Скидка на подшипники из наличия!
Уже доступен
Протягивание — это высокопроизводительный метод обработки резанием, при котором многолезвийный инструмент (протяжка) за один рабочий ход формирует точный профиль детали. В отличие от фрезерования или сверления, весь припуск снимается последовательно каждым зубом без возвратных движений. Метод незаменим там, где требуется точная обработка шлицев, шпоночных пазов и фасонных отверстий — операции, недостижимые другими инструментами за сопоставимое время.
Протягивание обработка относится к методам обработки резанием с поступательным главным движением. Инструмент — протяжка — перемещается относительно неподвижной заготовки. Каждый зуб инструмента снимает тонкий слой металла, и совокупная работа всех зубьев даёт готовый профиль поверхности за один проход.
Ключевой параметр конструкции — подъём на зуб (Sz): разность высот двух соседних зубьев, численно равная толщине срезаемого слоя. Именно Sz определяет нагрузку на каждое лезвие. Для черновых зубьев Sz составляет 0,02–0,15 мм, для чистовых — 0,005–0,02 мм, калибрующие зубья имеют одинаковый диаметр (или высоту) — они выглаживают поверхность до финального размера без снятия дополнительного припуска.
Нормативная база протягивания включает: ГОСТ 4044-70 (хвостовики круглые для протяжек), ГОСТ 4043-70 (хвостовики плоские), ГОСТ 28442-90 (технические условия на протяжки для цилиндрических, шлицевых и гранных отверстий), ГОСТ 18217-90 (протяжки шпоночные), ГОСТ 25160-82 (протяжки для шлицевых отверстий с эвольвентным профилем, d 45–90 мм), ГОСТ 28051-89 (протяжки с навёртным хвостовиком, d 70–130 мм). На международном уровне применяются DIN 1415 и ANSI/ASME B94.37. Все перечисленные стандарты имеют действующий статус.
В зависимости от конструкции зубьев применяют три основные схемы резания. При профильной схеме форма поперечного сечения каждого зуба повторяет профиль готовой поверхности — вся ширина режущей кромки работает одновременно. При генераторной схеме профиль формируется поступательно: зубья срезают металл с разных участков, и контур складывается из их совокупного действия. Прогрессивная (групповая) схема объединяет зубья в секции, внутри которых чередуются режущие кромки разной формы — это существенно снижает усилие резания при обработке труднообрабатываемых материалов.
По длине протяжка делится на несколько функциональных зон. Передний хвостовик (круглый — по ГОСТ 4044-70, плоский — по ГОСТ 4043-70) закрепляется в патроне станка. Далее следуют шейка и переходный конус, передняя направляющая (центрирование инструмента в отверстии заготовки), режущие зубья (черновые и чистовые), калибрующие зубья, задняя направляющая и задний хвостовик. Диаметр хвостовика выполняется меньше диаметра протягиваемого отверстия, что исключает заедание при входе в заготовку. Общая длина инструмента варьируется в диапазоне 500–2000 мм в зависимости от типа и диаметра.
Внутреннее протягивание — наиболее распространённый вариант. Инструмент протягивается через предварительно просверлённое или расточенное отверстие заготовки. Метод применяют для получения круглых отверстий повышенной точности, шлицевых отверстий (прямобочных и эвольвентных), шпоночных пазов, многогранных отверстий (квадрат, шестигранник). Достигаемая точность — IT6–IT7, шероховатость поверхности — Ra 0,4–1,6 мкм (параметры по ГОСТ 2789-73).
Наружное протягивание используют для обработки открытых поверхностей: плоскостей, фасонных рёбер, канавок. Инструмент перемещается по направляющим вдоль наружной поверхности детали. В машиностроении этим методом обрабатывают плоскости корпусных деталей, пазы в блоках и корпусах. Точность — IT7–IT9, стабильность размера от детали к детали значительно выше, чем при фрезеровании, поскольку размер задаётся конструкцией инструмента, а не настройкой станка.
Основной материал протяжек — быстрорежущая сталь (HSS) по ГОСТ 19265: марки Р6М5 и Р6М5К5 (с добавкой кобальта). Кобальтсодержащая сталь Р6М5К5 обеспечивает повышенную стойкость при обработке жаропрочных и нержавеющих сплавов. По требованию заказчика, согласно ГОСТ 28442-90, допускается изготовление протяжек из стали марки ХВГ по ГОСТ 5950. Крупные протяжки (диаметром свыше 50 мм) нередко выполняют составными: корпус из стали 40Х по ГОСТ 4543, а режущие вставки — из твёрдого сплава групп ВК8 или Т5К10.
Геометрические параметры нормированы для каждого типа протяжки. Для шпоночных протяжек по ГОСТ 18217-90: передний угол (γ) — 15° при обработке стали и алюминиевых сплавов; 5° — при обработке чугуна, бронзы и латуни. Задний угол режущих зубьев — 3°, калибрующих зубьев — 1°. На задней поверхности калибрующих зубьев выполняется фаска (ленточка) шириной 0,2–0,3 мм с задним углом 0°, что позволяет сохранять размер инструмента при переточке по передней поверхности.
Стружечные канавки между зубьями рассчитываются по коэффициенту заполнения стружкой, чтобы предотвратить заклинивание при длинных рабочих ходах. Шаг режущих зубьев определяется из условия одновременного участия в резании не менее трёх зубьев.
Протягивание шлицевых отверстий — одна из ключевых операций в производстве карданных валов, коробок передач, ступиц колёс. Прямобочные шлицы по ГОСТ 1139-80 и эвольвентные шлицы по ГОСТ 6033-80 получают протяжками, спроектированными строго под конкретный модуль и число зубьев. За один рабочий ход инструмент формирует все шлицы одновременно, что обеспечивает высокую симметричность профиля и стабильность размера от партии к партии.
Шпоночные пазы протягивают с использованием специальной направляющей втулки, устанавливаемой в отверстие детали. Протяжка перемещается внутри втулки и прорезает паз строго по оси. По ГОСТ 18217-90 шпоночные протяжки предназначены для пазов шириной 6–50 мм; для пазов шириной 3–10 мм применяют протяжки с утолщённым телом по ГОСТ 18218-90.
Для внутреннего протягивания применяют вертикальные и горизонтальные протяжные станки. Горизонтальные предпочтительны для длинных протяжек (до 2000 мм) и крупных заготовок; вертикальные — компактнее и широко используются при автоматизированной загрузке и автоматических линиях. Главная паспортная характеристика станка — тяговое (рабочее) усилие: от 50 кН для лёгких операций до 1000 кН для крупных шлицевых протяжек в тяжёлом машиностроении. Ход ползуна составляет 1000–2000 мм.
Скорость резания при протягивании определяется скоростью поступательного движения инструмента. Наиболее применяемый диапазон при обработке стали инструментом из быстрорежущей стали — 5–10 м/мин; при обработке цветных металлов протяжками с твёрдосплавными вставками — до 25 м/мин. Применение смазочно-охлаждающих жидкостей (СОЖ) обязательно: сульфированные масла и эмульсии снижают температуру в зоне резания и улучшают качество поверхности. При обработке серого чугуна допускается работа всухую или с минимальной подачей СОЖ.
Протягивание обработка — один из наиболее эффективных методов получения точных профилей в серийном и массовом производстве. Метод обеспечивает квалитет IT6–IT7 и шероховатость Ra 0,4–1,6 мкм за один рабочий ход без переналадки. Правильный выбор схемы резания, материала протяжки (быстрорежущая сталь по ГОСТ 19265 или твёрдый сплав) и режимов обработки (скорость резания 5–15 м/мин, подъём на зуб 0,02–0,15 мм для черновых зубьев) напрямую определяет стойкость инструмента и качество готовой детали. Для шлицевых, шпоночных и фасонных поверхностей протягивание остаётся технологически оптимальным решением, когда объём производства оправдывает затраты на специализированный инструмент.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.