Проектирование комбинированной шлицевой протяжки

Протягивание шлицевых отверстий возможно двумя методами [3, 9]:

– раздельным, при котором предварительно обрабатывается внутренний диаметр чистовым инструментом (не исключая и круглой протяжки), а затем одновременно прорезаются все шлицы шлицевой протяжкой;

– комбинированным, при котором внутренний диаметр и шлицы обрабатываются одной протяжкой, снабженной круглыми и шлицевыми зубьями, за один проход.

Инструмент используемый при комбинированном методе называется комбинированной шлицевой протяжкой, которая обеспечивает более высокую производительность труда, более качественные шлицевые отверстия.

Настоящие методические указания посвящены расчету комбинированных шлицевых протяжек, наиболее сложных по конструкции, и предназначенным для обработки шлицевого отверстия с прямобочным профилем шлицев (ГОСТ 1139-80).

Исходными данными для проектирования являются параметры шлицевой втулки (рисунок 1):

1) внутренний и внешний диаметры шлицевого отверстия (d, D, мм);

2) квалитет, верхнее (ES, мм) и нижнее предельные (EI, мм) отклонения размеров:

 

 

Рисунок 1 – Шлицевая втулка

– для внешнего диаметра (D) шлицевого отверстия;

– для внутреннего диаметра (d) шлицевого отверстия;

– для ширины (b) шлица;

3) тип протяжки: 1,2,3,4,5 (п.1.1.1);

4) число шлицев (n =4, 6, 8, 10, 16, 20);

5) ширина шлица (b, мм);

6) длина протягиваемого отверстия (L, мм);

При протягивании протяжками 2, 4 и 5 типов образуется фаска (рисунок 2а). При протягивании протяжками 1 и 3 типов фаска отсутствует (рисунок 2б).

 

                                                       а                     б

Рисунок 2 – Шлицевый паз

 

7) величина фаски (f, мм) определяется в зависимости от наружного диаметра:

– при D < 30 мм,   f = 0,3 мм,

– при D = 30…50 мм, f = 0,4 мм,

– при D > 50мм, f = 0,5 мм.

8) угол фаски равен b  = 45°.

Определение типа протяжки

Режущая часть комбинированных шлицевых протяжек состоит из трех основных частей: шлицевой (для обработки шлицев), круглой (для обработки круглого отверстия) и фасочной (для обработки фасок у основания шлицев).

В соответствии с классификацией НИИАВТОПРОМ различают пять типов шлицевых комбинированных протяжек, в зависимости от вида режущей части протяжки [1, 2, 4]:

а) 1 тип – круглая и шлицевая части;

б) 2 тип – круглая, шлицевая и фасочная части;

в) 3 тип – шлицевая и круглая части;

г) 4 тип – фасочная, шлицевая и круглая части;

д) 5 тип – фасочная, круглая и шлицевая части.

Протяжки первого типа, приведенные на рисунке 3, состоят из двух частей: круглой и шлицевой. Каждая из частей имеет черновые, чистовые и калибрующие зубья. Черновые и чистовые зубья каждой из частей имеют подъем на каждый зуб и стружкоделительные канавки, расположенные в шахматном порядке. Калибрующие зубья не имеют подъема на зуб. Протяжки первого типа не имеют фасочных зубьев. Форма задней направляющей – шлицевая. Протяжки первого типа обеспечивают высокое качество обработки шлицевых отверстий в короткой детали с длиной протягивания (L) не более 30 мм. При больших значениях L увеличивается опасность перекоса детали.

 

 

1 – круглые зубья; 2 – шлицевые зубья.

Рисунок 3 – Комбинированная шлицевая протяжка 1 типа

 

Протяжки второго типа, приведенные на рисунке 4, аналогичны по конструкции протяжкам первого типа, но дополнительно снабжаются фасочными зубьями, которые выполняются только черновыми и без стружкоделительных канавок. Шаг между последним шлицевым зубом и первым фасочным следует принимать равным от 15 до 20 мм, что необходимо для свободного выхода шлифовального круга, обрабатывающего шлицевые зубья. Форма задней направляющей – фасочная. Протяжки второго типа обеспечивают более высокое качество обработки шлицевых отверстий при длине протягиваемого отверстия (L) от 25 до 30 мм.

1 – круглые зубья; 2 – шлицевые зубья; 3 – фасочные зубья.

Рисунок 4 – Комбинированная шлицевая протяжка 2 типа

 

Протяжки третьего типа, приведенные на рисунке 5, по конструкции шлицевой части аналогичны конструкции этой же части протяжек первого типа. Черновые и чистовые зубья шлицевой части имеют стружкоделительные канавки Круглые зубья выполняют без стружкоделительных канавок. Шаг между последним шлицевым зубом и первым круглым следует принимать равным от 15 до 20 мм, что необходимо для свободного выхода шлифовального круга, обрабатывающего шлицевые зубья. Форма задней направляющей – круглая.

 

1– шлицевые зубья; 2 – круглые зубья.

Рисунок 5 – Комбинированная шлицевая протяжка 3 типа

 

Протяжки третьего типа обеспечивают высокое качество поверхности шлицевых отверстий при длине протягиваемого отверстия (L) более 30 мм. Если деталь короткая, возможен ее перекос в момент перехода протяжки с последних шлицевых на первые круглые зубья.

В протяжках четвертого типа, приведенных на рисунке 6, в отличие от протяжек третьего типа, предусмотрены фасочные черновые зубья, расположенные в начале протяжки. Этими зубьями образуется фаска у основания шлица в отверстии и срезается значительная часть припуска шлицевых зубьев. Длина шлицевой части протяжки уменьшается, что позволяет значительно повысить точность и снизить трудоемкость изготовления протяжки при длине протягиваемого отверстия (L) более 30 мм. Черновые зубья фасочной части, а также черновые и чистовые зубья шлицевой части имеют стружкоделительные канавки. Круглые зубья выполняют без стружкоделительных канавок. Форма задней направляющей – круглая.

 

 

1– фасочные зубья; 2 – шлицевые зубья; 3 – круглые зубья.

Рисунок 6 – Комбинированная шлицевая протяжка 4 типа

 

Протяжки пятого типа, приведенные на рисунке 7, имеют последовательно расположенные фасочные, круглые и шлицевые зубья. Такое расположение не требует применения увеличенного шага между группами зубьев. Протяжки такой конструкции надежны в работе при условии, что длина протягиваемого отверстия (L) более 45 мм. Конструктивное оформление отдельных групп зубьев соответствует группам зубьев протяжек четвертого типа. Форма задней направляющей – шлицевая.

 

 

1 – фасочные зубья; 2 – круглые зубья; 3 – шлицевые зубья.

Рисунок 7 – Комбинированная шлицевая протяжка 5 типа