ПРОТЯЖНОЙ БЛОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО СФОРМИРОВАННОГО ЛИТЬЕМ ПАЗА

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована при обработке предварительно сформированных литьем пазов наружным протягиванием.
Известен протяжной блок для протягивания пазов, выполненный в виде закрепленных на инструментальной плите трех групп протяжных секций, первая из которых выполнена по генераторной схеме резания с большими подачами на зуб, с углом наклона главной режущей кромки, равным 0, и с канавками для свободного выхода стружки, вторая - по генераторной схеме резания с малыми подачами на зуб и со смещением вспомогательных режущих кромок секций от обрабатываемых стенок паза и с углом наклона главных режущих кромок, равным 15°, а третья - по профильной схеме резания с двумя главными режущими кромками с углом наклона, равным 15°, на каждом зубе (патент РФ №2151031, МПК 7 B23D 43/02, опубл. 20.06.00).
Известен также, выбранный в качестве ближайшего аналога, протяжной блок для обработки предварительно сформированного паза, содержащий инструментальную плиту с механически закрепленными на ней секциями трехсторонних протяжек, выполненных по профильной схеме резания, первая секция которой содержит усиленный буферный зуб, а последующие секции имеют не эквивалентную между собой геометрию и не одинаковую длину (Паспорт станка 7Б76Д, Минский станкостроительный завод им. С.М.Кирова, 24.11.73).
Недостатком данной конструкции является ее низкая надежность при обработке заготовок, полученных грубым литьем, из-за погрешностей размеров и формы паза, а также наличия литейной корки, локальных наростов в области разъема, облоя и других дефектов. Режущая кромка усиленного буферного зуба первой секции не может удалить всю величину
дефектного слоя и обеспечить нормальную работу остальных не усиленных зубьев. Это приводит к невысокой стойкости протяжек и значительным затратам на инструмент.
Данную проблему могло бы решить применение точного литья или введение дополнительной механической обработки, например, фрезерования, но это требует дополнительных затрат на инструмент и увеличивает производственный цикл.
Можно также разместить режущие кромки зубьев первых секций протяжек с учетом всех возможных погрешностей и предусмотреть запас, но в этом случае возрастает суммарная длина протяжных секций из-за ограниченно допустимого подъема на зуб (обычно 0,05...0,15 мм). Это приведет к необходимости обработки в два прохода, увеличению трудоемкости и сопутствующим затратам.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение надежности конструкции протяжного блока, увеличение стойкости при обработке грубых поверхностей пазов и снижение затрат на дорогостоящий инструмент.
Указанная задача решается тем, что в протяжном блоке для обработки предварительно сформированного литьем паза, содержащем инструментальную плиту с механически закрепленными на ней секциями трехсторонних протяжек, выполненных по профильной схеме резания, первая секция выполнена буферной, ее передняя заборная часть выполнена клиновидной формы с уклоном V=1...10° с трех сторон, режущие зубья буферной секции расположены после заборной части и выполнены с уменьшенной высотой и переменной геометрией, изменяющимися от первого зуба к последнему в соответствии со следующими зависимостями:
1
n
h/h≥0,3,
1
γ≥-20°,
n
γ≤22°,
1
n
где h, h - высота первого и последнего зуба соответственно;
1
n
γ, γ - передний угол на первом и последнем зубе соответственно, при этом секции, расположенные за буферной, выполнены одинаковой длины, с равным числом зубьев, и имеют идентично расположенные стружкоразделительные канавки и крепежные элементы.
Выполнение протяжного блока с буферной секцией, содержащей клиновидную заборную часть в сочетании с режущими зубьями уменьшенной высоты и переменной геометрии, изменяющимися от первого зуба к последнему в соответствии с указанными выше зависимостями, позволит обеспечить повышенную прочность зуба и эффективно удалить дефектный слой литейных изъянов, устранить погрешность размеров и формы, обеспечить нормальную работу последующих секций, тем самым, повысить надежность конструкции протяжного блока.
Выполнение секций, расположенных за буферной, одинаковой длины в сочетании с равным числом зубьев и идентично расположенными стружкоразделительными канавками и крепежными элементами позволит обеспечить возможность переустановки изношенных и переточенных протяжных секций на место предыдущих, тем самым повысить суммарную стойкость протяжек и снизить расходы на дорогостоящий инструмент.
Заявителю не известны протяжные блоки с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная 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 - протяжной блок для обработки предварительно сформированного литьем паза, общий вид;
фиг.2 - вид сверху на фиг.1;
фиг.3 - разрез А-А на фиг.1;
фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3;
фиг.5 - вариант выполнения буферной секции;
фиг.6 - разрез В-В на фиг.5;
фиг.7 - протяжной блок для обработки пазов (ближайший аналог).
Протяжной блок для обработки предварительно сформированного литьем паза содержит инструментальную плиту 1 с механически закрепленными на ней секциями 2 и 3 трехсторонних протяжек, выполненных по профильной схеме резания.
Первая секция 3 выполнена буферной, имеет переднюю заборную часть 4 и расположенные за ней режущие зубья 5. Заборная часть 4 выполнена клиновидной формы с уклоном V=1...10° с трех сторон. Угол уклона V выбирается в пределах от 1° до 10°. Большие значения угла приведут к тому, что заборная часть будет работать не всей поверхностью, а небольшим участком. Режущие зубья 5 буферной секции 3 выполнены с уменьшенной высотой и переменной геометрией, изменяющимися от первого зуба к последнему в соответствии со следующими зависимостями:
1
n
h/h≥0,3,
1
γ≥-20°,
n
γ≤22°,
1
n
где h, h - высота первого и последнего зуба соответственно;
1
n
γ, γ - передний угол на первом и последнем зубе соответственно.
Заявляемые зависимости были определены исходя из поставленной задачи.
1
n
1
n
Указанное соотношение между высотами зубьев буферной секции h/h≥0,3 является оптимальным для упрочнения первых зубьев секции без ухудшения условий резания. При выборе h/h<0,3 первые зубья секции практически перестанут снимать припуск, а будут деформировать материал, что отрицательно скажется на качестве обработки.
1
n
Приведенные соотношения для величин передних углов γ≥-20° и γ≤22° обеспечат значительный отрицательный передний угол на первых
зубьях, что дополнительно упрочнит зубья и обеспечит их нормальную работу в условиях нестабильного припуска. На последующих зубьях отрицательный передний угол уменьшается до нуля (по модулю) и на последних зубьях принимает положительные значения. Последние зубья работают в лучших условиях, поэтому целесообразно для них принимать максимальные значения переднего угла.
Выполнение режущих зубьев 5 уменьшенной высоты также положительно влияет на их прочность.
2
3
n
Секции 2 расположены за буферной, выполнены одинаковой длины (L=L=...=L), с равным числом зубьев и имеют идентично
расположенные стружкоразделительные канавки 6 и крепежные элементы 7 (размеры а и b равны на всех секциях).
Клиновидная заборная часть 4 может содержать канавки 8, предназначенные для удаления фрагментов формовочной смеси с заготовки.
n
n-1
Процесс обработки протяжным блоком выглядит следующим образом. Вначале в предварительно сформированный литьем паз заготовки входит клиновидная заборная часть 4 буферной секции 3, которая центрирует заготовку и частично удаляет излишний припуск и дефекты литья в виде локальных наростов, облоя и других литейных изъянов. После этого в работу вступают режущие зубья 5 повышенной прочности, которые эффективно удаляют дефектный слой литейных изъянов, устраняют погрешности размеров и формы, это стабилизирует припуск, обеспечивает нормальную работу последующих секций и надежность обработки. Последующие секции 2 окончательно обрабатывают заготовку. После переточек комплекта протяжек, когда размеры режущей части последней секции 2 не позволяют обеспечивать требуемых размеров обрабатываемой детали, то заменяются не все секции блока, а только последняя, а отработанную последнюю секцию S перетачивают в размер предыдущей секции S и т.д. Такая переустановка и переточка последующих секций в размер предыдущих позволяет повысить общую стойкость и снизить расходы на дорогостоящий инструмент.
Протяжной блок для обработки предварительно сформированного литьем паза может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».