Протяжные станки

При резании стружка, снимаемая каждым зубом, должна разместиться во впадине между зубьями. Если объем срезаемой стружки с учетом ее усадки будет больше объема впадины между зубьями, протяжку заклинит и произойдет поломка инструмента.

Особенности процесса протягивания

От зуба к зубу длина режущей кромки возрастает меньше, чем при профильной схеме. Следовательно, можно назначать большие подачи на зуб и уменьшать длину протяжки.

При групповой схеме (рис. 10.34, в) черновой припуск разбивается на секторы, каждый из которых обрабатывает своя группа черновых зубьев, спрофилированных по генераторной схеме. От зуба к зубу длина режущей кромки возрастает меньше, чем при генераторной схеме, т. е. можно назначать еще бóльшие подачи на зуб и уменьшать длину протяжки. При использовании генераторной или групповой схем резко усложняется заточка и профилирование зубьев, поэтому на чистовых зубьях протяжек всегда используется профильная схема.

Каждый зуб протяжки работает как строгальный резец. Малая высота зубьев и высокая жесткость протяжки в диаметральной плоскости позволяют назначать достаточно высокие режимы резания. За один рабочий ход генерируется весь профиль обработанной поверхности, поэтому протягивание является высокопроизводительным процессом, однако имеет особенности, которые необходимо учитывать при выборе протяжки и схемы обработки.

Протягивание с прямолинейным движением резания – процесс прерывистый. Необходимо возвратно-поступательное движение исполнительного механизма главного движения. Прямой ход – рабочее движение, обратный – холостой ход. Инерция масс исполнительного механизма главного движения не позволяет работать на высоких скоростях резания, обычно принимают 8– 15 м/мин.

Обработка заготовок на протяжных станках. Протяжками или прошивками обрабатывают цилиндрические отверстия после сверления, растачивания, зенкерования, а также отверстия, полученные на стадии заготовительных операций. При обработке заготовки цилиндрической протяжкой 2 (рис. 10.35, а) заготовку 3 устанавливают на сферическую опору 1 или на плоскую опору.

Рис. 10.35. Схемы протягивания отверстий: а – на сферической опоре; б – многогранных; в – прямых шлицевых; г – винтовых шлицевых; д – шпоночных пазов; 1 – сферическая опора; 2 – протяжка; 3 – заготовка; 4 – направляющая втулка

При установке на сферическую опору заготовка самоустанавливается по оси протяжки, но торец может получиться не перпендикулярным оси отверстия, поэтому такую установку применяют, если торец заготовки обрабатывается после протягивания. При установке на плоскую опору торец перпендикулярен оси отверстия, но возможна поломка протяжки из-за разницы припусков в диаметральной плоскости протяжки. Многогранные отверстия протягивают многогранными протяжками (рис. 10.35, б). В заготовке сверлят круглое отверстие. В зависимости от величины припуска на обработку применяют ту или иную схему срезания припуска. Шлицевые отверстия получают шлицевыми протяжками. Нарезание прямых шлицов ведут при прямолинейном главном движении (рис. 10.35, в), при нарезании винтовых шлицов (рис. 10.35, г) протяжке придают дополнительное движение для получения винтового движения резания. Шпоночные или иные пазы протягивают шпоночными протяжками (рис. 10.35, д). Профиль поперечного сечения зуба должен соответствовать профилю поперечного сечения паза.

Заготовку устанавливают на плоскую опору, для направления протяжки 2 применяют направляющую втулку 4.

Рис. 10.36. Схемы протягивания наружных поверхностей: а – плоских; б – фасонных; в – фрезопротягивание

Наружные поверхности с прямолинейной образующей обрабатывают на вертикально-протяжных станках (рис. 10.36, а, б).

Сложные фасонные поверхности в крупносерийном производстве обрабатывают круговыми протяжками. Для получения прямолинейной образующей применяют два вида инструмента: протяжки с подвижным (ползун или качалка) элементом или без подвижного элемента. Если на подвижном элементе размещены чистовые зубья, выполняют кругодиагональное, или совмещенное, протягивание. При работе чистовых зубьев протяжке без подвижного элемента сообщают прямолинейное дополнительное движение (рис. 10.36, в) вдоль образующей обработанной поверхности – фрезопротягивание.

Станки для протягивания отличаются простотой конструкции и большой жесткостью. Это объясняется тем, что в станках отсутствует цепь движения подачи. Основными характеристиками протяжного станка являются тяговое усилие на штоке и ход штока рабочего цилиндра.

Горизонтально-протяжной станок (рис. 10.37, а) – станок для протягивания внутренних поверхностей. На станине 1 расположены гидроцилиндр 3 и насосная станция 2. На переднем конце штока 4 установлен захват 5 с кареткой 7, которая может перемещаться по направляющим станины.

Протяжка устанавливается в захвате 5 и протаскивается сквозь отверстие в заготовке, опирающейся торцом на опорную поверхность кронштейна 6. Поступательное движение протяжке сообщается до тех пор, пока она не выйдет из отверстия в заготовке. Заготовка падает в поддон 8. Протяжка возвращается в исходное положение, и процесс повторяется.

Вертикально-протяжной станок (рис. 10.37, б) – станок для обработки наружных поверхностей. На станине 1 установлена вертикальная колонна 9 с рабочим гидроцилиндром, насосной станцией 2 и кареткой 7. На левом конце станины расположен стол 10, в рабочем приспособлении которого устанавливают заготовку. Протяжку закрепляют в каретке.

Гидроцилиндр перемещает протяжку сверху вниз (рабочий ход). Протяжные горизонтальные станки непрерывной обработки (рис. 10.38, а) применяются в крупносерийном производстве. На станине 1 установлены вертикальные стойки 2 и 5, соединенные траверсой 4. На траверсе подвешен инструментальный стол 6 с неподвижными секциями протяжки 9. Заготовки 7 устанавливаются в рабочих приспособлениях, размещенных на замкнутой цепи 3. Жесткая направляющая 8 стола обеспечивает перемещение цепи с заготовками параллельно протяжке.

Рис. 10.37. Протяжные станки: а – горизонтально-протяжной; б – вертикально-протяжной; 1 – станина; 2 – насосная станция; 3 – гидроцилиндр; 4 – шток; 5 – захват; 6 – кронштейн; 7 – каретка; 8 – поддон; 9 – вертикальная колонна; 10 – стол; V – движение резания

Рис. 10.38. Специальные протяжные станки: а – станок непрерывной обработки: 1 – станина; 2, 5 – вертикальные стойки; 3 – цепь; 4 – траверса; 6 – инструментальный стол; 7 – заготовка; 8 – направляющая стола; 9 – секция протяжки; б – станок для кругодиагонального протягивания зубчатых венцов: 1 – бабка изделия; 2 – вертикальный конвейер; 3 – заготовка; 4 – автооператор; 5 – горизонтальный конвейер; 6 – магазин деталей; 7 – шпиндель изделия; 8 – круговая протяжка; 9 – инструментальный шпиндель; 10 – станина; 11 – магазин заготовок

Станки для кругодиагонального (совмещенного) протягивания зубчатых венцов (рис. 10.38, б) применяют для нарезания прямозубых цилиндрических колес в крупносерийном производстве. На станине 10 станка размещены инструментальный шпиндель 9 и бабка изделия 1, внутри станины находится механизм главного движения. Круговая протяжка 8 крепится на шпинделе 9.

Бабка изделия 1 установлена на направляющих станины с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно протяжки.

Внутри бабки изделия размещены гидроцилиндр и делительный механизм (мальтийский крест). Гидроцилиндр 88 перемещает・ бабку изделия к протяжке в начале обработки и от протяжки – в конце обработки всего зубчатого венца.

После обработки очередной впадины между зубьями заготовка совершает делительный поворот с помощью делительного механизма. Необработанные заготовки размещаются в левом штыревом магазине 11. По левому вертикальному 2 и горизонтальному 5 конвейерам заготовка 3 подается к автооператору 4 и устанавливается на шпиндель 7. Обработанная заготовка устанавливается автооператором на правый вертикальный конвейер и подается в штыревой магазин 6.