ПРОТЯЖКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШЛИЦЕВЫХ ОТВЕРСТИЙ С НЕПОЛНЫМ ЧИСЛОМ ЗУБЬЕВ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для обработки шлицев на внутренних поверхностях деталей.
Известна протяжка для обработки треугольных шлицев, содержащая корпус с выполненными на нем хвостовиками и режущей частью, содержащей круглые и шлицевые зубья (Щеголев А.В. Конструирование протяжек / А.В.Щеголев. - М.: Машгиз, 1960, - стр.201-204).
Данные протяжки позволяют обрабатывать треугольные шлицевые отверстия во втулках. Шлицевые соединения обеспечивают передачу больших крутящих моментов по сравнению с другими соединениями, например шпоночными. Однако в некоторых случаях к шлицевым соединениям предъявляют жесткие требования по величине бокового зазора или по его отсутствию. В этом случае применяют разрезные шлицевые втулки, стягивающиеся винтом. Для обеспечения полной выборки бокового зазора в месте разрезки необходимо удалить несколько шлицев. Обработка таких шлицевых втулок вышеприведенной протяжкой потребует введение дополнительной операции - удаления нескольких шлицев перед разрезкой втулки.
Известна также протяжка для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев, содержащая корпус с выполненными на нем хвостовиками и режущей частью, содержащей круглые и шлицево-круглые зубья, содержащие участки круглой и шлицевой формы, имеющих одинаковый наружный диаметр и одинаковую величину подъема на зуб (чертеж №06-2404-4044 от 25.09.2003, ОАО «КАМАЗ»).
Данная протяжка выполняется цельной конструкции и позволяет обработать шлицевое отверстие с неполным числом зубьев.
Недостатком данной протяжки является низкое качество обработки, шлицевых отверстий вызванное уводом оси протяжки от геометрической оси заготовки во время работы шлицево-круглых зубьев, силы резания, на различных участках которых не скомпенсированы.
Известна выбранная в качестве ближайшего аналога шлицевал протяжка, содержащая хвостовую часть, переднюю и заднюю направляющие и режущую часть, включающую фасочные, круглые и шлицевые зубья со шлицевыми выступами, имеющими секционное построение, при чем после основных шлицевых зубьев размещена группа из трех-пяти дополнительных шлицевых зубьев, шлицевые выступы которых оснащены боковыми режущими кромками (патент на полезную модель №71087 МПК B23D 43/00, опубл. 27.02.08).
Данная протяжка не позволяет добиться требуемой чистоты обработки.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение качества обработки шлицевых отверстий за счет выполнения протяжки сборной конструкции, размещения шлицево-круглых зубьев на отдельном элементе, выполняющем функции режущего и направляюще-опорного элемента.
Указанная задача решается тем, протяжка для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев, содержащая хвостовую часть, направляющую и режущую часть, включающую круглые и шлицевые зубья, выполнена сборной, состоящей из корпуса и механически закрепленного на нем направляюще-опорного элемента, имеющего дополнительную режущую часть, содержащую шлицево-круглые зубья, выполненные с выглаживающей геометрией в виде упрочняющей фаски и цилиндрической ленточки, при этом участки шлицевой формы шлицево-круглых зубьев имеют постоянный наружный диаметр и заниженную по отношению к обрабатываемой детали ширину шлица, а участки круглой формы выполнены с увеличивающимся диаметром на величину подъема на зуб.
Выполнение протяжки для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев, сборной, состоящей из корпуса и механически закрепленного на нем направляюще-опорного элемента, имеющего режущую часть, содержащую шлицево-круглые зубья, в сочетании с размещением круглых и шлицевых зубьев на корпусе, а шлицево-круглых - на режущем направляюще-опорном элементе, позволит разделить процесс обработки шлицевой и круглой части отверстия во времени и обеспечить симметрию сил резания при обработке шлицевой части отверстия, что положительно сказывается на качестве обработки. Выполнение участков шлицевой формы с постоянным наружным диаметром, заниженной по отношению к обрабатываемой детали шириной шлица и выглаживающей фаской, а участков круглой формы - с увеличивающимся диаметром на величину подъема на зуб, обеспечит стабильное направление протяжки в процессе резания и ее опору на поверхность диаметра вершин шлицевых зубьев, что создаст реакцию опоры, равную силам резания на круглых участках шлицево-круглых зубьев. При этом увод оси протяжки от геометрической оси шлицевого отверстия полностью исключается, что также положительно влияет на качество обработки.
Заявителю не известны протяжки для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев с указанной совокупностью существенных признаков и заявляемая совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники, что подтверждает соответствие заявляемого технического решения условию «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1 - протяжка для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев (общий вид);
фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;
фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1;
фиг.4 - разрез В-В на фиг.1;
фиг.5 - выносной элемент Г на фиг.4;
фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.5;
фиг.7 - профиль отверстия обрабатываемой детали;
фиг.8 - протяжка для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев (ближайший аналог);
фиг.9 - разрез А-А на фиг.8;
фиг.10 - разрез Б-Б на фиг.8.
Протяжка для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев содержит корпус 1 с выполненными на нем хвостовиками 2 и режущей частью 3. Режущая часть 3 содержит круглые зубья 4, шлицевые зубья 5 и шлицево-круглые зубья 6, имеющие участки 7 и 8 соответственно круглой и шлицевой формы. Протяжка выполнена сборной и содержит закрепленный механически на корпусе 1 направляюще-опорный элемент 9, имеющий режущую часть. При этом круглые зубья 4 и шлицевые зубья 5 размещены на корпусе 1, а шлицево-круглые зубья 6 на режущем направляюще-опорном элементе 9 и выполнены с выглаживающей геометрией, в виде упрочняющей фаски 10, выполненной под углом δ, и цилиндрической ленточки 11. Участки 8 шлицевой формы шлицево-круглых зубьев 6 имеют постоянный наружный диаметр и заниженную по отношению к обрабатываемой детали ширину шлица, а участки 7 круглой формы выполнены с увеличивающимся диаметром на величину подъема на зуб.
В качестве вспомогательного технического результата можно указать повышение технологичности конструкции протяжки, связанное с тем, что обработка шлицево-круглых зубьев осуществляется на отдельном элементе в виде короткой втулки.
Процесс работы протяжки для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев работает следующим образом. Заготовку устанавливают на столе протяжного станка и предварительно ориентируют ее. После этого включают вспомогательное движение станка и опускают протяжку. После того как передний хвостовик протяжки прошел сквозь отверстие в заготовке и был захвачен рабочим патроном станка, включают главное движение резания - поступательное перемещение протяжки. Первыми в работу вступают круглые зубья 4 протяжки, которые обрабатывают наружный диаметр шлицев обрабатываемой детали. Следом за ними в работу вступают шлицевые зубья 5, обрабатывающие профиль шлицев по всей длине окружности. Последними в работу вступают шлицево-круглые зубья 6, размещенные на дополнительном режущем направляюще-опорном элементе 9. Участки 8 шлицевой формы шлицево-круглых зубьев 6 имеют постоянный диаметр, равный диаметру впадин детали, и заниженную толщину шлицев по отношению к ширине впадины шлицев детали, а также содержат выглаживающую фаску 10. В связи с этим шлицевые участки 8 зубьев 6 не снимают припуска, а выступают в качестве направляющих и опорных элементов. При этом участки 7 круглой формы зубьев 6 имеют увеличивающийся диаметр на величину подъема на зуб и снимают припуск на шлицах на их полную высоту, тем самым, удаляя часть шлицев в отверстии. После обработки заготовки освобождают задний хвостовик протяжки, зажатый вспомогательным патроном, и снимают заготовку.
Протяжка для обработки для обработки шлицевых отверстий с неполным числом зубьев может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».