ПРОТЯЖКА ДЛЯ ПРОТЯЖНОГО СТАНКА
BROACH FOR THE BROACHING MACHINE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к инструментам, применяемым в протяжных станках, в частности к протяжке, называемой наружной протяжкой, которая может быть использована для грубой механической обработки и для отделочных работ.
Уровень техники
В протяжных станках инструмент, называемый протяжкой, является основной деталью, при этом даже считается, что станок является просто устройством для обеспечения прямолинейного движения протяжки, которая сама по себе выполняет всю механическую обработку.
Протяжки могут выполняться в виде цилиндрических стержней с множеством рядов зубьев, обычно предназначенных для механической обработки внутренних поверхностей деталей, или могут быть так называемыми наружными протяжками, изготовляемыми в виде удлиненного тела параллелепипедной формы с множеством зубьев, расположенных с соответствующей взаимосвязью на одной из сторон. Наружные протяжки такого типа используются, например, для механической обработки дисков турбин газотурбинных двигателей летательных аппаратов.
Согласно известным технологиям, наружные протяжки изготавливаются из быстрорежущей стали. Для повышения скорости обработки применяется также изготовление рядов зубьев из твердых сплавов для грубой механической обработки, в то время как быстрорежущая сталь продолжает использоваться для отделочных работ.
Среди известных решений для изготовления протяжек этого типа из твердого сплава существует технология, заключающаяся в креплении зубчатой части из твердого сплава, называемой пластиной, к металлической стальной державке путем приклеивания. Иными словами, зубья протяжки образованы на твердосплавной пластине, обычно состоящей из секций, расположенных в продольной взаимосвязи и закрепленных на державке посредством склеивания, с целью обеспечения возможности выдерживать деформации и напряжения, возникающие в процессе протягивания.
Это решение имеет основной недостаток, заключающийся в том, что оно не позволяет наносить на твердосплавные зубья пластины покрытие методом ФОПФ (физического осаждения из паровой фазы) или ХОПФ (химического осаждения из паровой фазы).
Применение этих покрытий увеличивает срок службы инструмента, при этом они в настоящее время, а также при применении клеящих растворов, не могут быть использованы. Фактически, в случае твердосплавных протяжек, в которых секции, образующие зубчатую пластину, склеены, протяжку невозможно поместить в печь для нанесения покрытия, поскольку тепло, генерируемое в печи, ухудшает адгезивные свойства клея и, кроме того, создает среду, которая прерывает фактический процесс нанесения покрытия.
Для протяжек с приклеенными к ним твердосплавными зубчатыми пластинами это означает, что на зубья невозможно нанести покрытие методами ФОПФ или ХОПФ, а следовательно, срок службы таких протяжек короче, и когда зубья пластин изнашиваются в процессе эксплуатации, необходимо выбросить всю протяжку.
Раскрытие сущности изобретения
Согласно предлагаемому здесь решению, в таких твердосплавных протяжках секция или секции, образующие зубчатую пластину, крепятся к державке не посредством приклеивания, а механическим способом, основными особенностями которого являются:
- Установка секций твердосплавной зубчатой пластины на державке с помощью соединения типа "ласточкин хвост" или аналогичного соединения.
- Установка механического упора для твердосплавных пластин на одном из концов державки, а именно на конце, где в протяжке возникают напряжения во время работы.
- Механическое закрепление секций, входящих в состав зубчатой пластины, после их установки в державке.
С этой целью и в качестве предпочтительного варианта осуществления изобретения под зубчатой пластиной параллельно ей устанавливается планка из более мягкого металла или подушка, в которую упираются крепежные винты, оказывая на нее давление в направлении, перпендикулярном направлению прохождения подушки.
Подушка обеспечивает распределение давлений от крепежных винтов по всей длине зубчатой пластины.
После затягивания крепежных винтов с заданным моментом затяжки они фиксируются в требуемом положении с помощью крепежных штифтов, оказывающих на них давление в направлении, перпендикулярном направлению прохождения крепежных винтов, предотвращая тем самым их ослабление вследствие деформаций и напряжений протяжки во время работы.
Решение, предлагаемое настоящим изобретением, обеспечивает возможность нанесения на твердосплавную зубчатую пластину покрытия методами ФОПФ или ХОПФ, поскольку в данном случае отсутствует адгезив, а также можно отсоединить зубчатую пластину и нанести покрытие только на нее.
Данное техническое решение позволяет также при необходимости заменить одну или более секций зубчатой пластины.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан вид в разрезе протяжки по плоскости A–A, обозначенной на фиг. 2;
на фиг. 2 – вид сбоку державки 1 обычной протяжки;
на фиг. 3 – вертикальная проекция обычной зубчатой пластины 2;
на фиг. 4 – вертикальная проекция державки 1 и зубчатой пластины 2 в сборе;
на фиг. 5 – вид сбоку узла, показанного на фиг. 4;
на фиг. 6 – перспективное изображение державки 3 согласно настоящему изобретению;
на фиг. 7 – вид сбоку державки 3, показанной на фиг. 6;
на фиг. 8 – вертикальная проекция державки 3;
на фиг. 9 – вид в разрезе по плоскости I–I, обозначенной на фиг. 8;
на фиг. 10 – вид в разрезе по плоскости II–II, обозначенной на фиг. 8;
на фиг. 11 – вертикальная проекция зубчатой пластины 4 согласно настоящему изобретению;
на фиг. 12 – вид сбоку зубчатой пластины 4, показанной на предыдущем чертеже;
на фиг. 13 – вид в разрезе протяжки по высоте одного из винтов 6;
на фиг. 14 – также вид в разрезе протяжки, но по высоте упора 8.
Осуществление изобретения
Объектом настоящего изобретения является протяжка как инструмент протяжного станка, а точнее, протяжка, в которой ряды зубьев выполнены из твердого сплава и которая предназначена для грубой механической обработки.
На фиг. 1–5 показан обычный, уже известный вариант выполнения протяжек этого типа, называемых протяжками с клеевым закреплением.
В данном случае обычная протяжка состоит из удерживающего корпуса или державки 1 и зубчатой пластины 2, содержащей соответствующие твердосплавные зубья протяжки. Зубчатая пластина 2 может состоять из одной или более секций 2.1, расположенных друг за другом, взаимосвязанных в продольном направлении; например, как показано на фиг. 4, зубчатая пластина состоит из трех секций 2.1.
Согласно этому известному техническому решению, в державке 1 выполнен паз 1.1, предназначенный для установки в него секций 2.1, образующих зубчатую пластину 2, при этом закрепление осуществляется посредством приклеивания, что препятствует нанесению на твердосплавные зубья пластины покрытия методами ФОПФ или ХОПФ, тем самым приводя к сокращению срока службы протяжки.
Протяжка согласно настоящему изобретению по-прежнему состоит из державки 3 (см. фиг. 6) и зубчатой пластины 4, показанной на фиг. 11 и 12, и образована одной или несколькими секциями, расположенными друг за другом в продольном направлении и содержащими твердосплавные зубья.
Согласно настоящему изобретению, державка 3, предпочтительно, имеет паз 3.1 типа "ласточкин хвост", форма которой соответствует форме основания 4.1 зубчатой пластины 4, так что секция или секции, из которых состоит зубчатая пластина 4, устанавливаются в державке 3 посредством механического соединения, предпочтительно механического соединения типа "ласточкин хвост".
Предпочтительно использовать соединение типа "ласточкин хвост", поскольку оно обеспечивает оптимальные условия, однако другие альтернативные и известные типы соединений, такие как Т-образное, двойной или половинный "ласточкин хвост", также могут быть рассмотрены без изменения сущности изобретения.
Под пазом 3.1 типа "ласточкин хвост" расположен еще один паз 3.2 (см. фиг. 7). В этом пазу 3.2 расположена планка 5, выполняющая функцию подушки (см. фиг. 13).
В державке 3 выполнены также резьбовые отверстия 3.3 для крепежных винтов 6 (см. фиг. 13). Согласно данному варианту осуществления изобретения, после того, как секции, образующие зубчатую пластину 4, установлены в державке 3 с помощью механического соединения типа "ласточкин хвост", они закрепляются на месте путем затягивания винтов 6. Эти винты 6 оказывают на нижнюю часть подушки 5 давление, направленное перпендикулярно длине подушки, так что подушка 5 равномерно распределяет давление затягивания крепежных винтов 6 по секциям зубчатой пластины 4.
После того как винты 6 затянуты с заданным моментом затяжки, они фиксируются в данном положении с помощью крепежных штифтов 7, которые, как показано на фиг. 13, действуют в направлении, перпендикулярном направлению прохождения винтов 6, за счет ввинчивания в отверстия 3.4 державки 3.
Разумеется, количество и расположение крепежных винтов 6 может варьироваться без изменения сущности изобретения; кроме того, крепежные винты 6 даже могут быть заменены другими известными крепежными средствами, позволяющими закрепить зубчатую пластину 4 в требуемом положении в державке 3.
Как показано на виде в разрезе на фиг. 10, на одном из концов державки 3, а именно на конце, где возникает деформация протяжки во время работы, образована полость 3.5, в которой установлен упор 8 (см. фиг. 14), выполняющий функцию механического упора для зубчатой пластины 4 в направлении, в котором возникают напряжения протяжки во время работы.
Тот факт, что данный упор 8 выполнен в соответствии с другим общеизвестным техническим решением и даже не является присоединенным элементом, а фактически относится к державке, никоим образом не изменяет сущности изобретения. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения данный упор может даже не потребоваться.