RU190141U1 - Протяжка сборная - Google Patents

Abstract

Протяжка сборная содержит режущую часть (1) и хвостовик (2), механически соединенные между собой дифференциальной гайкой (3). Режущая часть имеет цилиндрическое центрующее отверстие (4), заканчивающееся торцевым поперечным пазом (5), и резьбовой участок (6). Хвостовик (2) выполнен с ориентирующим участком (7), выступающей цилиндрической частью (8), у основания которой выполнен ответный пазу (5) выступ (9), опорным торцем (10) и резьбовым участком (11). Дифференциальная гайка (3) содержит два резьбовых участка (12) и (13) с различными шагами. Решаемая задача: повышение прочности хвостовой части сборной протяжки для средних и больших диаметров (свыше 40 мм). 6 ил.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована для обработки внутренних цилиндрических и фасонных поверхностей.

В настоящее время протяжки для обработки отверстий в основном выполняются с приваренным передним хвостовиком. Соединение переднего хвостовика, выполненного из конструкционной стали, и режущей части осуществляется сваркой трением. Задний хвостовик, как правило, выполняют заодно с режущей частью из инструментальной стали. После выработки ресурса протяжки она утилизируется вместе с передним и задним хвостовиками. Не смотря на то, что хвостовики изнашиваются незначительно, повторное использование их невозможно.

Обзор литературных и патентных источников позволил выявить ряд сборных конструкций протяжек, позволяющих повторное использование хвостовиков протяжек.

Известна сборная протяжка, содержащая режущую часть и хвостовик, соединенный с режущей частью посредством резьбы и центрированием с помощью цилиндрического пояска (Шатин В.П., Шатин Ю.В. Справочник конструктора-инструментальщика. М.: «Машиностроение», 1975, стр. 370).

Недостатком такой сборной протяжки является невозможность точной ориентации конструктивных элементов хвостовика (ориентирующие лыски) относительно конструктивных элементов режущей части (шлицевые или фасонные зубья).

Известна также сборная протяжка, содержащая стержень с передним и задним хвостовиками, на котором последовательно размещены режущие блоки, включающие черновой, чистовой и калибрующий, и направляющие втулки, стянутые гайками, дополнительный калибрующий блок, предназначенный при снятии чернового блока и перешлифовке остальных режущих блоков для установки за последними на стержне, при этом ширина спинки зубьев режущих блоков выполнена с увеличением от чернового к калибрующему (RU №2131334, МПК B23D 43/00 (1995.01), опубл. 10.06.1999).

Изобретением решается задача повышения ресурса протяжки в целом за счет повторного использования стержня с хвостовиками и увеличения количества переточек режущих и калибрующих блоков. Однако выполнение конструкции протяжки в виде стержня с размещенными на нем дисковыми режущими блоками технологически осуществимо и целесообразно лишь для протяжек больших диаметров (не менее 50 мм). В то же время конструкция получается ослабленной за счет уменьшения площади опасного сечения, а возможность снизить усилия резания за счет уменьшения подъема зубьев приведет к увеличению длины протяжки или необходимости выполнить ее из нескольких секций. Таким образом, техническое решение возможно использовать для ограниченного диапазона изделий, имеющих диаметр отверстия меньше 50 мм и сравнительно небольшие длину протягивания и/или величину снимаемого припуска.

В качестве ближайшего аналога выбрана сборная протяжка, содержащая механически соединенные между собой режущую часть и имеющий ориентирующий участок хвостовик, закрепленный с режущей частью с базированием по диаметру и по торцу, по крайней мере, двумя крепежными элементами, один из которых закрепляет с поджатием к торцу своей конической частью, выполненной со смещением оси крепежного элемента относительно сопряженного конического отверстия режущей части, второй крепежный элемент выполнен аналогично первому без смещения осей или с незначительным смещением, причем величина смещения первого элемента Δh₁=0,3…1 мм, а второго элемента - Δh₂=0…0,05 мм в направлении, позволяющем прижать торец хвостовика к опорному торцу режущей части (RU №43485 U1, МПК B23D 43/02 (2000.01), опубл. 27.01.2005).

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение прочности хвостовой части сборной протяжки для средних и больших диаметров (свыше 40 мм).

Указанная задача решается тем, что в протяжке сборной, содержащей режущую часть и имеющий ориентирующий участок хвостовик, механически соединенные между собой с помощью крепежного элемента с базированием по диаметру и по торцу, режущая часть и хвостовик выполнены с резьбовыми участками, при этом режущая часть имеет цилиндрическое центральное отверстие и поперечный паз, а хвостовик - выступающую цилиндрическую часть, у основания которой выполнен выступ, крепежный элемент выполнен в виде дифференциальной гайки, содержащей два резьбовых участка с различными шагами, сопрягаемыми соответственно с резьбовым участком на режущей части и резьбовым участком на хвостовике.

Совокупность отличительных признаков, заключающаяся в том, что режущая часть и хвостовик выполнены с резьбовыми участками, при этом режущая часть имеет цилиндрическое центральное отверстие и поперечный паз, а хвостовик - выступающую цилиндрическую часть, у основания которой выполнен выступ, крепежный элемент выполнен в виде дифференциальной гайки, содержащей два резьбовых участка с различными шагами, сопрягаемыми соответственно с резьбовым участком на режущей части и резьбовым участком на хвостовике, позволяет обеспечить точную ориентацию и надежный прижим хвостовика и режущей части за счет технологических конструктивных элементов, таких как цилиндрические поверхности, плоскости и резьбы, и обеспечения максимальных площадей в опасных сечениях, за счет чего достигается повышение прочности хвостовой части сборной протяжки.

Заявителю не известны сборные протяжки с указанной совокупностью существенных признаков и заявленная совокупность существенных признаков не вытекает явным образом из современного уровня техники.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:

фиг. 1 - протяжка сборная, общий вид;

фиг. 2 - то же, сечение А-А на фиг. 1;

фиг. 3 - то же, сечение Б-Б на фиг. 1;

фиг. 4 - то же, положение опасных сечений;

фиг. 5 - то же, сечение В-В на фиг. 4;

фиг. 6 - то же, сечение Г-Г на фиг. 4.

Протяжка сборная содержит режущую часть 1 и хвостовик 2 механически соединенные между собой дифференциальной гайкой 3.

Режущая часть имеет цилиндрическое центрующее отверстие 4, заканчивающееся торцевым поперечным пазом 5, и резьбовой участок 6. Хвостовик 2 выполнен с ориентирующим участком 7, выступающей цилиндрической частью 8, у основания которой выполнен ответный пазу 5 выступ 9, опорным торцем 10 и резьбовым участком 11.

Дифференциальная гайка 3 содержит два резьбовых участка 12 и 13 с различными шагами.

Сборка протяжки осуществляется следующим образом.

Хвостовик 2 соединяют с режущей частью 1 базированием по цилиндрической поверхности (по диаметру) части 8 и по торцу 10 за счет поперечного паза 5 на режущей части и входящего в него выступа 9 на хвостовике 2. Прижим хвостовика 2 к режущей части 1 осуществляют дифференциальной гайкой 3, резьбовой участок 12 которой сопрягается с резьбовым участком 6 на режущей части 1, а резьбовой участок 13 - с резьбовым участком 11 на хвостовике 2.

Стопорение резьбового соединения осуществляют винтом 14 через проставку 15.

Для сравнения предлагаемой конструкции сборной протяжки и ближайшего аналога приведем расчет максимального усилия протягивания из условия прочности деталей в опасном сечении. Для сравнения выбраны протяжки с диаметром направляющей части 64 мм и диаметром хвостовика 32 мм.

Характеристика деталей ближайшего аналога.

Режущая часть протяжки:

Площадь опасного сечения F₁=1919 мм²,

Материал детали - сталь Р6М5К5,

Предел прочности на растяжение [σ]_р1=400 МПа,

Максимально допустимое усилие протягивания:

P₁=[σ]_p1⋅F₁=400⋅1919=767 600 Н.

Хвостовик:

Площадь опасного сечения F₂=545,6 мм²,

Материал детали - сталь 40Х,

Предел прочности на растяжение [σ]_p2=300 МПа.

Максимально допустимое усилие протягивания:

Р₂=[σ]_p2⋅F₂=300⋅545=163 500 Н.

Характеристики деталей предлагаемого решения:

Опасное сечение №1 (сечение В - В на фиг. 4).

Гайка:

Площадь опасного сечения F₁=2199 мм²,

Материал детали - сталь 40Х,

Предел прочности на растяжение[σ]_p1 =300 МПа.

Максимально допустимое усилие протягивания:

Pi=[σ]_p1⋅F₁=300⋅2919=659 700 Н.

Режущая часть протяжки:

Площадь опасного сечения F₂=905 мм²,

Материал детали - сталь Р6М5К5,

Предел прочности на растяжение[σ]_p2 =400 МПа.

Максимально допустимое усилие протягивания:

Р₂=[σ]_p2⋅F₂=400⋅905=362 000 Н.

Опасное сечение №2 (сечение Г - Г на фиг. 4).

Гайка:

Площадь опасного сечения F₁=1852 мм²,

Материал детали - сталь 40Х,

Предел прочности на растяжение [σ]_p1=300 МПа.

Максимально допустимое усилие протягивания:

P₁=[σ]_p1⋅F₁=300⋅1852=555 600 Н.

Хвостовик:

Площадь опасного сечения F₂=804 мм²,

Материал детали - сталь 40Х,

Предел прочности на растяжение [σ]_p2=300 МПа.

Максимально допустимое усилие протягивания:

Р₂=[σ]_p2⋅F₂=300⋅804=241 200 Н.

Как показывают расчеты, лимитирующим элементом выступает хвостовик протяжки, и предлагаемая конструкция позволяет добиться значительно более высокого (на 47,5%) усилия протягивания без опасности разрушения этого элемента.

Процесс работы сборной протяжки выглядит 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 2 протяжки прошел сквозь отверстие в заготовке и был захвачен рабочим патроном станка, включают главное движение резания - поступательное перемещение протяжки. Первыми в работу вступают черновые зубья, снимающие максимальный припуск. При этом на протяжку действуют максимальные растягивающие напряжения, которые не превышают допустимых напряжений в опасных сечениях. После обработки заготовки, ее снимают со стола, а протяжку поднимают за задний хвостовик вспомогательным патроном. После возвращения протяжки в исходное положение ее задний хвостовик освобождают.

Протяжка сборная может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов.

Claims (1)

1. Протяжка сборная, содержащая режущую часть и имеющий ориентирующий участок хвостовик, механически соединенные между собой с помощью крепежного элемента с базированием по диаметру и по торцу, отличающаяся тем, что режущая часть и хвостовик выполнены с резьбовыми участками, причем режущая часть имеет цилиндрическое центральное отверстие и поперечный паз, а хвостовик - выступающую цилиндрическую часть, у основания которой выполнен выступ, при этом крепежный элемент выполнен в виде дифференциальной гайки, содержащей два резьбовых участка с различными шагами, сопрягаемыми соответственно с резьбовым участком на режущей части и резьбовым участком на хвостовике.

Images