двумя фрезерными роторами, что позволяет одновременно фрезеровать по две пары ко­ренных шеек, попарно фрезеровать шатунные шейки или по одной шатунной и коренной шейке. Достигаемые допуски при обработке: диаметра шейки ±0,1 мм, расстояния между подшипниками ±0,15 мм, радиуса кривошипа ±0,1 мм. Параметр шероховатости поверхно­сти Ra = 5 -г 8 мкм. Мощность главного при-

Рис. 188. Схема контурного фрезерования ступен­чатой детали набором фрез фирмы Хейнляйнизитц- ман (ФРГ); 1 — самоцентрирующий патрон

 

вода каждого из роторов 30 — 55 кВт, мощ­ность привода круговой подачи 2,5 — 4 кВт. Подача 0,35 — 0,45 мм/зуб. Вспомогательное время (снять и установить деталь в автомати­зированном цикле) 0,8—1,0 мин; время на управление станком 0,25 — 0,3 мин/цикл; Т_м= 1,0 2,5 мин; Г_шт =3-^6 мин.

Фреза имеет по 10 комплектов пластин и более из сплава ТТ10К8Б, закрепляемых ме­ханическим путем. Внутренний диаметр фрезы при совпадении ее оси с осью центров станка (нейтральное положение) должен обеспечить возможность беспрепятственного прохода сквозь него коленчатого вала с патронами на передней и задней бабках, выгрузку, загрузку, а также перемещение роторов в процессе обработки.

Стойкость фрезы составляет 400 шеек при массе снятой стружки 1 кг и 100 шеек при мас­се 4 кг. Средняя стойкость 480 мин.

На рис. 189 показаны переходы обработки коленчатого вала для восьмицилиндрового V- образного автомобильного двигателя. Заго­товку подвергают предварительной обработ­ке: фрезерованию торцов, центрованию, фре­зерованию базовых площадок.

Всю контурную обработку проводят на специальных однотипных фрезерных станках. Рис. 189 поясняет лоложение фрезы относи­тельно обрабатываемой поверхности вала: I — нейтральное положение для загрузки и вы­грузки заготовки вала; II — врезание при неподвижном роторе Р; III, IV — планетарное вращение фрезы (круговая подача на участке с углом 360°; V — остановка вращения и отвод ротора с фрезой в нейтральное положение I.

Контурную обработку вала осуществляют на трех станках. Наборами фрез 3 и 4 с СМП фрезеруют поверхности хвостови­ка, фланца и прилегающих к нему участков.

	-	J-	—-	У'			[Г	-			бра
	—			-		JL	II—_	■м		Г	а)

 

Рис. 189. Схемы контурного фрезерования коленча­того вала: а —заготовка; б— фрезерование хвосто­вика и фланца; в— фрезерование коренных шеек;г- фрезерование шатунных шеек; д— положение фрезы в процессе обработки

 

При этом вал фиксируют в осевом направле­нии и по базовым площадкам опорой 8 с за­жимом 7 (рис. 189,6). На другом станке, у ва­ла, закрепленного в патронах J и 2, фрезами 5 с СМП обрабатывают попарно за два перехода четыре коренные шейки (рис. 189, в). На третьем станке, зафиксированный в осевом направлении вал, закрепленный в патронах 1 и 2 с поддержкой люнетом 9, подвергают дальнейшей обработке — фрезеруют попарно шатунные шейки, оси которых расположены в горизонтальной плоскости (рис. 189, г)- По­сле фрезерования первой пары шеек вал пово­рачивают (для чего на передней бабке предус­мотрено делительное устройство), переме­щают роторы с фрезами б и фрезеруют вторую пару шатунных шеек.

Винтовые поверхности фрезеруют дисковы­ми, концевыми («пальцевыми >) и червячными фрезами. Условно винтовые поверхности мож­но разделить на несопрягаемые (канавки режу­щих инструментов, копиры и г. п.) и сопря­гаемые (резьбы, винтовые шестерни и др.).

Производящая поверхность инструмента дол­жна быть рассчитана исходя из заданных па­раметров винтовых канавок, особенно при больших углах подъема винтовой линии. Вин­товые поверхности фрезеруют при одновре­менном относительном вращательно-поступа- тельном движении заготовки и инструмента. При фрезеровании винтовых канавок заготов­ку закрепляют в делительной головке, вклю­ченной в кинематическую цепь станка, на­строенного на заданный угол и шаг винтовой линии. При фрезеровании винтовых канавок на конической поверхности заготовку устана­вливают под углом, близким к половине угла конуса. Настроив станок на осредненный шаг винтовой линии, угол поворота незакреплен­ного стола корректируют копиром-угольни­ком в процессе продольного движения.

На фрезерных станках с ЧПУ фрезеруют винтовые канавки на конической поверхности заготовки, повернутой в горизонтальной пло­скости на угол винтовой линии со, но без на­клона оси в вертикальной плоскости. При этом переменный шаг винтовых канавок и их глубину корректируют по программе.

Прямоугольные или трапецеидальные вин­товые канавки копиров фрезеруют пальцевой фрезой. Винтовые эвольвентные поверхности зубьев шестерен и валов обрабатывают чер­вячными фрезами на зубофрезерных станках.

Резьбы крупного шага и большой длины фрезеруют монолитными или сборными ди­сковыми резьбовыми фрезами при непрерыв­ном вращении и осевом перемещении заготов­ки. Требуемой глубины резьбы достигают установкой соответствующего межцентрового расстояния за пределами детали.

Производительность фрезерования резьб гребенчатыми фрезами ниже производитель­ности нарезания резьб головками и метчика­ми, а тем более накатывания. Фрезеруют резьбы: крупных деталей, закрепление ко­торых на других станках невозможно; пересе­ченных шпоночными пазами или лысками (рис. 190); тонкостенных деталей; с ограни­ченным сбегом. За период фрезерования ре­зьбы гребенчатой фрезой продольная подача ^пр = 0Л + 1,2)Pi, где Р — шаг резьбы; i — число заходов. Резьбофрезерование обеспечи­вает поле допуска 6/г/6Н и параметр шерохо­ватости Ra — 5 -г- 2,5 мкм. Гребенчатой фрезой определенного шага и длины можно фрезеро­вать все наружные резьбы данного шага неза­висимо от их диаметра; при фрезеровании внутренних резьб (рис. 191) диаметр инстру­мента не должен быть больше з/₄ диаметра резьбы. Скорость резания v = 20-г 50 м/мин; подача = 0,03 + 0,05 мм/зуб. Эффективность резьбофрезерования возрастает с применением фрез, армированных твердым сплавом, и сборных фрез внутреннего касания, напри­мер, с дисковыми гребенками. Для последних требуются специальные резьбофрезерные стан­ки.

Ffcq

Рис. 190. Наладки резьбофрезерного станка: а - рования резьбы на коленчатом валике

с установкой заготовки через шпиндель; б — для фрезе-

Интенсификация фрезерной обработки. Осна­щение фрезерных станков специальными ли­нейками с визирами и устройством цифровой индикации повышает точность выполнения фрезерных операций по трем координатам до сотых долей миллиметра, значительно упро­щает обслуживание станка и повышает про­изводительность труда. Применение спе­

Рис. 191. Схема фрезерования внутренней резьбы гребенчатой фрезой

 

циальных приспособлений на обычных фре­зерных станках сокращает или полностью исключает потери времени на вспомога­тельный ход и закрепление заготовок (рис. 192—194). Схема чистового фрезерования зам-

	rh
	Ф

 

 

Рис. 192. Схемы фрезерования заготовки: а — на поворотном столе с двумя приспособлениями; б — на вертикально-фрезерном станке с вращаю­щимся столом

 

Рис. 193. Приспособленке к горизонтально-фрезер­ному станку: а — конвейерного типа; б — барабан-

 

 

Рис. 194. Схема чистового фрезерования замка порш­невых колец

 

ка поршневого кольца на горизонтально-фре­зерном станке приведена на рис. 194. Пакет предварительно разрезанных поршневых ко­лец вручную укладывают на полукруглое ос­нование корпуса приспособления так, чтобы нож, вмонтированный в корпус, вошел в про­резь поршневого кольца. После включения подачи толкатель вдвигает кольца в кониче­скую трубчатую часть приспособления. По ме­ре продвижения кольца сжимаются до нужно­го диаметра, проходят через фрезу, калибрую­щую ширину замка, и падают, нанизываясь на штангу, вмонтированную в толкатель. По окончании рабочего хода стол приводят в пер­воначальное положение, и новый пакет колец загружают в приспособление. Оснащение уни­версальных фрезерных станков пневматически­ми или гидравлическими зажимными приспо­соблениями и команд-аппаратами, управляю - щими производственным циклом, превращает их в полуавтоматы. Фрезерные и многоопера­ционные станки с ЧПУ особенно целесообраз­но использовать для комплексной обработки деталей в серийном производстве.

ОБРАБОТКА НА ПРОТЯЖНЫХ СТАНКАХ

Внутреннее протягивание наиболее широко применяют для обработки различных отвер­стий: круглых (цилиндрических), квадратных, многогранных, шлицевых с различными про­филями прямых и винтовых канавок, а также шпоночных и других фигурных пазов в отвер­стии детали. Диаметр протягиваемых отвер­стий 5 — 400 мм, длина до Юм. Чаще всего протягивают отверстия диаметром 10 — 75 мм с длиной, не превышающей 2,5 — 3 диаметра. Ширина протягиваемых пазов 1,5—100 мм.

Наружное протягивание применяют вместо фрезерования, строгания, шлифования для обработки поверхностей площадью 100 — 200 см². Вместе с тем наружное протягивание вы­годно при обработке в массовом производстве больших поверхностей (блоков и головок ци­линдров автомобильных и тракторных двига­телей). Чаще всего протягивают плоские и фа­сонные поверхности, различные пазы, рифле­ния, зубчатые колеса, пазы в дисках газовых турбин и др.

Протяжками обрабатывают все виды ме­таллов и пластических масс, допускающих обработку резанием. Производительность протягивания в 3 — 12 раз выше производи­тельности других способов механической обработки металла (развертывания, фрезеро­вания, долбления, строгания, шлифования). При протягивании цилиндрических или шли- цевых отверстий в деталях средних размеров и массы один рабочий обрабатывает 50—120 шт/ч, а при прошивке на прессе мелких дета­лей типа втулок — 150 — 460 шт/ч. На про­тяжных станках с непрерывным рабочим дви­жением и автоматической загрузкой заготовок производительность достигает 600—1000 шт/ч. Такая же производительность обеспечивается и наружным протягиванием. Даже при про­тягивании относительно тяжелых деталей с большими поверхностями, таких как блок автомобильного или тракторного мотора, производительность достигает 40 шт/ч, а зуб­чатых колес с внутренним и наружным зу- бом-40-2000 шт/ч.

При протягивании обеспечивается точность обработки 1 — 9-го квалитета. Параметр шеро­ховатости протягиваемой поверхности Ra = 2,5 -f- 0,32 мкм.

Протягивание осуществляют протяжками при различных относительных перемещениях инструмента и заготовки и различных главных рабочих движениях, которые могут быть вра­щательными (круговыми) и возвратно-посту­пательными.

Протягивание протяжками через неподвиж­ную деталь в горизонтальном направлении (рис. 195, а) применяют не только в массовом, но и в серийном производстве. Стоимость го­ризонтально-протяжного станка ниже, чем вертикально-протяжного; занимаемая им пло­щадь цеха больше. Такие станки, как правило, автоматизировать сложнее, чем вертикальные.

2 3

При протягивании протяжки через непо­движную деталь сверху вниз (рис. 195,6) по­является возможность автоматизации опера­ции. Улучшаются условия охлаждения про­тяжки. Исключается влияние массы протяжки на форму и размеры протягиваемого отвер­стия и на равномерность затупления режущих кромок по окружности зуба. Установка детали упрощается, а захват протяжек патроном осу­ществляется автоматически. Недостатками этого вида протягивания является большая высота станков, часто требующая использова­ния пространства, находящегося ниже уровня пола цеха.

При протягивании протяжки через непо­движную деталь снизу вверх преимущества те же, что и в предыдущем случае, и связаны с вертикальной конструкцией станка. В этом случае несколько лучше условия охлаждения, так как жидкость задерживается в чашечке, образованной обращенной кверху передней поверхностью зубьев. Стружка, оставшаяся на протяжке, удаляется автоматически после окончания рабочего хода. Недостатки те же, что и в предыдущем случае, и, кроме того, силы резания направлены от фундамента, что препятствует использованию больших мощно­стей.

Вращение протяжки (детали) во время ра­бочего хода (рис. 195, в) можно осуществлять принудительно от какого-либо привода или путем самовращения под действием соста­вляющей силы протягивания. Станки горизон­тально- и вертикально-протяжные для вну­треннего протягивания могут быть с копирны- ми винтами или другими механизмами для вращения протяжки (детали), а также с шари­ковыми опорными приспособлениями для самовращения протяжки (детали).

Р 5)

Рис. 195. Виды внутреннего протягивания: / — деталь; 2 — протяжка; 3 — слои срезаемого ме­талла.; Vp — рабочий ход

Проталкивание прошивки через неподвиж­ную деталь сверху вниз (рис. 195, г) осущест­вляют на прессах с ручным, ножным, механи­ческим или гидравлическим приводом, а также на прошивных станках с гидравлическим при­водом с силой Р. Преимущества этого вида обработки: простота обслуживания (короткий
инструмент и отсутствие какого-либо соедине­ния со станком), малая занимаемая площадь, относительно низкая стоимость и простота оборудования, универсальность применения. Недостаток — длина прошивки ограничена (не более 15 диаметров), что уменьшает съем при­пуска за один ход. Этот вид обработки приме­няют в массовом и серийном производстве.

Основные виды наружного протягивания представлены на рис. 196. Протяжка совер­шает рабочее движение сверху вниз, деталь за­креплена неподвижно (рис. 196, а). Оборудова­ние: наружнопротяжной станок. Преимуще­ства: относительно небольшая площадь, необ­ходимая для размещения станка; хорошее охлаждение инструмента во время всего про­цесса как результат совпадения направления движения жидкости и инструмента; высокая производительность. Недостаток — большая высота станка.

Рис. 196. Виды наружного протягивания: 1 — деталь; 2 - протяжка; 3 — срезаемый слой металла; vp — рабочий ход

в) ^тт

Протяжка движется горизонтально, деталь закреплена неподвижно. Оборудование: гори­зонтально-протяжной станок с гидравличе­ским или электромеханическим приводом, на­пример специальный станок туннельного типа для протягивания блоков двигателей. Преиму­щества: легкая установка детали, простота приспособлений, большие возможности для устройства автоматических транспортирую­щих и загрузочных устройств. Недостатки: большие рабочий ход, длина станка и зани­маемая площадь. Станок применяют только в массовом производстве.

Протяжка закреплена неподвижно, а дета­ли на цепном конвейере движутся непрерывно и прямолинейно (рис. 196,6). Оборудование: конвейерные станки непрерывного действия с механическим приводом. Преимущества: не­прерывность протягивания, увеличение про­изводительности в 6—10 раз по сравнению с возвратно-поступательным движением про­тяжки, возможность полной автоматизации процесса. Недостатки: высокая стоимость специального оборудования, оправдываемая только при большом масштабе производства.

Протяжка, вращаясь вокруг своей оси, со­вершает непрерывное круговое главное движе­ние. Таким способом обрабатывают зубья ко­нических колес на автомобильных заводах. Зубья протяжки расположены на спиральной поверхности периферии диска и обрабатывают впадину зуба конического колеса. Протяжке сообщается дополнительное движение подачи вдоль впадины зуба в направлении от узкого конца зуба к широкому при черновой и в обратном направлении при чистовой обра­ботке. Оборудование: специальные станки с вращением протяжки. Преимущества: высо­кая производительность, малая площадь, за­нимаемая оборудованием, отсутствие ограни­чений в увеличении скорости резания, обусло­вленные особенностями возвратно-поступа­тельного движения инструмента.

Протяжка имеет прямолинейное движение, деталь (рис. 196,в) вращается. Преимущества: высокая производительность, возможность обработки тел вращения с прямолинейными и криволинейными образующими. Недоста­ток — высокая стоимость специального обору­дования; применяется только в массовом про­изводстве.

Наружное протягивание методом обкатки применяют для прямозубых и косозубых колес. Реечная модульная протяжка имеет поступа­тельное рабочее движение, а обрабатываемая деталь вращается вокруг своей оси принуди­тельно с помощью соответствующей зубчатой передачи. Преимущества: высокая производи­тельность, простота обслуживания. Недоста­ток — высокая стоимость специального обо­рудования.

Основные направления в развитии протяги­вания следующие.

1. Применение непрерывного рабочего движения, которое увеличивает производи­тельность, облегчает возможность полной ав­томатизации обработки и включения протяж­
ного станка в автоматическую линию. Это движение осуществляется вращением круговой протяжки или вращением детали, закрепленной на круглом столе станка, при неподвижных протяжках и непрерывном прямолинейном движении детали или протяжек.

2. Автоматизация протяжных станков и включение их в автоматические линии, а также создание автоматических линий протяжных станков.

3. Замена горизонтально-протяжных стан­ков вертикально-протяжными, так как послед­ние занимают в 2 — 3 раза меньшую производ­ственную площадь.

4. Увеличение скорости резания при протя­гивании.

На схему резания при конструировании ре­жущей части протяжки влияют форма, раз­меры и способ получения заготовок, форма и размеры протянутых деталей. От принятой схемы резания, в свою очередь, зависят пара­метры протяжки (длина, стойкость и т. д.) и технология изготовления. При конструиро­вании внутренних и наружных протяжек при­меняют профильную, генераторную и группо­вую (прогрессивную) схемы резания.

При профильной схеме резания припуск срезают зубьями, имеющими поперечный про­филь, подобный профилю, заданному на дета­ли. Изготовление точного профильного конту­ра на всех зубьях, к тому же имеющих различные размеры, сопряжено с опреде­ленными трудностями. Поэтому профильную схему резания применяют лишь для протяжек, предназначенных для обработки отверстия простой формы. Применение профильной схемы для протягивания квадратного или шлицевого отверстия вызывает необходимость выполнения на протяжке квадратных (шли- цевых) зубьев с постепенным увеличением раз­мера квадрата (шлица), что отрицательно влияет на конструкцию протяжки: уменьшает­ся площадь поперечного сечения стержня про­тяжки, а следовательно, снижается ее про­чность; нельзя получить передний угол при заточке на всех участках сторон квадрата, что резко снижает стойкость и повышает пара­метр шероховатости обработанной поверхно­сти; технологически трудно изготовить такую протяжку.

Поэтому при протягивании фасонных внут­ренних и наружных поверхностей применяют генераторную схему резания. Припуск срезают зубьями, имеющими переменный профиль, постепенно переходящий от прямолинейной или круглой формы к заданному профилю детали.

Заданный профиль детали формируется при генераторной схеме вспомогательными режущими лезвиями всех зубьев (главные ре­жущие лезвия прямолинейны или являются дугами концентрических окружностей). Генера­торные протяжки проще изготовить, чем про­фильные. Так, например, протяжка для протя­гивания квадрата получается обработкой на конус и плоским шлифованием на этом конусе четырех поверхностей. При сложном профиле зубьев генераторные протяжки шлифуются на- проход фасонным кругом, что также значи­тельно упрощает их изготовление.

Исходная круглая форма, положенная в ос­нову образования генераторной протяжки, по­зволяет получать на участках ее режущих зубьев положительные передние углы и на­ибольшее возможное поперечное сечение стержня протяжки, а следовательно, увеличи­вать ее прочность; изменять толщину среза так, чтобы режущие зубья с более короткими режущими лезвиями имели большую толщину среза, что позволяет сократить число режущих зубьев и длину протяжек. К недостаткам гене­раторной схемы резания относятся трудность получения задних углов на вспомогательных кромках и меньшая точность получаемого профиля по сравнению с профильной схемой. Поэтому для точных фасонных профилей не­обходимо последние зубья выполнять по про­фильной схеме резания.

Групповая (прогрессивная) схема резания отличается тем, что металл срезается не коль­цевыми слоями по всему профилю, а разде­ляется на части так, что каждый зуб срезает металл только с части профиля; следующий за ним зуб того же диаметра снимает металл с другой части профиля и т. д., пока не будет снят металл со всего профиля. Зубья одинако­вого диаметра, срезающие каждый свой уча­сток профиля, а все вместе — слой металла по всему профилю, равный подаче, образуют секцию. Число зубьев в секции два — пять.

Режущие участки на первых зубьях секции образуются удалением с полного рабочего профиля зуба ненужной части лезвия. Для это­го на зубьях создают разделительные устрой­ства в виде шлицев, лысок, выкружек или фа­сок, располагаемых в шахматном порядке или в других сочетаниях.

В соответствии с разделительными устрой­ствами различают ряд вариантов групповой схемы резания: шахматную, шлицевую, мно­гогранную, переменного резания и т. д. Все эти схемы резания относятся к групповой схеме, так как протягивание профиля осуще­ствляется группами зубьев.

Для упрощения изготовления протяжки и срезания стружек без утолщений, вызы­ваемых стружкоделительными канавками, по­следний зуб каждой секции имеет непрерывное лезвие по всему профилю; диаметр его мень­ше номинального диаметра секции на 0,02 — 0,04 мм. Благодаря этому последний зуб срезает металл не по всему профилю, а только полоски металла, оставшегося от предыдущих зубьев секции.

Износ уголков зубьев больше, чем у круглых протяжек, из-за дополнительного трения по боковым сторонам шлица. Протяж­ки имеют большую длину или состоят из не­скольких штук. Такие протяжки неэкономичны и не обеспечивают высокого качества деталей. Поэтому групповые схемы резания применяют также и при протягивании шлицевых отвер­стий. В поковках и отливках отверстие предва­рительно сверлят с припуском под протягива­ние. Поковки с отверстиями протягивают после зенкерования или «по-черному». Второй вариант обработки более выгоден, однако воз­можность применения его ограничена мощ­ностью станка, разностенностью детали, про­чностью протяжки, требованиями точности.

Отверстие в отливках предварительно зен­керуют твердосплавными зенкерами. Как пра­вило, операцию выполняют в виде так назы­ваемого свободного протягивания. Деталь устанавливают подготовленным отверстием на переднюю направляющую протяжки; в процессе работы деталь силой резания при­жимается торцом к опорной поверхности сто­ла станка. При протягивании детали значи­тельной массы для установки ее на напра­вляющую и удержания в процессе работы используют подъемные механизмы. Спе­циальные устройства для установки и закре­пления детали применяют также при протяги­вании глубоких отверстий и при координат­ном протягивании.

Для протягивания глубоких отверстий (при длине отверстия свыше 20 - 30 диаметров) тре­буются особые устройства для установки дета­ли и для ее охлаждения.

Шпоночные пазы (шириной 3 — 20 мм) про­тягивают с большими производительностью и точностью. Базой для обработки пазов слу­жит поверхность отверстия, которая может быть и направляющей для протяжки. Чаще всего пазы протягивают с применением напра­вляющей оправки, прикрепленной к столу станка. Вдоль всей оправки прорезан паз, ко­торый служит направлением для протяжки. В крупносерийном производстве шпоночными протяжками часто работают без отсоединения их от патрона. Для этого протяжку снизу сре­зают и таким образом уменьшают высоту гладкой части. В исходном положении про­тяжка опускается вследствие зазора в замке и упругой деформации на величину среза, что позволяет насадить деталь на оправку над ре­жущими зубьями.

Если для протягивания паза требуется не­сколько ходов, а протяжка только одна, то на основание паза оправки кладут прокладку определенной толщины для каждого нового хода. Для возврата протяжек без отсоединения их с использованием обратного хода станка служит клин, который вынимают из напра­вляющего паза при обратном ходе. Этот же клин служит для компенсации износа протяж­ки после переточки. Такая конструкция осо­бенно удобна при протягивании больших па­зов. В массовом производстве применяют также комплекты шпоночных протяжек в ко­личестве, равном числу проходов, необхо­димых для прорезки паза на всю глубину. На­правлять шпоночную протяжку в отверстии можно цилиндрической направляющей, соеди­ненной с протяжкой, или круглыми режущими и уплотняющими зубьями комбинированной протяжки.

Качество протянутой поверхности улуч­шается различными способами:

1) уменьшением скорости протягивания; меньший параметр шероховатости поверхно­сти достигается при скорости 1-2 м/мин, по­этому протяжные станки снабжают устрой­ствами, автоматически переключающими ста­нок на малую скорость, когда в работу начинают входить зачистные зубья;

2) правильным подбором СОЖ и равно - мерной ее подачей на зубья протяжки;

3) проверкой и улучшением обрабатывае­мости заготовок; термическая обработка заго­товок влияет на качество получаемой поверх­ности; для заготовок из низкоуглеродистой стали (С < 0,3%) лучшая обрабатываемость, а следовательно, и лучшее качество поверхно­сти достигаются нормализацией или изотер­мическим отжигом; легированные вязкие ста­ли лучше обрабатываются после термической обработки до твердости НВ 250-300; закалка с высоким отпуском (улучшение) обеспечивает для среднеуглеродистых и легированных ста­лей лучшую обрабатываемость, чем отжиг или нормализация до той же твердости; высоко­углеродистые стали (У 10, У12) хорошо обра­батываются в отожженном состоянии, но осо­бенно хорошо — после улучшения;

4) уменьшением подачи на зуб до 0,01-0,03 мм на сторону путем шлифования зубьев по диаметру с переводом части кали­брующих зубьев в режущие;

5) увеличением заднего и переднего углов зубьев; малый задний угол вызывает налипа­ние металла, ускоренное изнашивание задней поверхности и, как результат, высокий пара­метр шероховатости; изменить задний угол на готовой протяжке почти невозможно, так как даже незначительное биение зубьев протяжки не позволит увеличить задний угол без умень­шения диаметра зубьев; тщательная доводка ленточки и задней поверхности зуба притиром с пастой ГОИ будет способствовать уменьше­нию налипания при том же заднем угле; хорошее качество заточки также улучшает ка­чество протянутой поверхности; увеличение переднего угла заметно улучшает качество по­верхности при обработке сталей в случае, ког­да s_z > 0,01 мм;

6) обеспечением плавной работы станка; параметр шероховатости поверхности полу­чается меньшим при более плавной и спокой­ной работе протяжки; для этого станок дол­жен быть исправным, гидросистема по­лностью заправлена соответствующим мас­лом; тяговая сила станка должна несколько превышать требуемую силу протягивания.

Местные дефекты на протянутой поверхно­сти встречаются в виде черновик, вырывов ме­талла, задиров, полос, кольцевых следов, сле­дов от стружкоделительных канавок, чешуйча- тости или ряби, волнистости и скалывания краев детали на выходе протяжки.

Черновины могут быть результатом недо­статочного припуска под протягивание, а так­же следствием увода протяжки под действием боковых сил. При неравномерной остроте зубьев протяжка будет отжиматься в сторону острых зубьев, а на стороне, обрабатываемой тупыми зубьями, останется черновика в виде полосы вдоль образующей отверстия. Различ­ная острота режущих зубьев протяжек, вызы­вающая черновину, может быть следствием неравномерной твердости протяжки по окруж­ности, всех зубьев или неравномерной заточки всех зубьев по окружности. Черновины могут быть также связаны с перекосом или несовпа­дением осей детали и протяжки вследствие не­правильной подрезки торца детали, перекоса опорного фланца станка, несовпадения осей движения тяговой головки и люнета, поддер­живающего протяжку.

Вырывы (сколы) металла у опорного торца детали на выходе протяжки возникают также вследствие углового смещения детали относи­тельно протяжки. По этим же причинам мо­жет наблюдаться различная глубина шлицев по окружности протянутого щлицевого отвер­стия на небольшой длине от выходного торца детали.

Вырывам металла у деталей из мягких и вязких сталей способствуют малые задние углы, дефекты режущих кромок зубьев, зату­пление зубьев, большие подъемы на зуб (в особенности на последних режущих зубьях) и перекос детали или протяжки, вызывающий боковые силы, которые прижимают протяжку к одной стороне протягиваемого отверстия (профиля). При этом характерны увеличение вырыва к опорному торцу детали и плавный переход вырыва в обычную поверхность на сравнительно небольшом расстоянии от торца.

Для получения меньшего параметра шеро­ховатости поверхности последний чистовой зуб протяжки делают без выкружек, с подъе­мо<