RU62347U1

RU62347U1 - STRAIGHT BLOCK

Info

Publication number: RU62347U1
Application number: RU2006136706/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Федорович Белугин; Алексей Геннадьевич Кондрашов
Original assignee: Открытое акционерное общество "КАМАЗ"
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2007-04-10

Abstract

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована при протягивании наружных шлицевых поверхностей. Решаемая задача: повышение качества поверхности и точности обработки канавок на наружных поверхностях, а также уменьшение длины протяжного блока. 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 нем с подъемом режущими элементами 7, выполненными в виде зубчатых реек. Припуск, снимаемый боковой поверхностью каждого режущего элемента, определяют зависимостью:The utility model relates to metalworking and can be used when pulling outer spline surfaces. Problem to be solved: improving surface quality and accuracy of grooving on external surfaces, as well as reducing the length of the broaching unit. The broaching unit contains a tool plate 1, on which are placed with the possibility of adjustment in the direction perpendicular to the speed of the main movement of cutting roughing 2 and finishing 3 broaches. The draft broach 2 is made integral, contains a housing 4 and a cutting part 5, made according to the generator circuit. Finishing broach 3 is made by the national team, contains a housing 6, with cutting elements 7 arranged in it with lifting and made in the form of gear racks. The allowance removed by the lateral surface of each cutting element is determined by the relationship:

, ,

где: В - суммарный припуск, снимаемый вершинами зубьев чистовой протяжки;where: B is the total allowance removed by the tops of the teeth of the finishing broach;

n - число режущих элементов,n is the number of cutting elements,

w - угол профиля канавки обрабатываемой детали.w is the angle of the groove profile of the workpiece.

Задние углы на боковых поверхностях зубьев и на вершинах связаны зависимостью:The rear angles on the lateral surfaces of the teeth and on the vertices are related by:

, ,

где: α_B - задний угол по вершине зуба;where: α _B is the rear angle at the top of the tooth;

λ - угол наклона режущей кромки на боковой поверхности зуба, который определяют по формуле:λ is the angle of inclination of the cutting edge on the side surface of the tooth, which is determined by the formula:

λ=arctg(tgγcosw),λ = arctan (tanγcosw),

γ - передний угол зубьев протяжки. 1 з.п.ф. 6 ил.γ is the rake angle of the broaching teeth. 1 zpf 6 ill.

Description

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована при протягивании наружных шлицевых поверхностей.The utility model relates to metalworking and can be used when pulling outer spline surfaces.

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).The known design of a one-piece broach for machining triangular and trapezoidal grooves on the outer surfaces of the parts, comprising a housing with a cutting part made thereon, made according to a generator circuit (Kozhevnikov D.V., Grechishnikov V.A., Kirsanov S.V. and others. Cutting tool: Textbook for high schools / Edited by S.V. Kirsanov. - 2nd ed. ext. M: Mechanical Engineering, 2005, p. 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 The disadvantages of this broach include the lack of rear angles on the lateral surfaces of the teeth. With a shallow depth of machined grooves (up to 1.5 mm), the absence of trailing corners on the lateral surfaces of the teeth (on the auxiliary cutting edges) does not significantly affect the cutting process. However, when the depth of the machined grooves is more than 1.5 mm, the friction of the sides of the broaching teeth that do not have rear angles on the machined surface of the part can lead to a significant increase in the pulling force and adversely affect the quality of the machined surface. This drawback is solved in generator broaches by correcting the profile of the teeth, so that the angle of the profile of the tooth broaches becomes smaller than the profile angle of the machined groove, and the vertices of all the teeth lie on the machined profile. Technologically, this is easily achieved by grinding the profile of the teeth of the broach with the rise of its rear end. The lateral surfaces of the teeth of such a broach will not touch the machined surface of the part, which reduces the pulling force. In turn, the corrected broach introduces distortion into the profile of the workpiece, which turns out to be stepped. In addition, when grooving a specified depth

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.deformation of the workpiece occurs, which leads to a decrease in the quality of the processed surface. All the above disadvantages limit the use of such broaches for grooving with low requirements for surface cleanliness and accuracy of processing.

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).The closest technical solution, selected as the closest analogue, is the design of the broaching unit for grooving on the outer surface, containing a tool plate with placed on it with the ability to adjust in the direction perpendicular to the speed of the main cutting movement of the rough and finish broaches, made integral, containing the body and the cutting part, made according to the generator scheme with the corrected tooth profile (drawings of KAMAZ OJSC No. 06-6175-4214 "Tool plate", No. 06-2457-4 077-01 “Broach draft”, No. 06-2457-4077-02 “Broach final”, developed on 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 The use of this broaching unit allows to exclude the deformation of the workpiece during its processing by a finishing broach, since the finishing broaching removes the same allowance, but of a significantly smaller width, and its teeth are less loaded. The disadvantage of this broaching unit is a stepped profile of the machined surface, which is a consequence of the use of a generator broach with a corrected tooth profile as a finishing section. In addition, the use of a finishing broach made according to the generator circuit leads to its large length, as a rule, only slightly shorter than the length of the draft broach. The use of a finishing broach made according to the profile scheme would solve these problems, since in this case a stepped profile of the machined surface is eliminated and the length of the broach is also reduced by removing the allowance in the direction of its smallest size. However, the design of one-piece profile broaches are low-tech due to the difficulty of sharpening the rear

углов на боковых поверхностях зубьев, выполненных с подъемом и имеющих небольшую величину шага.angles on the lateral surfaces of the teeth made with the rise and having a small step size.

Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение качества обработки и уменьшение длины протяжного блока.The technical problem to which the utility model is directed is to improve the quality of processing and reduce the length of the broaching block.

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:This problem is solved by the fact that in the broaching unit containing the tool plate with the draft and finishing broaches placed on it, the draft broaching is performed integrally, contains the body and the cutting part, made according to the generator circuit, and the finishing broaching is performed by the team, consists of the body and separate identical cutting elements made in the form of gear racks and placed in the housing with a rise, while the allowance removed by the side surface of each cutting element is determined by the dependence:

, ,

n - число режущих элементов;n is the number of cutting elements;

w - угол профиля канавки обрабатываемой детали,w is the angle of the groove profile of the workpiece,

причем задние углы на боковых поверхностях зубьев и на вершинах связаны зависимостью:moreover, the rear angles on the lateral surfaces of the teeth and on the vertices are related by:

, ,

λ - угол наклона режущей кромки на боковой поверхности зуба, определяемый по формуле:λ is the angle of inclination of the cutting edge on the lateral surface of the tooth, determined by the formula:

λ=arctg(tgγcosw);λ = arctan (tanγcosw);

γ - передний угол зубьев протяжки.γ is the rake angle of the broaching teeth.

Выполнение в протяжном блоке чистовой протяжки с режущей частью, выполненной по профильной схеме, позволит обеспечить высокое качество и The execution in the broaching unit of the finishing broach with the cutting part, made according to the profile scheme, will ensure high quality and

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.precision machined surface. The steps on the part profile remaining after the rough broaching will be removed by the final broaching teeth. In this case, the prefabricated design of the final profile broach is technological, since its cutting part is formed by a set of identical cutting elements, sharpening the rear corners on the side surfaces of which is easily feasible in the technological case for the entire set of cutting elements per passage. Moreover, the possibility of such grinding of the cutting elements to the passage is provided by the relationship between the rear angles at the vertices and on the side surfaces of the teeth.

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».The applicant is not aware of broaching blocks with the indicated combination of essential features and the claimed combination of essential features does not follow explicitly from the current state of the art, which confirms the conformity of the claimed technical solution to the “novelty” condition.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:

фиг.1 - протяжной блок, общий вид;figure 1 - broaching block, General view;

фиг.2 - режущий элемент чистовой протяжки;figure 2 - cutting element of the finishing broach;

фиг.3 - вид А на фиг.2;figure 3 - view a in figure 2;

фиг.4 - схема снятия припуска черновой и чистовой протяжками;4 is a diagram of the removal of stock roughing and finishing broaches;

фиг.5 - расчетная схема;5 is a design diagram;

фиг.6 - протяжной блок (ближайший аналог).6 is a broaching unit (the closest analogue).

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.The broaching unit contains a tool plate 1, on which are placed with the possibility of adjustment in the direction perpendicular to the speed of the main cutting movement, rough 2 and finishing 3 broaches. The draft broach 2 is made integral, contains a housing 4 and a cutting part 5, made according to the generator circuit. Finishing broach 3 is made by the national team, comprises a housing 6 with cutting elements 7 arranged in it with a rise and made in the form of gear racks.

Припуск, снимаемый боковой поверхностью каждого режущего элемента определяют зависимостью:The allowance removed by the lateral surface of each cutting element is determined by the dependence:

, ,

λ=arctg(tgγcosw),λ = arctan (tanγcosw),

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.The process of the broaching unit is as follows. The lingering unit installed on the machine is informed of the progressive main cutting movement. The first draft broach 2 comes into operation, made according to the generator circuit and having a corrected tooth profile. Draft broach 2 forms grooves with allowance on their lateral surfaces. The resulting grooves have a stepped profile due to the corrected profile of the broaching teeth. After the draft broach 2, the final broach 3 comes into operation, made according to the profile scheme. In this case, the finishing broach will remove the allowance in the direction normal to the lateral surfaces of the grooves. The teeth of the finishing broach finally form the grooves, and eliminate their stepped profile.

Протяжной блок может быть изготовлен на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».The broaching unit can be manufactured on standard equipment using well-known materials and modern tools, which meets the criterion of "industrial applicability".

Claims

1. The broaching unit for grooving on the outer surface, containing a tool plate with placed on it with the possibility of adjustment in the direction perpendicular to the speed of the main cutting movement, draft and finishing broaches, characterized in that the draft broach is made whole, contains a body and a cutting part, made according to the generator circuit with a corrected tooth profile, and the finishing broach is made by the team, consists of a body and separate identical cutting elements made in the form of gear teeth k and placed in the housing with the rise, the allowance, removable side surface of each cutting element, defined by:

,

where B is the total allowance removed by the tops of the teeth of the finishing broach;

n is the number of cutting elements;

w is the angle of the groove profile of the workpiece,

in addition, the rear angles on the lateral surfaces of the teeth and on the vertices are related by:

where α _B is the rear angle at the top of the tooth;

λ is the angle of inclination of the cutting edge on the lateral surface of the tooth, determined by the formula:

λ = arctan (tanγcosw),

where γ is the rake angle of the broaching teeth.

2. The broaching unit according to claim 1, characterized in that the finishing broaching is installed with the possibility of adjustment in the direction perpendicular to the speed of the main cutting movement, regardless of the rough broaching.