Протяжка для обработки вязких материалов Советский патент 1993 года по МПК B23D43/02 

Изобретение относится к металлорежущим инструментам, в частности протяжкам.

Известны протяжки для обработки вязких материалов. Одним из аналогов таких протяжек является протяжка, которая содержит деформирующие и режущие зубья. В указанном аналоге деформирующие зубья выполнены с наклоном по винтовой линии, имеющей одностороннее направление и переменный угол наклона к оси протяжки. Такое расположение зубьев не является оптимальным по износостойкости зубьев, приводит к деформации обрабатываемого материала в одностороннем направлении, что не обеспечивает достаточного упрочнения наклепанного материала, приводит к его задирам, к образованию на- липов на режущих зубьях, ухудшает струж- коотвод, соответственно снижаются производительность и качество обработки вязких материалов, а также стойкость протяжки. Следовательно снижает производительность и качество обработки, дает низкую стойкость инструмента.

Известна также протяжка, содержащая деформирующие и режущие зубья в зиде секций. Особенностью протяжки является то, что режущие зубья выполнены в виде винтовой линии с переменным углом подъема к оси протяжки, имеющим одностороннее направление, а деформирующие зубья имеют геометрию выглаживающих с наружным диаметром больше, чем диаметр режущих зубьев, и расположены по направлению движения резания вслед за режущими. Переменный угол подъема винтовой линии зубьев не является оптимальным по их износостойкости. Одностороннее направление винтовой линии создает однократное деформирование обрабатываемого материала, не обеспечивая его достаточного упрочнения путем наклепа. В результате выглаживающие зубья не уплотняют срезаемый слой, а смещают его в направлении протягивания, вызывая задиры на обрабо(Л

С

4 00 XI XI

Ю

тайной поверхности, налипы на зубьях. Соответственно снижаются производительность и качество обработки вязких материалов, а также стойкость протяжки, следовательно снижает производительность и качество обработки, дает низкую стойкость инструмента.

. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой протяжке для обработки вязких материалов является принятая в качестве прототип а протяжка для обработки отверстий, содержащая деформирующие и режущие секции. Особенностью прототипа является то, что деформирующие зубья имеют геометрию выглаживающих с наружным диаметром больше, чем диаметр режущих зубьев, и расположены по направлению движения резания вслед за режущими зубьями, то есть первая секция является режущей, а вторая деформирующей. Все зубья обеих секций имеют одностороннее направление относительно оси протяжки. При резании вязких материалов такой протяжкой на режущих зубьях образуются налипы, а на обработанной поверхности остаются задиры, вязкая стружка забивает стружечные канавки и не удаляется, вызывая дополнительные задиры и увеличение сил резания. Деформирующие зубья не выглаживают недостаточно упрочненный материал, а сдвигают его в направлении протягивания. В результате протяжка имеет низкую производительность обработки и дает низкое качество обработанной поверхности.

Следовательно снижает производительность и качество обработки.

Цель изобретения - повышение производительности и качества обработки.

Поставленная цель достигается тем, что деформирующие зубья выполнены в виде двух сопряженных винтовых линий, разно- направленных относительно оси протяжки и имеющих одинаковый угол подъема, при этом место их сопряжений равноотстоит от концов деформирующей секции, а шаг винтовых линий определен по формуле

t

7ГР

tgA1

где t - шаг винтовой линии, мм; D - диаметр протяжки, мм;Я- подъема винтовой линии, град.

На фиг,1 показана протяжка в исходном положении относительно обрабатываемой заготовки; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.З - разрез по Б-Б на фиг.1 при рабочем положении протяжки; на фиг.4 - расчетная схема.

Введены следующие обозначения: деформирующая секция 1, режущая секция 2, деформирующие зубья 3, режущие зубья 4, винтовые линии 5, 6, ось 7, место сопряжений

8, концы 9, 10, припуск 11, стрелки направления деформирования 12, 13, заборная часть 14, стрелка направления движения резания 15, заготовка 16, обрабатываемая поверхность 17, угол подъема Я , mart, диаметр D осевой шаг toe., число деформирующих зубьев по окружности Z.

Указанные элементы взаимосвязаны следующим образом.

Протяжка содержит деформирующую секцию 1 с деформирующими зубьями 3, режущую секцию 2 с режущими зубьями 4. К деформирующим зубьям 3 у концов 10 примыкает заборная часть 14. Выполнены

они в виде двух сопряженных винтовых линий 5, 6, равнонаправленных относительно оси 7 и имеющих одинаковый угол подъема Я . Место сопряжений 8 винтовых линий 5, 6 равноотстоит от концов 9, 10.

Шаг t винтовых линий 5, б определен по формуле t тгО/тдЯ.

Протяжка работает следующим образом. При перемещении протяжки по стрелке

направления движения резания 15 сначала врезается в заготовку 16 заборная часть 14, а затем в работу вступают деформирующие зубья 3, которые из-за разнонаправленно- сти сопряженных винтовых линий 5, 6 и их

выполнения сначала деформируют припуск 11 по стрелке направления деформирования 12, а затем в противоположном направлении по стрелке 13. В результате двойного деформирования путем возвратно-поступательного сдвига припуск 11 приобретает наклеп и пористую структуру, улучшается его обрабатываемость. Последующая работа режущих зубьев 4 режущей секцией 2 облегчена, происходите малыми силами резания

из-за отсутствия налипания и снижения трения при резании. В результате протяжка может длительно работать без остановки процесса резания с целью удаления стружки и налипов, на обрабатываемой поверхности 17 не образуются задиры,

Расчетная формула получена из следующих рассуждений. Чтобы обеспечить обработку припуска 11 по всему периметру, необходимо соблюдать условие, чтобы по крайней мере в треугольнике ABC на фиг.4 было

выдержано соотношение toe ). Так

как to t/Z, то после подстановки в первое

соотношение приходим к выражению t

.тс D/tg Я . Для гарантии полной обработки

припуска 11 деформирующей секцией 1 и лучшего его наклепа можно уменьшить шаг t против рассмотренного крайнего случая и принять расчетную формулу в виде

t 7lD/lQ Я.

Таким образом, предлагаемая протяжка для обработки вязких материалов позволяет повысить производительность и качество обработки.

Например, испытания протяжки предложенной конструкции диаметром 20 мм с углом подъема винтовых линий 30° при обработке цинкового сплава показали, что обработанная поверхность получается чистой, без задиров, образование налипов на зубьях уменьшено, стружка удаляется из стружечных канавок без затруднений.

0

5

0

Формула изобретения Протяжка для обработки вязких материалов, включающая деформирующие и режущие секции с деформирующими и режущими зубьями соответственно, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и качества обработки, деформирующие зубья выполнены в виде двух сопряженных винтовых линий, разно- направленных относительно оси протяжки и имеющих одинаковый угол подъема, при этом место их сопряжений равноотстоит от концов деформирующей секции, а шаг винтовых линий определен по формуле

где t - шаг винтовой линии, мм; D - диаметр протяжки, мм; А-угол подъема винтовой линии, град.

9U2.4

Использование: в машиностроении для обработки вязких материалов. Сущность изобретения; при перемещении протяжки по стрелке направления движения резания сначала врезается в заготовку заборная часть, а затем в работу вступают деформирующие зубья, которые из-за разнонаправ- ленности сопряженных винтовых линий и их выполнения сначала деформируют припуск в одном направлении, а затем в противоположном направлении. В результате двойного деформирования припуск приобретает наклеп и пористую структуру. Последующая работа режущих зубьев режущей секцией облегчена, происходите малыми силами резания из-за отсутствия налипания и снижения трения при резании, 4 ил,