ПРОТЯЖНОЙ БЛОК

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована при протягивании наружных шлицевых поверхностей.
Известна конструкция цельной протяжки для обработки треугольных и трапецеидальных канавок на наружных поверхностях деталей, содержащая корпус с выполненной на нем режущей частью, выполненной по генераторной схеме (Кожевников Д.В., Гречишников В.А., Кирсанов С. В. и др. Режущий инструмент: Учебник для вузов/ Под редакцией С.В.Кирсанова. - 2-е изд. доп. М: Машиностроение, 2005, стр.85).
К недостаткам данной протяжки следует отнести отсутствие задних углов на боковых поверхностях зубьев. При малой глубине обрабатываемых канавок (до 1,5 мм) отсутствие задних углов на боковых поверхностях зубьев (на вспомогательных режущих кромках) не оказывает существенного влияния на процесс резания. Однако при глубине обрабатываемых канавок свыше 1,5 мм трение боковых сторон зубьев протяжки, не имеющих задних углов, по обработанной поверхности детали может привести к значительному увеличению усилия протягивания и отрицательно сказаться на качестве обработанной поверхности. Этот недостаток решается в генераторных протяжках за счет корригирования профиля зубьев, таким образом, что угол профиля зуба протяжки становится меньше угла профиля обрабатываемой канавки, а вершины всех зубьев лежат на обрабатываемом профиле. Технологически это легко достижимо за счет шлифования профиля зубьев протяжки с подъемом ее заднего торца. Боковые поверхности зубьев такой протяжки не будут касаться обработанной поверхности детали, что позволяет снизить усилие протягивания. В свою очередь, корригированная протяжка вносит искажение в профиль обрабатываемой детали, который получается ступенчатой формы. Кроме этого, при обработке канавок указанной глубины
происходит деформирование заготовки, которое приводит к снижению качества обработанной поверхности. Все вышеуказанные недостатки ограничивают применение таких протяжек для обработки канавок при невысоких требованиях к чистоте поверхности и точности обработки.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве ближайшего аналога, является конструкция протяжного блока для обработки канавок на наружной поверхности, содержащая инструментальную плиту с размещенными на ней с возможностью регулировки в направлении перпендикулярном скорости главного движения резания черновой и чистовой протяжками, выполненными цельными, содержащими корпус и режущую часть, выполненную по генераторной схеме с корригированным профилем зубьев (чертежи ОАО «КАМАЗ» №06-6175-4214 «Плита инструментальная», №06-2457-4077-01 «Протяжка черновая», №06-2457-4077-02 «Протяжка чистовая», разраб. 11.10.2004).
Применение данного протяжного блока позволяет исключить деформацию заготовки при ее обработке чистовой протяжкой, так как чистовая протяжка снимает тот же припуск, но значительно меньшей ширины, и ее зубья менее нагружены. Недостатком данного протяжного блока является ступенчатый профиль обработанной поверхности, являющийся следствием применения в качестве чистовой секции генераторной протяжки с корригированным профилем зубьев. Кроме этого применение чистовой протяжки, выполненной по генераторной схеме, приводит к ее большой длине, как правило, лишь немногим меньшей длины черновой протяжки. Применение чистовой протяжки, выполненной по профильной схеме, позволило бы решить эти проблемы, так как в этом случае исключается ступенчатый профиль обработанной поверхности а также уменьшается длина протяжки за счет съема припуска в направлении его наименьшего размера. Однако конструкции цельных профильных протяжек являются нетехнологичными по причине трудности заточки задних
углов на боковых поверхностях зубьев, выполненных с подъемом и имеющих небольшую величину шага.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение качества обработки и уменьшение длины протяжного блока.
Указанная задача решается тем, что в протяжном блоке, содержащем инструментальную плиту с размещенными на ней черновой и чистовой протяжками черновая протяжка выполняется цельной, содержит корпус и режущую часть, выполненную по генераторной схеме, а чистовая протяжка выполняется сборной, состоит из корпуса и отдельных идентичных режущих элементов, выполненных в виде зубчатых реек и размещенных в корпусе с подъемом, при этом припуск, снимаемый боковой поверхностью каждого режущего элемента, определяют зависимостью:
,
где: В - суммарный припуск, снимаемый вершинами зубьев чистовой протяжки;
n - число режущих элементов;
w - угол профиля канавки обрабатываемой детали,
причем задние углы на боковых поверхностях зубьев и на вершинах связаны зависимостью:
,
B
где: α - задний угол по вершине зуба;
λ - угол наклона режущей кромки на боковой поверхности зуба, определяемый по формуле:
λ=arctg(tgγcosw);
γ - передний угол зубьев протяжки.
Выполнение в протяжном блоке чистовой протяжки с режущей частью, выполненной по профильной схеме, позволит обеспечить высокое качество и
точность обработанной поверхности. Ступеньки на профиле детали, оставшиеся после черновой протяжки, будут сняты зубьями чистовой протяжки. При этом сборная конструкция чистовой профильной протяжки является технологичной, так как ее режущая часть образована набором идентичных режущих элементов, заточка задних углов на боковых поверхностях которых легко осуществима в технологическом корпусе для всего набора режущих элементов на проход. Причем возможность такого шлифования режущих элементов на проход обеспечивается зависимостью между задними углами на вершинах и на боковых поверхностях зубьев.
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, общий вид;
фиг.2 - режущий элемент чистовой протяжки;
фиг.3 - вид А на фиг.2;
фиг.4 - схема снятия припуска черновой и чистовой протяжками;
фиг.5 - расчетная схема;
фиг.6 - протяжной блок (ближайший аналог).
Протяжной блок содержит инструментальную плиту 1, на которой размещены с возможностью регулировки в направлении, перпендикулярном скорости главного движения резания, черновая 2 и чистовая 3 протяжки. Черновая протяжка 2 выполнена цельной, содержит корпус 4 и режущую часть 5, выполненную по генераторной схеме. Чистовая протяжка 3 выполнена сборной, содержит корпус 6 с размещенными в ней с подъемом режущими элементами 7, выполненными в виде зубчатых реек.
Припуск, снимаемый боковой поверхностью каждого режущего элемента определяют зависимостью:
,
где: В - суммарный припуск, снимаемый вершинами зубьев чистовой протяжки;
n - число режущих элементов;
w - угол профиля канавки обрабатываемой детали.
Задние углы на боковых поверхностях зубьев и на вершинах связаны зависимостью:
,
B
где: α - задний угол по вершине зуба;
λ - угол наклона режущей кромки на боковой поверхности зуба, определяемый по формуле:
λ=arctg(tgγcosw),
γ - передний угол зубьев протяжки.
Процесс работы протяжного блока выглядит следующим образом. Протяжному блоку, установленному на станке, сообщается поступательное главное движение резания. Первой в работу вступает черновая протяжка 2, выполненная по генераторной схеме и имеющая корригированный профиль зубьев. Черновая протяжка 2 формирует канавки с припуском на их боковых поверхностях. Полученные канавки имеют ступенчатый профиль вследствие корригированного профиля зубьев протяжки. После черновой протяжки 2 в работу вступает чистовая протяжка 3, выполненная по профильной схеме. При этом чистовая протяжка будет снимать припуск в направлении, нормальном к боковым поверхностям канавок. Зубья чистовой протяжки окончательно формируют канавки, и устранят их ступенчатый профиль.
Протяжной блок может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».