Протяжка с "шабером" для обработки цилиндрических отверстий

 

Полезная модель относится к металлообработке (металлорежущим инструментам): к протяжкам круглым переменного резания из быстрорежущей стали для обработки цилиндрических отверстий в изделиях, изготовленных из конструкционных труднообрабатываемых материалов и материалов с высокой твердостью (детали коробок скоростей автомобилей, буровых установок, металлорежущих станков, сельхозмашин и т.п.) Для достижения поставленной цели в конструкцию рабочей части протяжки круглой переменного резания из быстрорежущей стали для обработки цилиндрических отверстий в изделиях, изготовленных из конструкционных труднообрабатываемых материалов и материалов с высокой твердостью, взамен переходных и чистовых режущих зубьев вводятся три зуба с диаметральными размерами, равными размеру калибрующих зубьев, на задней поверхности которых наносится сетка мелкоразмерных стружкоделительных канавок, расположенных в шахматном порядке друг относительно друга. Величина подъема на первом дополнительном зубе (он является последним режущим зубом протяжки) должна обеспечивать величину удельных контактных нагрузок на передней поверхности в пределах допустимой для материала рабочей части протяжки. Использование тройного ряда мелкоразмерных стружкоделительных канавок на дополнительных зубъях, с диаметральными размерами, равными размеру калибрующих зубьев, обеспечит получение требуемой шероховатости цилиндрического отверстия, а также: снижение трудоемкости изготовления протяжки; позволит сократить длину рабочей части протяжки.

Полезная модель относится к металлообработке (металлорежущим инструментам): к протяжкам для обработки цилиндрических отверстий в изделиях, изготовленных из конструкционных материалов (детали коробок скоростей автомобилей, буровых установок, металлорежущих станков, сельхозмашин и т.п.)

Используемые для протягивания вышеперечисленных поверхностей в изделиях, изготавливаемых из конструкционных труднообрабатываемых материалов и материалов с высокой твердостью, стандартные протяжки [1] как показывает опыт их практической эксплуатации, обладают одним существенным недостатком: чистовые зубья (их количество в каждом типоразмере равно 12 [1]), спроектированные с незначительным подъемом на зуб (от 0,02 мм. до 0,005 мм. на сторону), интенсивно изнашиваются по причине значительных контактных перегрузок. Ниже приведен расчет, объясняющий причину их интенсивного износа.

По данным [2] проведен расчет удельных контактных нагрузок на передней поверхности чистовых зубьев протяжек круглых переменного резания [1] из быстрорежущей стали для обработки цилиндрических отверстий в изделиях из легированной стали марки 40Х по ГОСТ 19265-83 с твердостью HB 230302 (данная марка легированной стали с указанной твердостью широко применяется для изготовления зубчатых колес и блоков в силовых передачах грузовых автомобилей, сельхозмашин, буровых установок и т.п.). В соответствии с данными (гл. VIII, табл.12, [3]) для быстрорежущей стали марки Р6М5 по ГОСТ 19265-83 (и ее аналога-быстрорежущей стали марки Р18 по ГОСТ 19265-83) [G]вр=26003000 МПа (260300 кг/мм2). Результаты расчета представлены в таблице 1.

Как следует из проведенного анализа, при всех значениях переднего угла 510 градусов, чистовые зубья переменного резания с подъемом от 0,005 мм. до 0,020 мм. работают с удельной нагрузкой, превышающей допустимую на 28%-184% (при расчетах принималась [G]вр=280 кг/мм 2). Только использование переднего угла, равного 15°, при подъемах на зуб от 0,025 мм. и выше обеспечивает чистовым зубьям нагрузку на пределе допустимой. Однако следует отметить, что подъем на зуб, равный 0,020 мм. и менее (как следует из данных [1]) имеют более 80% чистовых зубьев всех типоразмеров анализируемых протяжек.

Основное назначение переходных и чистовых зубьев: сформировать шероховатость протянутой поверхности.

Задачей полезной модели является повышение эксплуатационных качеств протяжек путем исключения из их конструкций переходных и чистовых зубьев, работающих с удельными контактными нагрузками, превышающими допустимые для материала рабочей части [G]вр, уменьшение за счет этого длины ее рабочей части и, как следствие, повышение при этом производительности обработки при обеспечении требуемой шероховатости протянутой поверхности отверстия.

Для достижения поставленной цели в конструкцию рабочей части протяжки для обработки цилиндрических отверстий, взамен переходных и чистовых режущих зубьев вводятся три зуба с диаметральными размерами, равными размеру калибрующих зубьев, на задней поверхности которых наносится сетка мелкоразмерных стружкоделительных канавок, расположенных в шахматном порядке друг относительно друга. Величина подъема на первом дополнительном зубе (он является последним режущим зубом протяжки) должна обеспечивать величину контактных нагрузок в пределах допустимой для материала рабочей части протяжки.

На фиг.1 представлен анализ удельных контактных нагрузок на передней поверхности чистовых зубьев протяжек круглых переменного резания из быстрорежущей стали. Охлаждение - масло индустриальное И-12А.

На фиг.2. показаны три дополнительных калибрующих зуба (сечения А-А и Б-Б) со стружкоделительными канавками, на фиг 2 - параметры стружко-делительных канавок (сечения А-А и Б-Б) и их расположение на задней поверхности. Сеч. В-В - калибрующий зуб без стружкоделительных канавок

Параметры стружкоделительных канавок выбраны конструктивно, а именно: глубина стружкоделительных канавок превышает подъем на зуб последнего режущего зуба на 0,30,5 мм.; шаг между стружкоделительными канавками составляет 3,0 мм., угол профиля ° стружкоразделительных канавок составляет 60°, радиус дна стружкоразделительных канавок равен 0,20,3 мм.

Исключение из конструкции рабочей части протяжек переходных и чистовых режущих зубьев рабочей части протяжек, обеспечит: снижение трудоемкости изготовления протяжек; позволит сократить длину рабочей части протяжек, и как следствие этого, будет уменьшен расход остродефицитного инструментального материала, каким являются быстрорежущие стали, а также будет обеспечено повышение производительности операции протягивания за счет работы инструментом с более короткой рабочей частью.

Список использованных источников информации:

1. Протяжки круглые переменного резания. ГОСТ 20364-74, ГОСТ 20365-74. М.: Госкомитет стандартов совета министров СССР. М.: 1975.

2. Протяжки для обработки отверстий /Д.К.Маргулис, М.М.Тверской, В.Н.Ашихманов и др. М.: Машиностроение, 1986, - 232 с.

3. Конструкционные материалы: Справочник/ Б.Н.Арзамасов и др.: Под общ. ред. Б.Н.Арзамасова. - М.: Машиностроение, 1990.

Протяжка для обработки цилиндрических отверстий в изделиях, изготовленных из конструкционных труднообрабатываемых материалов и материалов с высокой твердостью, режущая часть которой выполнена по переменной схеме съема припуска, отличающаяся тем, что на первых трех калибрующих зубьях, выполненных по одинарной профильной схеме съема припуска, по всему наружному диаметру выполнены мелкоразмерные стружкоделительные канавки, расположенные на смежных зубьях в шахматном порядке относительно друг друга для обеспечения при поступательном движении протяжки скоблящего снятия с обрабатываемой поверхности изделия тонких узких стружек, при этом глубина h к стружкоразделительных канавок превышает подъем на зуб последнего режущего зуба на 0,3-0,5 мм, шаг между стружкоразделительными канавками составляет 3,0 мм, угол профиля ° стружкоделительных канавок составляет 60°, а радиус дна стружкоразделительных канавок равен 0,2-0,3 мм.



 

Наверх