СБОРНАЯ ПРОТЯЖКА

Полезная модель относится к области металлообработки, точнее к инструменту, предназначенному для обточки протягиванием изделий типа тел вращения, преимущественно коленвалов.
Обточка протяжкой коренных и шатунных шеек коленвалов в сравнении с токарной обработкой и круглым наружным фрезерованием обладает более высокой производительностью, т.к. значительно уменьшает технологическое время, и способствует повышению стойкости инструмента за счет перераспределения припуска на большее число режущих элементов.
Известны протяжки для обточки шеек коленвалов, содержащие корпус, состоящий из блоков, и съемные обрабатывающие модули с режущими и зачищающими инструментами в виде многогранных твердосплавных пластин с определенной геометрией их размещения на державке (SU 1726168, 1992 г.). Эти протяжки недостаточно функциональны, т.к. имеют узкий диапазон видов обработки, к тому же затратны в изготовлении.
Наиболее близким аналогом (прототипом) предлагаемой полезной модели является сборная протяжка (RU 2028884, 1995 г.), содержащая общее основание, на котором последовательно установлены: стружкоделительная секция с инструментом в виде выполненных на корпусе секции шлицев; режущая секция с инструментом в виде ряда призматических пластин с режущими кромками; выглаживающая секция с инструментом в виде набора увеличивающихся по высоте элементов в форме параллелепипеда и секция с шариковым инструментом для нанесения на обрабатываемую поверхность регулярного микрорельефа для повышения эксплуатационных качеств изделия. Такое выполнение протяжки расширяет диапазон ее функциональных и технологических возможностей, позволяет повысить производительность обработки изделия, однако использование достаточно сложного по геометрии лезвийного инструмента усложняет и удорожает протяжку, не позволяет форсировать режимы обработки, например, воздействием инструмента на обрабатываемую поверхность как при прямом ходе протяжки, так и при обратном ее ходе. Другой недостаток прототипа состоит в том, что в нем не предусмотрена компенсация ударной нагрузки на инструмент в процессе обработки.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, и технический результат, получаемый от ее реализации, заключаются в расширении арсенала технологических обрабатывающих средств, способствующих повышению эффективности процесса обточки тел вращения протяжкой путем использования конструктивно упрощенного инструмента, нивелирования ударной нагрузки на инструмент и интенсификации режимов его работы.
Для достижения технического результата в сборной протяжке, содержащей основание с последовательно установленными на нем секциями: стружкоделительной, режущей, доводочной и для нанесения на поверхность изделия регулярного микрорельефа, на корпусах которых размещены соответствующие обрабатывающие инструменты, в отличие от известных аналогов, каждая секция снабжена средством для компенсации ударных нагрузок на инструмент в процессе обработки в виде расположенного на корпусе упругого элемента и съемным сепаратором для размещения инструмента, закрепленным на корпусе с опорой на упругий элемент, при этом инструмент стружкоделительной секции выполнен в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных игольчатых режущих элементов, инструмент режущей секции в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных столбиковых режущих элементов, инструмент доводочной секции в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных столбиковых деформирующих элементов и/или проволочных режущих элементов, а секции для нанесения регулярного микрорельефа в виде установленного в сепараторе набора вертикально размещенных проволочных деформирующих элементов.
Режущие или деформирующие элементы набора установлены в сепараторе с натягом за счет сил трения.
На дне сепаратора имеется технологическое сквозное отверстие, предназначенное для демонтажа набора.
Выполнение протяжки с простым по конструкции и в изготовлении инструментом позволяет отказаться от использования лезвийного инструмента, усложняющего и удорожающего изготовление и ремонт протяжки, снижающего стойкость протяжки и эффективность ее работы. Инструмент в предлагаемой протяжке позволяет вести обработку как при прямом, так и при обратном ее ходе, что обеспечивает более интенсивную обработку, повышает качество обработки, сокращает технологическое время. Наличие упругого элемента, действие упругих сил которого в рабочем процессе направлено встречно действию ударной нагрузки на инструмент, улучшает условия работы инструмента и, кроме того, поджимая с определенным усилием инструмент к обрабатываемой поверхности, способствует более интенсивной его работе.
На фиг.1 представлен общий вид протяжки (вид сбоку); на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.1; на фиг.7 - общий вид съемного сепаратора.
Сущность полезной модели поясняется на следующем ее конкретном примере.
На основании 1 протяжки установлены в технологической последовательности стружкоделительная секция 2, режущая секция 3, доводочная секция 4 и секция 5 для нанесения регулярного микрорельефа. Каждая из секций имеет корпус 6 и закрепленный на корпусе съемный сепаратор 7 с размещенным в нем обрабатывающим инструментом 8, выполненным в виде установленного в сепараторе 7 с натягом за счет сил трения набора вертикально размещенных режущих или деформирующих элементов. При этом сепаратор закреплен на корпусе 6 через упругий элемент 9, который предназначен для компенсации в процессе обработки ударных нагрузок на инструмент и одновременно поджимает инструмент к изделию. Отверстие 10 в дне сепаратора 7 выполнено сквозным и с периметром, обеспечивающим свободное прохождение сквозь него одного элемента из набора и служит для демонтажа набора. Для замены изношенных режущих или деформирующих элементов достаточно удалить через отверстие 10 хотя бы один из них.
В стружкоделительной секции 2 набор, образующий инструмент 8 состоит из игольчатых режущих элементов 11 (фиг.2). В режущей секции 3 - из столбиковых режущих элементов 12 (фиг.3). В доводочной секции 4 - из столбиковых деформирующих элементов 13 и/или проволочных режущих элементов 14 (фиг.4 и 5). В секции 5 для нанесения регулярного микрорельефа - из проволочных элементов 15 (фиг.6).
Работа протяжки осуществляется путем ее линейного перемещения по касательной к обрабатываемой поверхности 16 вращающейся заготовки. Первой в работу вступает стружкоделительная секция 2 - ее игольчатые режущие элементы 11 формируют на поверхности 16 систему стружкоразделительных канавок, удаляя при этом с нее дефектный слой (окалину, литейную корку, старое покрытие и т.п.) Далее столбиковые режущие элементы 12 секции 3 осуществляют резание с образованием мелких легко удаляемых из зоны стружкообразования фрагментов стружки. После чего при дальнейшем перемещении протяжки в контакт с поверхностью 16 вступает доводочная секция 4 со столбиковыми деформирующими элементами 13 или 14 - первые упрочняют поверхность 16, вторые при необходимости удаляют тонкие окисные слои. Возможны варианты с одновременным использованием элементов 13 и 14. Завершает процесс обработки секция 5, деформирующие проволочные элементы 15 которой дополнительно упрочняют поверхность 16 и создают на ней регулярный микрорельеф.
Предлагаемая протяжка отличается экономичностью и эффективностью обработки. Инструмент в ней прост по конструкции и в изготовлении, и легко восстанавливается - достаточно «рассыпать» набор и заменив дефектный рабочий элемент вновь собрать его в сепараторе. Изменением геометрии верхней рабочей кромки элементов, не требующим значительных временных или денежных затрат можно значительно расширить типовой ряд протяжек, обеспечивающих достаточно широкий диапазон функциональных и технологических возможностей инструмента, необходимых для эффективности обточки тел вращения протяжкой.