Элементы резания и срезаемый слой

Элементы и геометрия зуба протяжки. Профиль зуба в продольном сечении протяжки (в направлении протягивания) имеет следующие основные элементы (рис. 91, е):t — шаг зуба: расстояние между вершинами двух соседних зубьев; h — высота зуба: глубина впадины зуба; g— спинка: длина задней поверхности; r—радиус закругления дна впадины зуба; R —переходный радиус впадины зуба; F_K-активная площадь сечения впадины зуба, равная площади вписанного в нее круга.

Задний угол a =3…4° у черновых зубьев, у чистовых a =2 …3° и калибрующих a_К =1…1⁰30'. Чем меньше a (рис. 91, ж), тем меньше убывают диаметральные размеры зубьевD после перетачивания, а следовательно, и соответствующие размеры протянутого отверстия. Поэтому при малых углах a протяжки допускают большее число переточек, чем при больших.

На вершинах калибрующих зубьев для центрирования заготовки выполняют цилиндрические ленточки шириной f =0,2…0,3мм (см. рис. 91, е). После перетачивания по передней поверхности размеры калибрующих зубьев уменьшаются и они работают как режущие. Большой угол a и узкая ленточка уменьшают налипание стружки на задних поверхностях зубьев и увеличивают стойкость протяжки. Поэтому у протяжек, регулируемых после переточек на требуемый размер (например, протяжки для наружных поверхностей, шпоночных пазов и др.), у режущих зубьев a =5⁰ и у калибрующих a_к =3°.

Передний уголgоказывает большое влияние на форму витка сливной стружки, от которой зависят размеры F_K, t и длина протяжки. Для протягивания деталей из сталиg = 10…20°, чугуна-g = 5…10°; вязких цветных металловg = 20…25° и хрупких - g = 5°.

Элементы режимов резания и сечение срезаемого слоя. Скорость резанияV— скорость движения протяжки относительно обрабатываемой поверхности. Подача на зуб s_z равна подъему зуба протяжки. Ширина среза b одним зубом равна активной длине режущей кромки. Например, для круглой протяжки иногдаb = pD, где:D — диаметр зуба, измеренный по режущей кромке. Для шлицевой протяжки b = b₁n, где: b₁ — ширина слоя, срезаемого с одного шлица, и n — число шлицев; для шпоночной — ширина срезаемого слоя b равна ширине шпоночного паза В .

Глубина резанияtравна проекцииb на плоскость, перпендикулярную направлению протягивания:t = b·cosl. Отсюда t = b при l = 0. Толщина среза а, как правило, равна подачеs_z.

Площадь поперечного сечения срезаf_t = t·s_z= b·a.

Схемы резания

Схему резания при протягивании рассматривают как проекции всех срезов на поперечное сечение протяжки (вид на режущие кромки с переднего торца протяжки). Основные схемы резания в зависимости от сложности протягиваемого профиля: а) профильная—для простых профилей (круг, плоскость) б) генераторная — для сложных (многогранные, шлицевые, криволинейные) и в) прогрессивную (переменного резания).

Рис. 92. Схемы резания при протягивании

Профильная схема резания (рис. 92, а) характеризуется тем, что, начиная с первого режущего зуба, контур всех зубьев подобен (эквидистантен) окончательному профилю обработанной поверхности. В результате все зубья режущей части, за исключением последнего, выполняют предварительную обработку по формированию заданного профиля на детали. Точность и качество обработанной поверхности на детали определяются последним зубом режущей части. Длина главной режущей кромки этого зуба максимальна, и для уменьшения силы резания подъем на зуб s_z здесь должен быть минимальным. Основным недостатком профильной схемы резания является технологическая сложность изготовления профиля зубьев режущей части.

При генераторной схеме резания (рис. 92, б) каждый зуб частично формирует окончательный профильный контур обрабатываемой детали своим вспомогательным лезвием. Наибольшую длину главной режущей кромки имеет первый зуб режущей части. Далее она уменьшается и минимальна для последнего зуба. Связанное с этим постепенное уменьшение силы резания благоприятно сказывается на условиях работы калибрующих зубьев и позволяет повысить точность и качество обработанной поверхности. Зубья протяжек, предназначенных для работы по генераторной схеме резания, легче изготавливать и перетачивать.

При прогрессивной схеме резании (схеме переменного резания) срезание припуска производится зубьями, имеющими укороченную длину главных режущих кромок. Это позволяет ликвидировать основной недостаток генераторной схемы - большую длину режущей кромки первых зубьев и ее кривизну, затрудняющую свертывание образовавшейся стружки в валик. Режущее лезвие протяжки делят по длине, и подъем на зубs_z выполняют только на участках а и в первого зуба (рис. 92, в). Подъем на зубs_zна участке б выполняют на втором режущем зубе. Таким образом, вместо одного зуба, как при резании по генераторной схеме, срезание слоя я, производится двумя зубьями режущей части. Это позволяет распределить нагрузку, приходящуюся на зубья протяжки равномерно вдоль всей длины режущей части, но ведет к увеличению необходимого числа режущих зубьев. Например, припуск срезается не семью зубьями, как по схемам на рис. 92, а, б, а одиннадцатью (рис. 92, в).

Использование схемы переменного резания ведет к увеличению общей длины протяжки, а также усложняет технологию изготовления и заточки режущих зубьев.