Шлицевая протяжка

 

Использование: обработка шлицевых отверстий. Сущность изобретения: при работе протяжки вследствие теплоты резания ширина уже образованной части шлицев детали увеличивается. Уменьшение ширины зубьев протяжки 1 позволяет компенсировать тепловые деформации шлицев детали, уменьшить трение, повысить стойкость протяжки и исключить вырывы металла из стенок шлицевых пазов. 2 ил. vj Јь СЛ 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (s1)s В 23 0 43/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР 1!09Щ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1 (21) 4809687/08 (22) 29.01.90 (46) 07.07.92. Бюл, ЬЬ 25 (71) Харьковский тракторный завод им.С.Орджоникидзе (72) Н.И.Гриценко, И,А.Пшеничный и Н.В.Емец (53) 621,919,3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1202760, кл. В 23 D 43/02, 1987. (54) ШЛИЦЕВАЯ ПРОТЯЖКА (57) Использование: обработка шлицевых отверстий, Сущность изобретения; при работе протяжки вследствие теплоты резания ширина уже образованной части шлицев детали увеличивается, Уменьшение ширины зубьев протяжки 1 позволяет компенсировать тепловые деформации шлицев детали, уменьшить трение, повысить стойкость протяжки и исключить вырывы металла из степазов. 2 ил.

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к шлицевым протяжкам с прямобочными шлицами.

Известна шлицевая протяжка, содержащая шлицевые зубья равной ширины с боковым поднутрением, Поднутрение начинается не от вершины шлица, а на расстоянии 0,7...1 мм от нее, Переходные кромки (в виде радиусных или наклонных участков), соединяющие главные режущие кромки с ленточками, выполняются с задними углами.

Шлицевой зуб описанной конструкции в процессе работы протяжки контактирует с деталь о по кромкам (главным и переходным) и боковым ленточкам.

Недостатком шлицевых протяжек с такими зубьями является то, что на боковых ленточках отсутствуют задние углы, что приводит к повышенному трению металла о зуб, вырывам на отдельных участках шлицевых впадин и в целом уменьшению стойкости протяжки и пониженному качеству обработки.

Известен пильный диск, содержащий полотно и зубья разных по ширине разме ров. Поднутрение зубьев (угол y< ) отсутствует. При поперечной подаче диска зубья. поочередно входят в контакт с деталью, обеспечивая вследствие разной ширины ступенчатую схему резания.

Недостатком описанной конструкции зубьев, выполненных в целях упрощения технологии изготовления диска, является то, что в них отсутствуют углы р1, что делает возможным их и рименение только для обработки пластмасс. При обработке шлицевых лазов в металлах рассматриваемый эуб неработоспособен по причине большого трения на боковых поверхностях и возникающих при этом отрицательных явлений (малой стойкости инструмента из-за повышенного нагрева, явления адгезии, надиров и вырывов на обрабатываемых поверхностях), Кроме того, изменение ширины зубьев при ступенчатой схеме резания (разность ширины зубьев равна 2Sz, где Sz — подъем на зуб) обеспечивает съем материала, но не компенсирует тепловые и упругие деформации размеров шлицев, возникающие при резании, поскольку они подчиняются закономерностям; отличным от требований ступенчатой схемы резания.

В целом известное конструктивное решение не применимо для обработки шлицев

:, отверстиях.

З5 с ростом угла p> ) подъема заднего центра протяжки при шлифовании ее зубьев на вза40 из стенок паза детали

5

20 лд

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является шлицевая протяжка, на боковых поверхностях зубьев которой выполнены боковые режущие кромки и поднутрения. Вспомогательные углы в плане начинаются непосредственно от точек сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок (ленточки отсутствуют), Ширина шлицевых зубьев по вершинам выполнена постоянной, шлифование боковых поверхностей зубьев осуществляется с подъемом заднего центра, Однако протяжки описанной конструкции характеризуютсясравнительно невысокой стойкостью, не позволяют рЕшить вопрос обеспечения качества боковых поверхностей пазов, Как показала практика, при прохождении зубьев протяжки в детали имеют место большие контактные давления и повышенные силы трения между стенками пазов шлицевого отверстия и боковыми поверхностями эуоьев по причине температурных расширений шлицевых выступае QTBepcòèÿ и сопутствующих упругих локальных отжатий. Отрицательные последствия данного явления — износ боковых поверхностей зубьев, вырывы металла из детали. Это особенно проявляется при работе последних режущих зубьев протяжки, Увеличение угла у3, улучшает условия резания, но при этом возрастает отрицательное влияние увеличивающегося (в связи имное расположение шлицевых выступов.

Цель изобретения — увеличение стойкости протяжки, исключение вырывов металла

Поставленная цель достигаетея тем, что протяжка для обработки шлицевых отверстий. содержащая шлицевые режущие зубья, с вспомогательными углами в плане, начинающимися непосредственно от точек сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок, выполнена с режущими зубьями в направлении от первого зуба к последнему с уменьшающейся шириной, На фиг, 1 изображена рабочая часть шлицевой протяжки с изменяющейся шириной шлицевых зубьев; на фиг. 2 — шлицевой зуб, Ширина зубьев монотонно уменьшается на всей длине режущей части. Ширину первого зуба b> и последнего Ьо определяют из соотношений

Ь1 = Ьном+ (0,8 — 0,9) Л, Ьп = Ьном + (0,5-0,6) Л, 1745444 где bud — номинальное значение ширины шлица детали;

Л вЂ” допуск на изготовление ширины шлица.

При этом обеспечивается утонение зубьев по ширине.

Угол утонения зубьев E протяжки определяется по формуле

Ь1 — bn

2 где l — расстояние между первым и последним режущими шлицевыми зубьями.

В поперечном сечении главный режущий зуб оформлен главной режущей кромкой и вспомогательными кромками под углами р1, начинающимися непосредственно от точек сопряжения названных кромок.

Для образования изменяющейся ширины шлицевых зубьев и заданного угла р1 необходимо шлифование вспомогательных режущих кромок производить с подьемом заднего центра, Смещение последнего режущего зуба относительно первого АУсм определяют по алгоритму;

Xï Х1

A Усм = -(Yn- V1), ig акор

Хп = гп sin /Зп, Х1 = г1 sin /1, Уп = гп со$

Рп

Y1 = г1 соя /31,, В1 = а — ä1 . В = а — дп

1 IKP, Ь1 . Ьпа=, SinD1= —, Sin 6п =

2 2 г1 2 rn

Хп — Х1 а„р — — а1 — (p1 + p ), а1 = агсто, " где 2 число шлицев отверстия;

Х1, Хп, У1, Уп — координаты точек пересечения главной и вспомогательной кромок первого и последнего щлицевых зубьев до подъема заднего центра.

Остальные обозначения ясны из фиг. 1.

Проведенные эксперименты показали, что наиболее рациональным значением угла

P), обеспечивающим максимальную стойкость и отсутствие вырывов на боковой поверхности шлица, является угол 0 8 ...0 10 .

В этом случае увеличение ширины шлицевого выступа при нагреве детали примерно равно уменьшению ширины зуба протяжки

5 1.

Протяжка работает следующим образом.

Каждый режущий зуб срезает слой толщиной, равной подъему на зуб;ширина от10 резаемых слоев от первого зуба к последнему уменьшается. В процессе резания, начиная с работы первых зубьев протяжки, протягиваемая деталь разогревается. При этом тело шлица под

15 воздействием теплоты резания, нагреваясь, расширяется, Расширение по мере увеличения диаметра возрастает.

На фиг. 2 показан 1-й шлицевой зуб с

20 шириной Ь1 — в начальный момент протягивания (холодная деталь), последний шлицевой зуб протяжки с шириной Ьп (разогретая деталь). Сплошной тонкой линией показана протянутая деталь в остывшем состоянии

25 (при остывании стенки становятся параллельными).

Именно разогревом детали объясняется увеличение контактного трения между боковыми кромками зуба протяжки и стенками

25 детали при неизменной (постоянной) ширине зуба. Применение шлицевых протяжек с уменьшающейся шириной режущих зубьев (от первого к последнему) позволяет повысить стойкость протяжек, исключить выры30 вы металла из детали.

Формула изобретения

Шлицевая протяжка, на боковых поверхностях зубьев которой выполнены режу35 щие кромки, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости за счет исключения вырывов металла иэ стенок паза детали, зубья протяжки выполнены в направлении от первого зуба к последнему с

40 уменьшающейся шириной.

1745444

Составитель Н.Гриценко

Техред M.Ìopãåíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор Е.Папп

Производственно-издате .ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2349 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5