ПРОТЯЖКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ Российский патент 2004 года по МПК B23D43/02 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для чистовой и получистовой обработки плоских наружных поверхностей.

Известны протяжки для обработки плоских поверхностей [1, с.281...290], [2, с.65...68]. Однако такие протяжки обладают относительно большой длиной, низкой стойкостью вследствие быстрого затупления.

Наиболее близким аналогом является протяжка [3] с деформирующим пружинным элементом, защемленным с одного конца и располагающимся в винтовой канавке, используемая для чистовой обработки цилиндрических отверстий. При обработке элемент продавливает пазы, одновременно скручиваясь и перемещаясь по дну канавки. Образующиеся при этом выступы срезаются режущими зубьями. После выхода свободного незащемленного конца пружинного элемента он возвращается в исходное положение.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения стойкости инструмента за счет увеличения рабочей длины режущей кромки и улучшения условий охлаждения.

Для получения такого технического результата на корпусе протяжки установлены деформирующие элементы с чередующимися в шахматном порядке выступами и впадинами и расположенные между ними режущие зубья, причем протяжка снабжена пружинами сжатия, а режущие зубья установлены с возможностью перемещения в пазах с клинообразным профилем поперечного сечения, выполненных в корпусе под углом к направлению, нормальному направлению главного движения, причем тангенс угла наклона пазов выбирается большим, чем сумма тангенсов углов трения на опорных и задней поверхности режущего зуба, при этом торцы режущих зубьев, обращенные в сторону, противоположную ходу протяжки, выполнены с опорой на указанные пружины сжатия.

На фиг.1 показана деформирующе-режущая протяжка, вид сверху;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Протяжка содержит деформирующие элементы 1 (фиг.1), на которых выполнены выступы 2 и впадины 3, причем ширина выступа b равна ширине впадины. Деформирующие элементы располагаются один за другим таким образом, что за деформирующим выступом 2 предыдущего по ходу протяжки элемента расположена впадина 3 последующего элемента и, наоборот, за впадиной 3 расположен выступ 2. В канавках между деформирующими элементами расположены режущие зубья 4, которые установлены с возможностью перемещения под углом ω к направлению, перпендикулярному направлению главного движения. Тангенс угла наклона режущих зубьев ω должен быть больше суммы тангенсов углов трения на опорных и задней поверхности режущего зуба. Кроме того, передние поверхности режущих зубьев примыкают к заднему торцу деформирующих зубьев, причем режущая кромка Г (фиг.2) расположена в местах перехода цилиндрической ленточки выступов в обратный конус, роль которого выполняет задняя поверхность режущих зубьев. Со стороны торца, обращенного в сторону, противоположную ходу протяжки, режущие зубья контактируют с пружинами сжатия 5 (фиг.1), которые служат для возврата режущих элементов в исходное положение.

Деформирующие элементы крепятся к корпусу 6 (фиг.2) через клин 7 винтами 8, а режущие зубья устанавливаются в пазах с клинообразным профилем поперечного сечения. Угол профиля ψ<5° препятствует выпадению режущих зубьев, а также их заклиниванию. Регулирование высоты расположения режущих зубьев и деформирующих элементов осуществляется винтом 10 через клин 7.

Протяжка работает следующим образом. При рабочем ходе протяжки первым в работу вступает деформирующий элемент, который эффективно продавливает пазы глубиной δ, уменьшая припуск на резание и осуществляя стружкоразделение. Кроме того, деформирующие зубья в зоне прохождения выступов механически упрочняют поверхностный слой, улучшая условия резания. Затем в работу вступает режущий зуб, срезающий образованные выступы, при этом на него действует сила P_z, которая раскладывается на составляющие нормальную P_zn и тангенциальную Р_zτ силы, причем tgω=P_zτ/P_zn. Тангенциальная составляющая Р_zτ при определенном значении угла ω в процессе резания смещает режущий зуб вдоль паза. При этом рабочий участок режущей кромки, расположенный между двумя впереди идущими выступами, смещается по длине относительно срезаемой стружки 9 (фиг.2), что увеличивает фактическую длину режущей кромки. Кроме того, участки режущей кромки, побывавшие в контакте со стружкой, имеют возможность охлаждаться в процессе работы. Все выше указанное повышает стойкость режущих зубьев.

Тангенс угла ω для обеспечения скольжения режущих зубьев относительно деформирующих элементов должен быть больше суммы тангенсов углов трения ϕ₁, ϕ₂ на опорных поверхностях и угла трения ϕ₃ на задней поверхности режущего зуба:

,

tgϕ₁=f₁,

tgϕ₂=f₂,

tgϕ₃=f₃,

где ϕ₁, ϕ₂ - углы трения на опорных поверхностях режущего зуба (фиг.2);

ϕ₃ - угол трения на задней поверхности режущего зуба;

f₁ - коэффициент трения по заднему торцу режущего зуба;

f₂ - коэффициент трения по опорной поверхности режущего зуба;

f₃ - коэффициент трения по задней поверхности режущего зуба.

Затем в работу вступает следующий деформирующий элемент, который продавливает пазы глубиной δ₁ строго в зонах резания предыдущего режущего зуба за счет шахматного расположения деформирующих выступов.

Далее повторяется процесс срезания образованных на заготовке выступов.

Таким образом, повышение стойкости режущих элементов протяжки обеспечивается за счет использования всей длины главной режущей кромки вследствие ее смещения по пазу относительно неподвижного деформирующего элемента и ее охлаждения в процессе работы.

Литература

1. Щеголев А.В. Конструирование протяжек /А.В.Щеголев. -М.: Машгиз, 1960. - 352 с.

2. Скиженок В.Ф. Высокопроизводительное протягивание / В.Ф.Скиженок, В.Д.Лемешонок, В.П.Цегельник. - М.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

3. А.с. 1804972 СССР. Протяжка. Кузнецов А.М., Амбросимов С.К.; МАМИ. - №4939808/08. Заявл. 30.05.91. Опубл. 30.03.93. Бюл. №12.

Изобретение относится к области металлообработки, чистовой и получистовой обработке наружных поверхностей. Протяжка содержит корпус, на котором установлены деформирующие элементы с чередующимися в шахматном порядке выступами и впадинами и расположенные между ними режущие зубья. Для повышения стойкости за счет увеличения рабочей длины режущей кромки и улучшения условий охлаждения она снабжена пружинами сжатия, а режущие зубья установлены с возможностью перемещения в пазах с клинообразным профилем поперечного сечения, выполненных в корпусе под углом к направлению, нормальному направлению главного движения. Тангенс угла наклона пазов выбран большим, чем сумма тангенсов углов трения на опорных и задней поверхности режущего зуба. При этом торцы режущих зубьев, обращенные в сторону, противоположную ходу протяжки, выполнены с опорой на указанные пружины сжатия. 2 ил.

Протяжка, содержащая корпус, на котором установлены деформирующие элементы с чередующимися в шахматном порядке выступами и впадинами и расположенные между ними режущие зубья, отличающаяся тем, что она снабжена пружинами сжатия, а режущие зубья установлены с возможностью перемещения в пазах с клинообразным профилем поперечного сечения, выполненных в корпусе под углом к направлению, нормальному направлению главного движения, причем тангенс угла наклона пазов выбран большим, чем сумма тангенсов углов трения на опорных и задней поверхности режущего зуба, при этом торцы режущих зубьев, обращенные в сторону, противоположную ходу протяжки, выполнены с опорой на указанные пружины сжатия.