В. II. Ашихмин
ПРОТЯГИВАНИЕ
БИБЛИОТЕКА
СТАНОЧНИКА
В. Н. Ашихмин
ПРОТЯГИВАНИЕ
МОСКВА* МАШ И ПОСТРОЕН И Е * 1981
ББК 34.63
А98
УДК 621.919.1
Редакционная коллегия: лауреат Государственной премии СССР проф.
С. И. Самойлов (председатель), доц. А. В. Коваленко, инж. Г. И. Кокшаров,
канд. техн, наук В. А. Куприянов, проф. В. В. Лоскутов, инж. Г. Р. Мозжил*
кин, Герой Социалистического Труда токарь Л. Я. Мехонцев, канд. техн, наук
доц. А. А. Спиридонов, д-р техн, наук проф. Ю. С. Шарин
Рецензент инж. О. М. ЛЕОНТЬЕВ
Долгопрудненский авиационный техникум
Электронная библиотека
141702 Россия, Московская обл., Phone: 8(495)4084593 8(495)4083109
г. Долгопрудный, пл. Собина, 1 Email:	dat.ak@mail.ru
Site:	gosdat.ru
Ашихмин В. Н.
А98 Протягивание. — М.: Машиностроение, 1981.— 144 с., ил.—•
(Б-ка станочника).
50 к.
В книге описаны особенности процесса протягивания и оборудование, примени*
емое для обработки отверстий. Даны рекомендации по повышению точности, ка*
чества и производительности обработки.
Книга предназначена для рабочих и мастеров машинострительных заводов.
31304-098
А -------------98-81. 2704040000
038(01)-81
ББК 34.63
6П4.6
© Издательство «Машиностроение», 1981 г.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Машиностроение является отраслью народного хозяйства, ко-
торая обеспечивает все остальные отрасли орудиями труда. В свя-
зи с этим в решениях XXVI съезда КПСС поставлена задача опе-
режающего развития машиностроения и металлообработки по
сравнению с другими отраслями народного хозяйства. Выпуск
продукции машиностроения и металлообработки должен увели-
читься, не менее чем в 1,4 раза. Основной прирост производства
продукции машиностроения должен происходить за счет увеличе-
ния производительности труда. Протягивание является одним из
наиболее перспективных методов высокопроизводительной обра-
ботки точных поверхностей. Совмещение в одной операции не-
скольких этапов механической обработки, получение высоких экс-
плуатационных качеств поверхностного слоя, сравнительно невы-
сокие требования к квалификации оператора — все это обусловли-
вает высокую эффективность процесса протягивания.
Однако достижение таких высоких показателей связано со зна-
чительными трудностями, хотя, на первый взгляд, протягивание
является одним из самых простых методов механической обра-
ботки. Два последних десятилетия отмечены большими достиже-
ниями в области протягивания, позволившими этому процессу ус-
пешно конкурировать с такими отделочными методами обработ-
ки, как раскатывание и хонингование.
Книга посвящена рассмотрению вопросов обработки протяги-
ванием различных поверхностей. В ней уделено внимание внедре-
нию стандартов СЭВ в области протягивания. В книге отражен
опыт автомобильной, тракторной и других отраслей промышлен-
ности, а также освещены достижения в совершенствовании процес-
са протягивания ведущих в этой области организаций страны.
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ВОЗМОЖНОСТИ ПРОЦЕССА
ПРОТЯГИВАНИЯ
1.	ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Протягивание является одним из наиболее эффективных мето-
дов обработки отверстий различной формы. Примеры протягивае-
мых отверстий приведены на рис. 1. Каждый из видов отверстий
имеет много разновидностей. Так, цилиндрические отверстия
(рис. 1,а) могут быть непрерывными и прерывистыми, обычрой
длины и глубокими. Шпоночные пазы (рис. 1, б) могут вы-
полняться под призматические или клиновые шпонки. Шлицевые
отверстия (рис. 1, в) могут быть с прямобочными, с эвольвентны-
ми и с треугольными шлицами. Многогранные отверстия (рис. 1, г)
могут быть прямоугольными, квадратными, а также шести-, вось-
ми-, двенадцатигранными (рис. 1,а). Профиль фасонных отвер-
стий (рис. 1,6) получается комбинированием прямолинейных и
дуговых участков. Внутренние зубчатые поверхности (рис. 1,е)
обрабатывают протягиванием в условиях крупносерийного и мас-
сового производства.
Протягивание часто применяют в условиях крупносерийного и
массового производств. Это объясняется большой стоимостью ин-
струмента, малой загрузкой протяжного оборудования при неболь-
ших объемах производства. Протяжка — это специальный инстру-
мент, часто изготовляемый в единственном экземпляре. Стандар-
тизация размеров отверстий и протяжного инструмента позволяет
выпускать протяжки в условиях специализированных инструмен-
тальных заводов. Это создает условия для внедрения протягива-
ния даже в условиях мелкосерийного производства.
Протягиванием обрабатывают отверстия вдеталях различного
назначения. К деталям первой группы относятся детали типа зуб-
чатых колес и звездочек (рис. 2, а). В этих деталях протягивают
гладкие, шлицевые отверстия и шпоночные пазы, определяющие"
положение зубчатых колес в работающей машине и влияющие на
точность зубчатых передач. Поэтому при протягивании отверстий
в указанных деталях предъявляют высокие требования к точности
размеров и шероховатости обработанных поверхностей. Эту опе-
рацию обычно осуществляют в начале технологического процесса
и обработанное отверстие используют как базу для установки де-
талей на всех последующих операциях.
Детали типа втулок, муфт, гильз цилиндров составляют вторую
большую группу деталей, в которых протягивают отверстия
4
Рис. 1. Примеры протягиваемых отверстий

Рис. 2. Детали, обрабатываемые внутренним протягиванием
(рис. 2,6). Во втулках и муфтах протягивают отверстия разно-
образной формы. В деталях типа гильз и цилиндров протягивают
цилиндрические отверстия, которые должны обладать высокой точ-
ностью, малой шероховатостью и высокой износостойкостью. Обес-
печение этих требований осложнено тем, что указанные детали ча-
сто имеют глубокое отверстие достаточной жесткости (/>5d при
малой толщине стенок).
Третья группа деталей, в которых отверстия обрабатывают про-
тягиванием, объединяет детали типа рычагов и корпусные детали
(рис. 2, в). При протягивании отверстий в деталях типа рычагов
и шатунов необходимо обеспечить не только точность размеров,
но и точность взаимного расположения протянутых отверстий. Та-
кое протягивание называют координатным. К координатному про-
тягиванию можно отнести и протягивание отверстий в корпусных
деталях, когда положение этих отверстий связано размерами с
другими поверхностями детали, а также протягивание шпоночного
паза в отверстии, которое уже протянуто цилиндрической про-
тяжкой.
В особую совокупность можно выделить детали ходовой части
различных машин (рис. 2, а). Это опорные катки, ролики и натяж-
ные колеса ходовой части тракторов, ролики спекательных теле-
жек агломерационных машин и т. п. Общая технологическая за-
дача, которая решается при протягивании таких деталей, — это
получение точного посадочного отверстия для установки наруж-
ных колец подшипников качения.
Протягиванием обрабатывают отверстия во многих других де-
талях, не вошедших ни в одну из перечисленных совокупностей.
Это, например, колеса компрессоров, рабочие колеса различных
насосов, сепараторы роликоподшипников и др. Специфической об-
ластью применения протягивания является обработка сверхглубо-
ких-отверстий, у которых длина отверстия превышает его диаметр
примерно в 100 раз.
В условиях среднего машиностроения протягиванием обрабаты-
ваются отверстия диаметром до 90—100 мм. Отверстия диаметром
более 100 мм обрабатывают в условиях тяжелого машинострое-
ния. Известны круглые протяжки диаметром 310 мм и шлицевые
протяжки диаметром 320 мм. Шпоночные протяжки в тяжелом ма-
шиностроении могут иметь ширину более 100 мм.
Наиболее распространенными материалами для изготовления
деталей, обрабатываемых протягиванием, является сталь и чугун.
Но все чаще протягивание применяют для обработки деталей из
цветных металлов и сплавов, а также из неметаллических мате-
риалов.
2.	ДОСТОИНСТВА
Достоинства протягивания отверстий хорошо видны из сопо-
ставления его с теми методами обработки, которые оно заменяет.
Технологический процесс и отдельные операций обработки тех
или иных деталей могут быть реализованы, по крайней мере,
6
в двух вариантах. Срав-
нение их с помощью эко-
номических показателей
позволяет выбрать опти-
мальный вариант. При
обработке многих по-
верхностей конкурирую-
щим вариантом протя-
гивания является долбле-
ние. Сопоставление обра-
ботки шпоночного паза
долблением и протягива-
нием позволяет выяснить
основные преимущества
процесса протягивания.
При долблении (рис. 3,а)
инструмент-резец совер-
шает главное движение
со скоростью v резания и после каждого двойного (рабочего и хо-
лостого) хода ему сообщается подача вглубь паза на величину s.
В резании одновременно участвует вся режущая кромка, длина
которой соответствует ширине шпоночного паза. При протягива-
нии (рис. 3,6) инструмент — шпоночная протяжка — имеет только
одно главное движение — перемещение со скоростью резания v.
Движение подачи отсутствует, так как в конструкции инструмента
предусмотрено «превышение» каждого следующего зуба над пре-
дыдущим на величину подачи s. Поскольку в .резании одновремен-
но участвует не менее четырех—-пяти зубьев, длина режущей
кромки, одновременно участвующей в резании, будет в 4—5 раз
больше, чем при долблении. При обработке протягиванием шлице-
вых и многогранных поверхностей эти величины надо увеличить в
« раз, где п — число шлицев или граней. Так, при обработке шес-
тишлицевого отверстия протягиванием суммарная длина режущей
кромки в 24—30 раз больше, чем при долблении. Этим объясняет-
ся высокая производительность процесса протягивания. Кроме
.того, наличие возвратных (холостых) ходов при доблении увели-
чивает время обработки еще на 15—20%.
. При обработке детали в технологии -машиностроения принято
различать четыре этапа: черновой, получистовой, чистовой и от-
делочный. Так, при обработке на сверлильном станке отверстия
7-го квалитета с шероховатостью 7?а=О,16—0,63 мкм, -полученного
штамповкой в исходной заготовке (рис. 4, а), необходимо выпол-
нить все четыре этапа обработки. Черновой этап — зенкерование,
получистовой — предварительное развертывание, чистовой — окон-
чательное развертывание и отделочный — раскатывание. При об-
работке этой же заготовки на протяжном станке все четыре этапа
-выполняют одним инструментом — комбинированной протяжкой
(рис. 4,(9) — за один рабочий ход. Совмещение нескольких этапов
обработки в течение одного рабочего хода инструмента, обеспечи-
7
Рис. 4. Инструменты для обработки точного отверстия:
а—заготовка; б—зенкер; в—развертка (две); г—раскатка; д—комбинированная
цротяжка
вающее высокую производительность процесса, является особен-
ностью протягивания.
Таким образом, высокая эффективность процесса протягивания
объясняется следующими основными его характеристиками:
1) большой длиной режущих кромок, одновременно участвующих
в резании; 2) выполнением одним инструментом за один рабочий
ход нескольких этапов обработки; 3) отсутствием большого числа
холостых ходов, которые сопровождают процесс долбления шпо-
ночных лазов, шлицевых и зубчатых, многогранных и фасонных
отверстий.
3.	возможности
Возможности процесса протягивания определяются прежде все-
го возможностями инструмента. Но следует отметить, что возмож-
ности инструмента могут быть полностью реализованы только на
протяжных станках, обладающих высокой жесткостью и вибро-
устойчивостью, обеспечивающих высокую геометрическую точность
технологической системы благодаря надежному сопровождению
инструмента вплоть до окончания обработки отверстия.
Инструментальные материалы, используемые для изготовления
протяжек, такие, как высокопроизводительные быстрорежущие
стали, твердые сплавы, позволили расширить технологические воз-
можности процесса протягивания. Отверстия протягивают в сталь-
ных закаленных заготовках твердостью HRC 38—42 и даже
HRC 52. Протяжки успешно применяют для получения отверстий
в деталях из труднообрабатываемых материалов (жаропрочных,
коррозионно-стойких и др.). Этому способствует тенденция повы-
шения скорости резания при протягивании. Станки для внутренне-
го протягивания обеспечивают скорость резания более 30 м/мин.
Если сравнительно недавно протягивание цилиндрических от-
верстий велось только режущими протяжками, то теперь развитие
процесса протягивания невозможно представить без выглаживаю-
щего и деформирующего протягивания (рис. 5). Стабильное по-
8
a)	6)	S)
Рис. 5. Протягивание отверстий:
а—режущее: б—выглаживающее; в—деформирующее
лучение малой шероховатости поверхности (/?а=0,63ч-1,25 мкм)
и высоких физико-механических свойств поверхностного слоя
практически нельзя обеспечить без твердосплавных выглаживаю-
щих или деформирующих элементов, которые либо объединены в
одном комбинированном инструменте с режущей протяжкой, либо
выполнены как отдельный протяжной инструмент. Появление де-
формирующего протягивания открыло возможность для высокоэф-
фективной почти безотходной технологии получения отверстий в
заготовках типа втулок, гильз, цилиндров из трубного проката.
Протягивание обеспечивает получение цилиндрических отвер-
стий 7—9-го квалитетов точности. Однако во многих случаях это
требует создания протяжек специальных конструкций. Например,
при протягивании тонкостенных и разностенных заготовок приме-
няют протяжки, спроектированные с учетом принципа минимиза-
ции сил резания (см. ниже). Для обработки глубоких отверстий
и отверстий в пакетах деталей4'применяют протяжки с винтовым
зубом.
Протягивание является основным способом обработки шпоноч-
ных пазов и шлицевых отверстий. Параметры шпоночных пазов,
обрабатываемых протягиванием, регламентированы стандартами
СЭВ. Максимальная ширина шпоночного паза по этим стандартам
составляет 100 мм. Протягиванием можно обрабатывать шпоноч-
ные пазы с дном, параллельным оси отверстия (под призматиче-
ские и сегментные шпонки) и расположенным под углом к оси от-
верстия (под клиновые шпонки).
Шлицевые отверстия, обрабатываемые протягиванием могут
иметь прямое и винтовое направление шлицев. Шлицевые соеди-
нения с прямым направлением зуба регламентированы стандар-
тами СЭВ. Так, размеры протягиваемых отверстий для шлицевых
соединений с прямобочным профилем приведены в СТ СЭВ 188—
75 (для соединений с наибольшим диаметром до 125 мм). Пара-
метры эвольвентных шлицевых отверстий, обрабатываемых протя-
гиванием, регламентированы СТ СЭВ 269—76 (для эвольвентных
шлицевых соединений с углом профиля до 30°).
9
ГЛАВА ВТОРАЯ
точность протягивания
1.	РАЗМЕРЫ ПРОТЯНУТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
В промышленности СССР с 1929 г. применяется национальная
система допусков и посадок, условно называемая системой ОСТ.
Между тем, во всех промышленно-развитых и развивающихся
странах мира в настоящее время применяется международная си-
стема допусков и посадок ИСО. Требования социалистической ин-
теграции, расширение внешнего технико-экономического сотрудни-
чества и внешней торговли вызвали необходимость разработки
системы стандартов для стран СЭВ, учитывающих основные поло-
жения международной системы ИСО. В связи с этим были р’азра-
ботаны СТ СЭВ 144—75 и СТ СЭВ 145—75 для гладких элементов
деталей (цилиндрических или ограниченных параллельными пло-
скостями) .
Эти стандарты введены в дейстие для применения в народном
хозяйстве СССР с 1 января 1977 г.
Основные обозначения, принятые стандартами СЭВ, приведе-
ны на рис. 6, а. Величина поля допуска обозначается индексом 1Т
с указанием квалитета точности. Например, допуск по 8-му ква-
литету обозначают 1Т8.
Существует две системы образования посадок — система от-
верстия (рис. 6,6) и система вала (рис. 6, в). Предпочтительным
является применение системы отверстия, так как для обработки;
отверстий одного и того же номинального размера, но для соедине-’
ний с различными посадками достаточно иметь одну протяжку
(с помощью этой протяжки можно получить основное отверстие по
заданному квалитету точности). Для решения тех же задач в си-
стеме вала потребуется большое число протяжек. Систему приме-
няют тогда, когда это оправдано конструктивными или экономиче-
скими условиями, например при посадке наружных колец подшип-
ников качения в корпус.
Для образования различных посадок в системе стандартов СЭВ
предусмотрено 28 наборов положений полей допусков как для ва-
ла, так и для отверстия. Каждое положение обозначают прописной
буквой латинского алфавита для отверстия и строчной — для ва-
ла. В табл. 1 приведен набор положений полей допусков для отвер-
стия. Поля допусков расположены в порядке уменьшения зазора
или увеличения натяга.
Поле допуска основного отверстия обозначается буквой Н,
а поле допуска основного вала буквой h. Например, для 8-го ква-
литета обозначение будет следующим: Н8— для основного отвер-
стия и h8 —для основного вала. (В системе ОСТ поле допуска
10
Рис. 6. Схема сопряжения вала с отверстием:
с—основные обозначения: ES—верхнее отклонение отверстия; EJ—нижнее отклонение от*
вёрстия; es—верхнее отклонение вала; ef—нижнее отклонение вала; б—система отверстияз
в—система вала"; /=-поля допусков валов, 2—поле допуска основного отверстия, 3—поле до-
пусков отверстий; 4—поле допуска основного вала; I—посадка с зазором; II—переходные
посадки, III—посадки с натягом
Поля допусков отверстий по СТ СЭВ 145—75
Таблица 1
Посадки	Поля допусков для образования посадок в системе вала
С зазором	А, В, С, CD, D, Е, EF, F, FG,G, Н
Переходные	J,, К, М, N
,С натягом	Р, R, S, Т, U, V, X, Y, Z, ZA, ZB, ZC
и
основного отверстия обозначается буквой А, а поле допуска основ-
ного вала буквой В с цифровым индексом, соответствующим при-
меняемому классу точности.) Для сравнения можно указать, что
в системе ОСТ предусмотрено 16 основных положений полей допу-
сков, образующих соответствующие посадки.
В системе стандартов СЭВ для каждого квалитета (уровня точ-
ности) также применяют ограниченный набор положений полей
допусков. Кроме того, из этого набора выделен еще более узкий
круг предпочтительных полей допусков. Например, для 8-го квали-
тета имеется девять полей допусков отверстий: D8, Е8, Д8, Н8, Is8,
2(8, М8\ N8, U8. Из них только два — Н8 и F8 — рекомендуются
для предпочтительного использования.
В системе ОСТ наибольшее распространение получили 12 клас-
сов точности: 1; 2, 2а, 3, За, 4, 5, 7—11. В системе стандартов СЭВ
уровень точности для каждого диапазона размеров определяется
квалитетом. Установлено 19 квалитетов: 01, 0,1—17, Для размеров
сопрягаемых деталей назначаются в основном квалитеты с 6.-го по
12-й, что соответствует по системе ОСТ классам точности с 1-го
по 5-й.
Операция протягивания чаще всего связана с обработкой ос-
новных отверстий. На рис. 7 показана замена обозначений полей
допусков основных отверстий по системе ОСТ на обозначения по
СТ СЭВ 144—75 для диапазона размеров свыше 50—80 мм. На-
пример, обозначение основного отверстия 0 60А будет заменено
по СТ СЭВ 144—75 обозначением 0 80Н7. В большинстве случаев
при этой замене допуски сохраняются примерно на исходном уров-
Рис. 7. Замена обозначений полей допусков, основных отвер-
стий по системе ОСТ на обозначения по системе СЭВ (для
отверстия диаметром 60):
а—от At цо Аз', б—от Д3а до Аз (отклонения указаны в мкм)
12
Рис. 8. Поля допусков отверстий для установки наружных колец радиальных
подшипников 0-го и 6-го классов:
а—по единой системе допусков СЭВ; б—по системе ОСТ
не, значит введение допусков по СТ СЭВ не требует ужесточения
условий производства. Это позволяет использовать мерный инст-
румент (развертки, протяжки), предназначенный для изготовле-
ния основных отверстий в системе ОСТ, при изготовлении основ-
ных отверстий по стандартам СЭВ.
Следует обратить внимание на то, что при замене поля допу-
ска основного отверстия 3-го класса точности для посадок с натя-
гом (Аз на Н8) поле допуска сокращается на 20—25%. Но это
компенсируется повышением качества и снижением трудоемкости
сборки соединения.
При протягивании посадочных отверстий для наружных колец
подшипников качения и в некоторых других случаях необходимо
назначать поля допусков по системе вала. При неизменном поле
допуска на наружное кольцо подшипника качения разный харак-
тер посадки в корпус в зависимости от условий нагружения под-
шипника достигается за счет соответствующего расположения по-
ля допуска отверстия.
Установлены следующие классы точности подшипников качения
О, 6, 5, 4 и 2 (СТ СЭВ 774—77). Наиболее употребимым является
О класс, который используют для большинства механизмов обще-
го назначения. Схемы расположения рекомендуемых полей допу-
сков на размеры отверстия корпуса для подшипников 0-го и
6-го классов приведена на рис. 8. В ЕСДП СЭВ кроме указанных
на рис. 8, а применяют поле допуска Р7, рекомендуемое для тон-
костенных корпусов.
Положение поля допуска по стандартам СЭВ определяется ос-
новным отклонением. Основным называется отклонение, которое
расположено ближе к нулевой линии. Основное отклонение у ос-
новного отверстия и у основного вала равно нулю. Для полей до-
пусков отверстий от А дб Н основным отклонением является ниж-
нее отклонение EJ. Для полей допусков от J до ZC основным от-
клонением является верхнее отклонение ES. Зная величину допу-
ска, можно определить второе предельное отклонение.
Рассмотрим определение предельных отклонений на примере
протягивания отверстий для установки наружных колец подшип-
ников качения. Пусть. наружный диаметр подшипника 60 мм. Рас-
13
Рис. 9. Предельные отклонения для от-
верстия диаметром 60 мм и калибр для 1
контроля проходного и непроходного-	,
предела отверстия 0 60G7 (отклонения
указаны в микрометрах)
смотрим два случая установки
кольца: а) с гаранитированным
зазором (посадка G7); б) с га-
рантированным натягом (посад-
ка Р7). Допуск на отверстие в
обоих случаях /7’7 = 30 мкм. В
первом случае (рис. 9,а) основ-
ное отклонение (нижнее) EJ =
= + 10 мкм, тогда второе откло- j
нение ES= + 10+30= +40 мкм. 
Во втором случае (рис. 9,6) ос-
новное отклонение (верхнее)
£5 =—21 мкм, тогда второе от-
клонение	Е1=—21—30 =
=—51 мкм.
СТ СЭВ 145—75 введены понятия проходного и непроходного-
предела. Понятие проходной предел относится к тому из двух пре- ;
дельных размеров, который соответствует максимальному количе-
ству металла в детали. Для вала это будет верхний предел, для
отверстия — нижний. Например, на рис. 9, а проходным пределом
является размер 60,010 мм, а на рис. 9,6 — 59,949 мм. Проходной
предел — это предельный размер, который проверяют проходным
калибром. Понятие непроходной предел относится к тому из двух
предельных размеров, который соответствует минимальному коли-
честву металла в детали. Для вала это будет нижний предел, для
отверстия — верхний. Например, на рис. 9, а непроходным преде-
лом является размер 60,040 мм, а на рис. 9, 6 — 59,979 мм. Непро-
ходной предел проверяют непроходным калибром.
Цилиндрические отверстия после протягивания контролируют
чаще всего предельными калибрами. Пример такого калибра для
контроля отверстия 0 60G7 приведен на рис. 9, в.
2.	ШПОНОЧНЫЕ ПАЗЫ В ОТВЕРСТИЯХ
Соединение шпонки со шпоночным пазом в отверстии осуществ-
ляется обычно с зазором. Зазор необходим для компенсации по-
грешностей размеров, формы и взаимного расположения элементов
шпоночного соединения. Размеры наиболее распространенных шло*
ночных соединений с призматическими шпонками регламентирова-
ны СТ СЭВ 189—75. Стандартами СЭВ регламентируются пре-
дельные отклонения элементов соединений с призматическими
шпонками. Отклонение на ширину шпонки при любом виде сое-
динения Й9. Отклонение на ширину паза во втулке: при свободном
соединении £>10, при нормальном соединении Д9, при плотном сое-
14
динении. Таким образом, в шпоночных соединениях по рекоменда-
циям СТ СЭВ применяется система вала. В табл. 2 приведено со-
поставление рекомендуемых сочетаний полей допусков по СТ СЭВ
и по ГОСТ 7227—58.
Поля допусков (на ширину паза втулки
Таблица 2
Вид шпонок	Тип производства	ст СЭВ		ГОСТ 7227-58	
		Ширина шпонки	Ширина паза во втулке	XU ирин а шпонки	Ширина паза во втулке
Любые кроме направляющих	Единичное и се- рийное	Л9		В3	^3
	Серийное и мас- совое		769; £>10		ШЩ
Направляющие	Любое		£>10	*3	Лз
На рис, 10 показано расположение полей допусков для шпоноч-
ного соединения с призматическими шпонками (6 = 10 мм).
Предельные отклонения на глубину паза во втулке для
призматических и .клиновых шпонок задают в зависимости от вы-
соты шпонки h. Вместо контроля размера допускается контроль
размера d+t2 (d— диаметр шпоночного соединения). Предельные
а}
Рис. 10. Расположение полей допусков на ширину
шпонки и паза во втулке (&=1О мм):
чг—по ГОСТ 7227—58; б—по СТ СЭВ? заштрихованные поля
допусков относятся к пазам втулки, незаштрихованные— к
шпонкам
15
отклонения на этот размер также задают в зависимости от высо-
ты шпонки h:
Высота шпонки h, мм...............От	2 до 6 Св. 6 до 18 Св. 18 до 50
Предельное отклонение на глубину паза
iz или размер d+tz, мм .....	.	0,1	0,2	0,3
Отклонения шпоночных пазов для сегментных шпонок (по СТ
СЭВ 647—77) аналогичны выше приведенным, за исключением
поля допуска 2)10 на ширину шпоночного паза во втулке, которое
не применяют для соединений с сегментными шпонками.
В серийном и массовом производстве шпоночные соединения
контролируют специальными калибрами. Пластинами (рис. 11, а)
проверяют ширину паза Ь. Пробками со ступенчатой шпонкой
(рис. 11, б) проверяют размер (d+t2) от дна паза втулки до об-
разующей цилиндрической поверхности отверстия. Комплексным
калибром — пробкой со шпонкой (рис. 11, в) —проверяют симмет-
ричность паза относительно осевой плоскости.
3.	ПРЯМОБОЧНЫЕ ШЛИЦЕВЫЕ ОТВЕРСТИЯ
В СССР с января 1980 г. применяется стандарт СТ СЭВ 187—
75. Этим стандартом регламентируются допуски на соединения
шлицевые прямобочные. В технической документации, выпущенной
ранее, используются положения ГОСТ 1139—58. Кроме того, в оте-
чественной промышленности есть определенный задел шлицевых
протяжек и калибров, изготовленных для обработки и контроля
шлицевых отверстий в соответствии с требованиями ГОСТ 1139—
58. Поэтому далее будут рассмотрены одновременно требования
СТ СЭВ 187—75 и требования ГОСТ 1139—58.
Допуски и посадки на прямобочные шлицевые соединения за-
висят от принятого способа относительного центрирования вала и
втулки. Существует три способа центрирования: ' по внутреннему
диаметру d (рис. 12,а), по наружному диаметру D (рис. 12,6) и
по боковым поверхностям шлицев шириной b (рис. 12, в).
При центрировании по диаметру D центрирующий элемент во
втулке (наружный диаметр) окончательно обрабатывают протя-
гиванием. При центрировании по диаметру d центрирующий эле-
мент во втулке (внутренний диаметр), как правило, только пред-
варительно обрабатывают протягива-
нием. Втулка при этом виде центриро-
вания обычно имеет высокую твер-
дость после термообработки. Поэтому
окончательную обработку центрирую-
щего элемента производят шлифова-
нием. При центрировании по боковым
поверхностям шлицев основное требо-
Рис. 11. Калибры для контроля шпоночного па-
за во втулке:
а — на ширину паза; б —на глубину паза; в — комп-
лексный
16
Рис. 12. Способы центрирования прямобочных шлицевых соеди-
нений
вание к точности обработки — недопустимость больших зазоров
между боковыми поверхностями вала и втулки. При этом не обес-
печивается высокой .точности соосности. Поэтому, хотя данный
способ центрирования является наиболее простым и экономичным,,
его применяют редко. Шлицевое отверстие во втулке окончатель-
но обрабатывают протягиванием.
Посадки по центрирующим внутреннему или наружному диа-
метрам аналогичны посадкам гладких цилиндрических деталей.по
системе отверстия. Основные отклонения задают А, Д2а, А3, Н6, Н7,
Н8 (табл. 3). Поля допусков на ширину впадины втулки по ГОСТ
1139—58 задают степенями точности Ui — U4. По СТ СЭВ 187—75
предусмотрены следующие поля допусков на ширину впадины:
Н, F, D.
f<zwv'
Таблица 3
Поля допусков шлицевых отверстий с прямобочным профилем
Способ центрирования
Номи-
нальный
размер
Рекомендуемые поля допусков по
ГОСТ 1139—58	‘ СТ СЭВ 187—75
По" внутреннему дна-	d '	Л, А2а	Н6, Н7, Н8 
метру d	D	хБ	«12
	b	их, и2	Н8, F8, DQ, «10, 510, /ДО
По наружному диамет-	d	^5	ни
РУ D	D	А, Дз	Hl, Н8
	b	и4	58, £>9, 510, /ДО
По боковым сторонам	d		ни
(размер Ь) '	D	х5	//12
	b	Ui, U4	58, £>9, £>10/510, /ДО
17
Взаимное расположение поверхностей шлицевого отверстия кон-
тролируют проходным комплексным калибром-пробкой. При этом
обязателен поэлементный контроль непроходными калибрами или
универсальными измерительными приборами. Шлицевое отверстие
считают годным, если комплексный калибр-пробка проходит, а диа-
метры и ширина паза не выходят за установленные верхние пре-
делы.
Условные обозначения шлицевых отверстий по ГОСТ 1139—58
и СТ СЭВ 187—75 различны. В условном обозначении по СТ СЭВ
допускается не указывать поля допусков нецентрирующих элемен-
тов. Примеры условных обозначений двух шлицевых втулок при-
ведены в табл. 4.
Таблица 4
Примеры условных обозначений шлицевых отверстий
Способ центрирования	Соединение	
	первое (ГОСТ 1139—58)	второе (СТ СЭВ 187—75)
По внутреннему диа- метру d	d6X28X34a4Hi	d — 8Х36Н7Х40Н12Х Х7О9
По наружному диа- метру D	D6Xi28X34At/s	В—8X3'6X40118X771(0
По боко.вым сторонам (размер Ь)	66Х28Х34£/3	Ь — 8Х36Х4ЮН12 X 7£>9
Примечание. Первое соединение имеет z=6; d=28 мм и 0=34 мм; вто-
рое соединение — z=8; d=3& мм; .0=40 мм и Ь — 7 мм.
4.	ЭВОЛЬВЕНТНЫЕ ШЛИЦЕВЫЕ ОТВЕРСТИЯ
Эвольвентные шлицевые соединения обладают некоторыми пре-
имуществами по сравнению с остальными видами шлицевых соеди-
нений. Поэтому они являются предпочтительными. Требования к
точности указанных соединений изложены в СТ СЭВ 259—76 «Ос-
новные нормы взаимозаменяемости. Соединения шлицевые эволь-
вентные с углом профиля 30°. Допуски и посадки».
Центрирование деталей эвольвентного шлицевого соединения
чаще всего производится по боковым поверхностям и по наружно-
му диаметру D зубьев. Центрирование по боковым поверхностям
наиболее распространено. Стандарты СЭВ в отличие от ГОСТ
6033—51 на эвольвентные шлицевые соединения допускают еще
один вид центрирования — центрирование по внутреннему диамет-
ру. На рис. 13, а показана форма зубьев вала и втулки при центри-
ровании по наружному диаметру. На рис. 13, б, в приведена форма
зубьев вала и втулки при центрировании по боковым поверхностям
зубьев с плоской и закругленной формой дна впадины.
Параметры-шлицевой втулки, на которые назначают допуски
и посадки по СТ СЭВ 259—76: е — номинальная делительная ок-
18
Рис. 13. Способы центрирования
эволызентных шлицевых соеди-
нений:
/—делительная окружность; 2—втулка;
3—средняя окружность; 4—вал
ружная ширина впадины;
D — номинальный (исход-
ный) диаметр соединения;
Df — диаметр окружности
впадин (при плоской форме
дна впадины Df=D); Da —
диаметр окружности вер-
шин зубьев втулки.
Для ширины впадины
втулки СТ СЭВ 259—76 ус-
тановлены три степени точ-
ности: 7, 9 и 11. Различные
посадки по боковым поверх-
ностям зубьев осуществля-
ют по системе отверстия,
поэтому после допуска на
ширину впадины соответст-
вует основному отверстию
И. Обозначение полей до-
пусков для втулок по СТ
СЭВ 259—76: 7Н, 9Н, ПН
S)
(в отличие от обозначений,
принятых в гладких соединениях, где число следует за буквой).
Величина полей допусков зависит от степени точности, модуля и
диаметра делительной окружности.
При центрировании по наружному диаметру назначают поля до-
пусков Н7 и 778 для центрирующего элемента Df. Предпочтитель-
ным является использование поля допуска Н7. При этом поля до-
пусков ширины впадины втулки е должны соответствовать 977;
11/7. Поля допусков на нецентрирующие диаметры приведены в
табл. 5.
Шлицевые отверстия контролируют с помощью комплексного
шлицевого проходного калибра-пробки и непроХодных калибров
для поэлементного контроля. Комплексным шлицевым калибром-
пробкой контролируют отклонения формы и отклонения взаимного
расположения поверхностей шлицевого отверстия. Диаметры и ши-
рину впадины шлицевого отверстия проверяют с помощью поэле-
ментного контроля. Отверстие считают годным, если комплексный
калибр-пробка проходит, а диаметры и ширина паза не выходят
за установленные верхние пределы.
В условное обозначение шлицевого отверстия по СТ СЭВ 259—
76 входит номинальный диаметр соединения D, модуль т; обозна-
чение поля допуска втулки, помещаемого после размеров центри-
19
Таблица 5
Поля допусков эвольвентных шлицевых отверстий
Способ центрирования	СТ СЭВ 259—76		ГОСТ 6033—51	
	Номинальный размер	Поле допуска	Номинальный размер	Поле допуска
По боковым 	IZI	7Н, 9Н, НЯ	IZI	•$3> 5зй, S4
сторонам зубьев	Of	7716		
	Da	/711		Л, Лза, А4
По наружному	1^1	Н7, /78	1^1	А, А^а
диаметру	е	9/7, 11/7	S	$3а> $4
	Da	НИ		Аз, -Аза, А4
Примечание. В квадратах даны центрирующие элементы соединений.
рующих элементов; номер стандарта. Примеры условных обозна-
чений шлицевых отверстий приведены в табл. 6.
Таблица 6
Примеры условных обозначений эвольвентных шлицевых отверстий
Способ центрирования	Соединение	
	первое (ГОСТ 6033—51)	второе (СТ СЭВ 259—76)
По боковым сторонам зубьев S	Эв. 60X3, 5Х165за	50Х2Х9Н СТ СЭВ 259—76
По наружному диа- метру D	Эв. 60X3, 5Х16А5за	50ХН7Х2 СТ СЭВ 259—76
По внутреннему диа- метру d	—	i 50X2 ХН7 СТ СЭВ 259—76
Примечание. Первое соединение имеет D=60 мм; т = 3,5 мм; z=16;
второе соединение — Э—50 мм; /п=2 мм.
5.	ФОРМА ПРОТЯНУТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Требования к точности формы и расположения поверхностей
регламентируются СТ СЭВ 301—76, а условные обозначения —
СТ СЭВ 368—76.
Допуски формы назначают тогда, когда они должны быть мень»:
ше допуска размера. Точность формы цилиндрических поверхностей ..
20
можно характеризовать точностью контура (профиля) в попереч-
ном сечении и точностью профиля в продольном (проходящем че-
рез ось) сечении. Поэтому при протягивании цилиндрических от-
верстий чаще регламентируют (в соответствии с СТ СЭВ 301—76)
следующие отклонения формы: отклонение ют круглости и откло-
нения профиля продольного сечения.
Отклонение от круглости (рис. 14, а) определяют как наиболь-
шее расстояние А от точек реального профиля 1 до прилегающей
окружности. Прилегающая окружность 2 — это окружность наи-
большего диаметра, которую можно Вписать в реальный профиль
внутренней поверхности вращения. Допуск круглости—это наи-
большее допускаемое значение отклонения от круглости. Пример
обозначения допуска круглости (0,003 мм) на чертеже по СТ СЭВ
368—76 приведен на рис. 14, в.
Возможно регламентирование допуска круглости текстом в тех-
нических требованиях чертежа. Например: «Допуск круглости по-
верхн. А 0,003 мм». В этом случае необходимо обозначить на чер-
теже поверхность, к которой относится требование (рис. 14, а).
Частным видом отклонения от круглости является овальность
отверстия (рис. 14,6). Реальный профиль в этом случае представ-
ляет собой овалообразную . фигуру, наибольший йтах и наимень-
ший dmin диаметры которой взаимно перпендикулярны. По СТ СЭВ
301—76 количественную оценку отклонения формы производят по
формуле
д _______________________dmax ^mln___д
“ов	g	“кр>
где Дкр — отклонение от круглости.
По ГОСТ 10356—63 количественная оценка овальности, характери-
зуется вдвое большей величиной: АОв=^тах — ^min=2AKp-
Отклонение профиля продольного сечения (рис. 15,’а) опреде-
ляется как наибольшее расстояние А от точек реального профиля
1 (в осевом сечении) до соответствующей стороны прилегающего
профиля 2. Допуск профиля продольного сечения — это наиболь-
шее допускаемое значение отклонения профиля продольного сече-
ния. Пример обозначения допуска профиля продольного сечения
(0,004 мм) на чертеже по СТ СЭВ 386—76 приведен на рис. 15,6.
Возможно регламентирование рассматриваемого допуска текстом в
технических требованиях чертежа, например: «Допуск профиля
продольного сечения поверхн. А 0,004 мм». В этом случае необхо-
димо обозначить на чертеже поверхность, к которой относится тре-
бование (рис. 15, г).
Допускается одновременно указывать допуск круглости и до-
пуск профиля продольного сечения (рис. 15, в).
Частными видами отклонений профиля продольного сечения яв-
ляются конусообразность, бочкообразность, седлообразность. Кону-
сообразность (рис. 15,6) — отклонение профиля продольного се-
чения, при ктором образующие прямолинейны, но не параллель-
ны. Бочкообразность (рис. 15, е)—отклонение профиля продоль-
21
Рис. 15. Отклонения профиля про-
дольного сечения
Рис. 14. Отклонения от круглости
ного сечения, при котором образующие не прямолинейны и диа-
метры увеличиваются от краев к середине сечения. Седлообраз-
ность (рис. 15, ж)—отклонение профиля продольного сечения,
при котором образующие не прямолинейны и диаметры уменьша-
ются от краев к середине сечения. Формулы для количественной
оценки по СТ СЭВ 301—76 указанных отклонений (Д«он> Дбоч»
Дсед) одинаковы и могут быть представлены следующей зависи-
мостью:
л _ ^max ^inin
ипрод	g
Следует отметить, что по ГОСТ 10356—63 величины Дкон, Дбоч,
Дсед равны удвоенной величине Дпрод-
Отклонение от плоскостности определяется как наибольшее
расстояние Д от точек реальной поверхности 1 до прилегающей
плоскости 2 в пределах нормируемого участка (рис. 16, а). При-
легающая плоскость — это плоскость, соприкасающаяся с реаль-
£J\ 0,06/200х 200 \
2Z7\ роз]
Вогнутость
не Запускается
г)
Рис. 16. Отклонение от плоскостности
22
ной поверхностью и расположенная вне материала детали так,
чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки*реальной по-
верхности в пределах нормируемого участка,имело минимальное
значение. Допуск плоскостности — это наибольшее допускаемое
значение отклонения от плоскостности.
На рис. Гб, б показан пример обозначения допуска плоскостно-
сти (0,025) на всей поверхности детали. Если задается допуск на
определенном участке нормируемой поверхности, то после наклон-
ной линии задают размеры нормируемого участка в миллиметрах
(рис. 16, в). При этом нормируемый участок может находиться в
любом месте ограниченной допуском поверхности. Надписи, допол-
няющие данные, вписывают над рамкой допуска или под ней
(рис. 16, г).
ГЛАВА ТРЕТЬЯ
КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ
ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ
1. КАЧЕСТВО И ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ
Качество поверхности детали — это состояние поверхностного
слоя детали на данном этапе технологического процесса. Качество
поверхности детали обычно характеризуется шероховатостью по-
верхности и физико-механическими свойствами поверхностного
слоя,.
Шероховатостью поверхности называется совокупность неров-
ностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой
длине. Базовая длина зависит от высоты неровностей, ее выбирают
в пределах от 0,08 до 8 мм. Рекомендации по выбору базовой
длины приведены в информационном приложении к СТ СЭВ
638—77. Следует различать шероховатость и волнистость поверх-
ности.
Волнистостью называется совокупность периодически повторя-
ющихся неровностей с относительно большим шагом. При протя-
гивании отверстий возникают как шероховатость, так и волни-
стость поверхности. Для разграничения шероховатости и волнисто-
сти используют отношение шага к высоте неровностей (рис. 17).
Если для шероховатости отношение -^—<^50, то для волнистости
/7
отношение -^—=50-<-1000. Причиной образования волнистости
77 в
поверхности являются колебательные движения в системе СПИД.
Допустимая величина волнистости, если нет особых указаний, ог-
раничивается допуском формы, т. е. волнистость рассматривают
как часть отклонений формы поверхности.
23
Рис. 17. Шероховатость и волнистость поверхности:
/—шаг неровностей; L—шаг волны; Л—высота неровностей; Нъ—высота волны
Физико-механические свойства поверхностного слоя материала;
детали определяются степенью упрочнения (наклепа), глубиной
упрочненного слоя, остаточными напряжениями после обработки и
др. Степень наклепа характеризуется повышением твердости по-
верхностного слоя по сравнению с твердостью основного материа-
ла детали. Так, при протягивании режущими протяжками степень,
наклепа составляет 150—200%, а глубина наклепа 0,002—0,4 мм.
Кроме наклепа в результате обработки в поверхностном слое дета-
ли появляются остаточные напряжения. В зависимости от условий
обработки это могут быть остаточные напряжения сжатия- или рас-
тяжения. Наиболее благоприятными являются остаточные напря-
жения сжатия, которые повышают эксплуатационные качества де-
талей машин. Такие напряжения появляются, в частности, при об-
работке без снятия стружки методом холодного пластического де-
формирования поверхностного слоя. К этим методам относится
протягивание выглаживающими, деформирующими и комбиниро-
ванными протяжками.
2. НОРМИРОВАНИЕ И ОБОЗНАЧЕНИЕ
ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
Шероховатость поверхности по стандарту регламентируется
указанием одного или нескольких параметров шероховатости и»
следующего перечня: Ra, Rz, Rm^, Sm, S, tv. Кроме того,- приво-
дятся значения выбранных параметров и базовые длины, на кото-
рых происходит определение параметров. В стандарте приведены
ряды значений параметров, которые используют для указания наи-
больших допускаемых величин и границ допускаемого диапазона
значений параметров шероховатости. Предпочтительным является
параметр Ra —среднее арифметическое отклонение профиля.
Среднее арифметическое отклонение профиля Ra определяют
как среднее арифметическое из абсолютных значений отклонений
профиля у от средней линии (рис. 18):
п
2 l^il
'-1
где п — число отклонений.
24
I
Рис. 18. Действительный профиль поверхности
Высота профиля по десяти точкам Rz— среднее значение абсо-
лютных высот пяти наивысших выступов и глубин пяти наи-
больших впадин Hi mm профиля в пределах базовой длины:
S	5
2 MCmaxI + 2 l^zminl
i-1	>-1
Если средняя линия является отрезком прямой, как, например,
яри протягивании отверстий, то
5	5
2	2 ^imln
’
где Zifmax, hi ты — расстояния от линии, параллельной средней ли-
нии, соответственно до пяти высших и пяти низших точек в преде-
лах базовой длины.
Следует отметить, что ГОСТ 2789—59, который использовался
до 1975 г. для нормирования шероховатости поверхности, вклю-
чал только два рассмотренных параметра Ra и Rz. Стандарт
СТ СЭВ 638—77 кроме двух высотных параметров, одинаковых с
ГОСТ 2789—59 (Ra и Rz)содержит еще один— 7?тах. Наибольшая
высота неровностей профиля — расстояние между линией вы-
ступов и линией впадин профиля (см.* рис. 18) в пределах базовой
длины.
Кроме трех высотных СТ СЭВ 638—77 содержит еще два шаго-
вых параметра Sm и S. Средний шаг неровностей Sm—средний
шаг неровностей в пределах базовой длины:
п
2 S"4
------,
п
где Sm. — шаг неровностей по средней линии; п — число шагов
в пределах базовой длины.
25
Средний шаг неровностей по вершинам S — среднее расстояние
между вершинами характерных неровностей Si в пределах базо-
вой длины:
п
S=^^- ,
п
где п — число шагов неровностей по вершинам в пределах базовой
длины.
Многие эксплуатационные характеристики поверхности: изно-
состойкость, передаваемое удельное давление и др.—зависят от
фактической площади контакта сопрягаемых поверхностей, кото-
рая определяется формой микронеровностей, образующих шерохо-
ватость. При одинаковой высоте микронеровностей их форма бу-
дет определять площадь опорной поверхности, а следовательно и
относительную опорную длину профиля tp для заданных уровней
р сечения профиля. Относительная опорная длина профиля tp
нормируется стандартом. Величину р измеряют от линии высту-
пов и задают в процентах наибольшей высоты неровностей про-
филя /?тах. Величина tp определяется по формуле
100%,
е
где rip — опорная длина профиля, определяемая от линии высту-
пов на уровне р сечения профиля (см. рис. 18).
Опорная длина профиля равна сумме отрезков bi на высту-
пах профиля в пределах базовой длины I:
п
1=1
где п — число' отсекаемых отрезков bi в пределах базовой длины.
Значения р выбирают из ряда: 5, 10, 15, 25, 30, 40, 50, 60, 70,
80, 90% Яшах.
Относительную опорную длину профиля задают, например, сле-
дующим образом: £4060. Это означает, что на расстоянии 40% #тах,
которое отсчитывается от линии выступов, относительная опорная
длина профиля должна составлять 60%.
Обозначение шероховатости поверхности на чертежах произво-
дится в соответствии с ГОСТ 2.309—73. Структурная схема обо-
значения приведена на рис. 19, а. Параметры шероховатости ука-
зывают сверху вниз в следующей последовательности (рис. 19,6):
высотные, шаговые, относительная опорная длина профиля. Значе-
ния параметра Ra указывают без символа, значения остальных
параметров — после символа. Допустимые значения высотных и
шаговых параметров проставляют в микрометрах, а базовую дли-
ну — в миллиметрах.
26
a)
0,1
Sm 0,063 ---
0,040 / о,а
tso 80+10%/
V
Полировать.
Рис. 19. Обозначение шероховатости поверхности:
/—параметры шероховатости; 2—знак; 3—вид обработки и (или) другие дополнительные
указания; 4—полка знака; 5—базовая длина; 6—условное обозначение направления не-
ровностей
Допустимо упрощенное обозначение шероховатости поверхно-
сти с разъяснением его в технических требованиях чертежа. При
этом внутри знака ставят строчную букву (рис. 19, в).
Допустимая шероховатость поверхности назначается в зависи-
мости от назначения протягиваемой детали, характера и точности
ее соединения с сопрягаемой деталью.
3.	ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ И СНИЖЕНИЕ
ШЕРОХОВАТОСТИ ПОВЕРХНОСТИ
При работе главных режущих кромок протяжек необходимо
различать шероховатость в продольном направлении, соответству-
ющем направлению скорости резания, и шероховатость в попереч-
ном направлении, перпендикулярном к продольному. Шерохова-
тость в поперечном направлении при отсутствии наростообразова-
ния на режущих кромках зубьев протяжки обусловлена копирова-
нием неровностей режущей кромки. При резании с наростообразо-
ванием возникновение поперечной шероховатости связано, кроме
того, с неравномерностью процесса наростообразования вдоль ре-
жущей кромки, обусловленной не одинаковой остротой по перимет-
ру режущей кромки зуба, наличием ее местных дефектов и другими
причинами. Тщательная доводка задней грани зубьев протяжек
способствует снижению поперечной шероховатости поверхности.
Продольная шероховатость при протягивании со скоростями
резания до 12 м/мин связана с явлением наростообразования в зо-
не резания. Кроме того, на продольную шероховатость влияют
вибрации при протягивании, наиболее интенсивные при таких ско-
ростях резания.
В зоне малых толщин среза (0,005—0,01 мм) и малых скоро-
стей резания (1—1,5 м/мин) продольная шероховатость мини-
мальна. Именно поэтому на чистовой части протяжек должны на-
значаться толщины среза, не превышающие указанных величин,
а на протяжных станках предусмотрено снижение скорости реза-
ния до рекомендуемых пределов в момент входа в отверстие чи-
стовой части протяжки. Доводка задней грани зубьев протяжек
способствует снижению продольной шероховатости.
27
Рис. 20. Схема образования чешуйчатости поверхности
При работе в зоне интенсивного наростообразования -продоль-
ная шероховатость связана с появлением чешуйчатости, когда в
процессе протягивания образуются сливные стружки. При чешуй-
чатости. на обработанной поверхности возникают зазубрины, рас-
положенные вдоль почти параллельных линий.
На рис. 20 показана схема образования чешуйчатости, предло-
женная В. А. Ведмедовским [11]. Возникновение нароста связано
с затормаживанием части волокон обрабатываемого материала
около передней и частично около задней поверхности зуба про-
тяжки 2. Для определенных условий резания существует опреде-
ленная максимальная высота нароста. Когда эта высота достигну-
та, наибольшая часть нароста или весь нарост удаляется со струж-
кой. В первом случае образуется нормальная чешуйка, во втором —
предельная. При образовании предельной 4 чешуйки подошва на-
роста отделяется по геометрической линии среза 1. Число нор-
мальных 3 чешуек между двумя предельными 4 равно в среднем
семи —десяти. Нормальные чешуйки, расположенные на одной де-
тали, имеют примерно равные шаги, величина которых колеблет-
ся от 0,2 до 1,0 мм.
Таким образом, шероховатость протянутой режущими протяж-
ками поверхности в большинстве случаев связана с явлением на-
ростообразования в зоне резания. Шероховатость зависит от пода-
чи s, скорости резания V, степени затупления режущей кромки, ви-
да смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и шероховатости са-
мой режущей кромки. С увеличением подачи шероховатость повы-
шается.
До недавнего времени считалось, что с ростом скорости реза-
ния увеличивается шероховатость протянутой поверхности. Это
было связано с тем, что при протягивании применяли скорости
резания не более 15 м/мин. Однако из теории резания известно,
что именно этот диапазон скоростей связан с интенсивным наро-
стообразованием. С увеличением скорости резания более 20—
30 м/мин шероховатость поверхности уменьшается. Исследования
28
по скоростному протягиванию подтвердили этот вывод. Особенно
большой эффект наблюдается при протягивании деталей из труд-
нообрабатываемых материалов. Появление инструментов из твер-
дого сплава и станков для скоростного протягивания открывает
большие возможности для получения малой шероховатости протя-
нутых поверхностей.
Затупление режущей кромки вызывает повышение интенсивно-
сти и нарушение стабильности процесса наростообразования. Это
приводит к увеличению шероховатости. Именно ухудшение шеро-
ховатости протянутой поверхности во многих случаях является
критерием износа протяжки, тогда снижения шероховатости про-
тянутой поверхности и увеличения периода стойкости между пере-
точками можно достичь, повысив качество заточки инструмента.
Для этого используют круги из сверхтвердых синтетических
материалов и применяют доводку задней грани зубьев протя-
жек.
При работе протяжек с генераторной схемой резания шерохо-
ватость поверхности ухудшается, так как условия резания на
вспомогательных режущих кромках, формирующих протянутую
поверхность гораздо тяжелее, чем на главных режущих кромках.
Поэтому, например, при обработке ответственных шпоночных па-
зов для окончательного формирования боковых стенок паза прин
меняют протяжки (ГОСТ 18220—72) бокового резания. Эти про-
тяжки обеспечивают шероховатость поверхности Ra не более
2,5 мкм (см. гл. 5).
Качество обработанной поверхности кроме шероховатости оп-
ределяется еще физико-механическими свойствами поверхностно-
го слоя, в частности упрочнением (наклепом) и остаточными на-
пряжениями. Степень наклепа (повышения твердости) поверхно-
стного слоя после протягивания может достигать 150—200% при
глубине наклепа 0,1 мм. Во многих случаях после обработки ре-
жущими протяжками в поверхностном слое возникают неблагопри-
ятные растягивающие остаточные напряжения, которые снижают
усталостную прочность и другие- эксплуатационные характеристи-
ки деталей машин.
4.	ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ПРОТЯНУТЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
ВЫГЛАЖИВАЮЩИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ ПРОТЯЖЕК
При протягивании ответственных отверстий в стальных заго-
товках критерием затупления протяжек, как правило, является
ухудшение шероховатости поверхности, появление рисок. Это при-
водит к частым переточкам протяжек и сокращению срока их
службы. Кроме того, протяжки, имеющие только режущие зубья,,
могут обеспечить шероховатость поверхности не более Ra= 1,25^-
2,5 мкм, чаще Да>5 мкм.
Появились конструкции комбинированных протяжек с элемен-
тами, пластически деформирующими поверхность отверстия после
29
режущих зубьев протяжки. Это были стальные выглаживающие
элементы, их выполняли непосредственно на теле протяжки. При-
менение таких протяжек обеспечило получение шероховатости по-
верхности обработанных отверстий до /?а = 1,25 мкм и даже
0,63 мкм.
Однако применение стальных выглаживающих элементов не
обеспечивает высокой стойкости протяжек в связи с образованием
нароста и налипанием металла в области выглаживающих элемен-
тов. В результате происходит быстрый износ этих элементов, воз-
никает необходимость частого их восстановления. От этого недо-
статка свободны твердосплавные выглаживающие элементы при
условии правильного выбора марки твердого сплава, натягов на
отдельные элементы, СОЖ и конструктивного решения выглажи-
вающей части протяжки.
Применение комбинированных протяжек с твердосплавными
выглаживающими элементами не только снижает шероховатость
поверхности и повышает стойкость инструмента, но и способству-
ет более стабильному обеспечению высокой точности протягива-
ния. Поверхность отверстия после прохода выглаживающих эле-
ментов имеет, кроме того, увеличенную относительную опорную
длину профиля по сравнению с поверхностью обработанной шли*
фованием .и имеющей ту же высоту неровностей. Достоинством
этих протяжек также является и то, что в поверхностном слое об-
работанного отверстия создаются благоприятные сжимающие оста-
точные напряжения.
Для получения с помощью комбинированных протяжек точных
отверстий с малой шероховатостью поверхности необходимо, что-
бы режущая часть протяжки обеспечивала шероховатость поверх-
ности, не более чем в 2—4 раза превышающую заданную и тре-
буемую точность отверстия. Этими свойствами обладают обычно
протяжки переменного резания с равной стойкостью чистовой и
черновой части.
5.	СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИЕ ЖИДКОСТИ
ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ
Одно из основных назначений СОЖ при протягивании — умень-
шение шероховатости поверхности. СОЖ повышают стойкость ин-
струмента и снижают силы резания. Но следует иметь в виду, что
эффективность применения СОЖ может быть сведена к нулю в
случаях загрязнения, некачественного составления или нарушения
сроков замены СОЖ и чистки системы.
При протягивании наиболее распространенными СОЖ явля-
ются обычные эмульсии (5; 10; 15; 20%-ные), сульфофрезол, керо-
син, минеральные масла, смеси на основе минерального масла или
сульфофрезола, активированные эмульсии.
Общемашиностроительные нормативы режимов резания для
протяжных станков [20] дают следующие рекомендации по выбо-
ру СОЖ при протягивании. При протягивании стальных заготовок
3.0
в зависимости от группы обрабатываемости рекомендуется приме-
нять одну из следующих СОЖ: сульфофрезол, сульфофрезол с до-
бавлением 15—30% олифы, веретенное масло со специальной при-
садкой «ЗИЛ-2» (4—3%), обычные 15—20%-ные эмульсии и акти-
вированные эмульсии. В тех случаях, когда промывка деталей
после протягивания затруднена, на предприятиях предпочитают
использовать в качестве СОЖ обычные эмульсии.
Протягивание заготовок из серого чугуна на многих предприя-
тиях производят без применения СОЖ. Это связано с сильным за-
грязнением самих СОЖ, систем их подачи и рабочих мест. В слу-
чае необходимости в качестве СОЖ используют керосин, сульфо-
фрезол с добавлением 20—30% керосина и сульфофрезол. При
протягивании заготовок из серых чугунов с применением СОЖ
размеры отверстий получаются более стабильными.
Заготовки из бронзы и латуни протягивают с использованием в.
качестве СОЖ чистых и осерненных минеральных масел, а также
обычных и активированных эмульсий.
При протягивании заготовок из алюминиевых сплавов в каче-
стве СОЖ используют обычные и активированные эмульсии, керо-
син, смесь минерального 30%-ного касторового масла.
Для протяжек с выглаживающими элементами при обработке
заготовок из конструкционных сталей рекомендуется в качестве
СОЖ применять осерненные растительные масла и сульфофре-
зол.
Появились СОЖ повышенной эффективности, используемые осо-
бенно часто при протягивании заготовок из труднообрабатываемых
материалов. К ним, в частности, относятся эмульсии на основе
эмульсолов СДМУ-2 и «Укринол-1». Применение 5—15 %-ной
эмульсии на основе СДМУ-2 способствует улучшению качества
поверхности, повышению стойкости инструмента при протягивании
как высокопрочных материалов, так и углеродистых сталей, алю-
миниевых сплавов. Хорошо зарекомендовали себя 3—10%-ные
эмульсии на основе эмульсола «Укринол-1», особенно при протя-
гивании труднообрабатываемых материалов.
Опыт автомобильной промышленности [23] показывает, что
при протягивании заготовок из углеродистых и легированных ста-
лей протяжками из быстрорежущей стали рационально применять
либо СОЖ на водной основе с химически активными и поверхно-
стно-активными присадками (РЗ, СОЖ8, аквол 2, сульфорецинат
Е, «Укринол-1»), либо масляные с химически активными присад-
ками (МР1,МР2, сульфофрезол).
Наиболее эффективным методом подвода СОЖ является под-
вод непосредственно в стружечную канавку. Такой метод приме-
няют при протягивании глубоких отверстий. Часто СОЖ подводят
поливом. Расход СОЖ должен быть 10—25 л/мин. Эффективность
СОЖ повышается, если подвод осуществляют с двух сторон — на
входе и выходе протяжки, а также при использовании кольце-
вых трубок, подающих СОЖ по всему периметру зубьев-
протяжки.
31
ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
ПОГРЕШНОСТИ ОБРАБОТКИ И ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ТОЧНОСТИ ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ
1.	ПОГРЕШНОСТИ РАЗМЕРОВ
При механической обработке возникают следующие основные
виды погрешностей: размеров, формы и взаимного расположения
поверхностей. Соответственно существуют понятия точность раз-
меров, формы и взаимного расположения поверхностей. Рассмот-
рим эти виды погрешностей применительно к протягиванию.
Погрешности размеров могут быть систематическими и случай-
ными.
Систематические погрешности остаются обычно постоянными
у партии деталей. Эти погрешности характеризуют смещение цент-
ра группирования (среднего значения) размеров при протягива-
нии. Например, при протягивании партии деталей протяжкой, от-
служившей свой срок, у всех деталей партии получают отверстия
меньшего диаметра. Размеры всех отверстий окажутся около ниж-
него предельного размера. Другой характерный пример — работа
сильно разогретой протяжкой. В этом случае размеры всех отвер-
стий окажутся около верхнего предельного размера. Систематиче-
скую погрешность находят после подсчета среднеарифметического
диаметра отверстия dCp для партии деталей. Сравнивая dop с од-
ним из предельных размеров по чертежу, можно определить систе-
матическую погрешность. Основные причины возникновения систе-
матических погрешностей: неточность размера инструмента; теп-
ловая деформация (расширение) инструмента; тепловая деформа-
ция заготовки; упругие деформации тонкостенных деталей в ра-
диальном направлении; образование стабильного нароста на
зубьях, окончательно формирующих отверстие.
Систематические погрешности обычно связывают с разбивкой
или усадкой отверстия. Так, протягивания в условиях стабильно-
го наростообразования вызывают разбивку отверстия. Работа силь-
но разогретой протяжкой тоже ведет к разбивке отверстия. При
протягивании тонкостенных заготовок чаще наблюдается усадка,
что объясняется двумя причинами: 1) тонкостенная заготовка уп-
руго деформируется (растягивается) под действием сил резания,
когда внутри нее находится протяжка, и после выхода протяжки
заготовка упруго «садится»; 2) заготовка тонкостенная, а припуск
большой (например, при протягивании шлицев), происходит силь-
ный разогрев заготовки. Калибрующие зубья проходят через горя-
чую заготовку; После остывания заготовки размер ее отверстия
оказывается меньше размера калибрующих зубьев протяжки.
Случайные погрешности характеризуют рассеяние (разброс)’
размеров в партии заготовок, обработанной при одной настройке.
32
Величину случайной погрешности для каждой конкретной Детали
невозможно предсказать заранее. Оценивают обычно суммарную
величину случайных погрешностей, называемую полем рассеяния
размеров 6а. Среднеквадратичное отклонение для партии деталей
определяются по формуле:
.— Дср)2 + (Й2 — rfcp)2 + — + (dn — dc₽)2
где п — число деталей в партии, которое должно быть не ме-
нее 50.
В пределы поля рассеяния 6а должно попадать 997 из каждой
тысячи протянутых отверстий.
Случайные погрешности обусловлены колебаниями величины
упругих, тепловых деформаций в партии деталей, колебаниями ве-
личины нароста, низкой геометрической точностью системы СПИД
и другими факторами. Эти колебания .могут быть вызваны неоди-
наковой твердостью заготовок в партии. Чем тверже заготовка,
тем больше сила резания и упругие деформации стенок детали в
радиальном направлении. Неодинаковая твердость заготовок ведет
к разным условиям наростообразования, что также может приве>
сти к колебаниям размера отверстия.
Проведенные исследования позволили установить, что рассея-
ние размеров при протягивании цилиндрических отверстий укла-
дывается чаще всего в поле допуска от Н7 до Н9. На величину
поля рассеяния влияют конструкции протяжки и заготовки, усло-
вия протягивания.
2. ПОГРЕШНОСТИ ФОРМЫ ОТВЕРСТИЙ
При протягивании цилиндрических отверстий часто возникают
такие отклонения профиля продольного сечения, как конусообраз-
ность, и отклонение от круглости — овальность (см. гл. 2). Погреш-
ности формы протянутых отверстий возникают обычно при протя-
гивании отверстий в заготовках с малой и средней толщиной
стенки.
Конусообразность протянутых отверстий связана, как правило,
с неодинаковостью упругих радиальных деформаций стенок заго-
товки у входного и базового торцов. Эта неодинаковость может
быть вызвана разной толщиной стенок около торцов заготовки. Но
конусообразность может появляться и при протягивании гладких
втулок с постоянной толщиной стенки. Диаметр отверстия у таких
втулок около входного торца меньше, чем диаметр отверстия око-
ло базового торца (отрицательная конусообразность), так как при
окончательном формировании отверстия около входного торца за-
готовка упруго растянута в радиальном направлении предыдущи-
ми зубьями протяжки. После выхода протяжки из отверстия про-
исходит усадка этой части отверстия. В момент окончательного
2	1805	33
формирования отверстия около базового торца все предыдущие
зубья уже вышли из заготовки, упругая радиальная деформация
уже снята. Поэтому усадка отверстия в районе базового торца
после выхода протяжки из заготовки происходить не будет. Опре-
деленную роль в формировании отрицательной конусообразности
играют и силы трения на опорном торце заготовки.
В условиях тяжелого .машиностроения при протягивании не-
жестких в осевом направлении заготовок возникает положитель-
ная конусообразность, когда диаметр отверстия около входного
торца меньше диаметра около базового торца. Установлен меха-
низм возникновения такой конусообразности, .подтвержденный дан-
ными исследования точности в производственных условиях. Кону-
сообразность в этом случае обусловлена осевым прогибом заго-
товки в момент формирования отверстия около входного торца.
Осевой прогиб происходит за счет осевых сил резания, созданных
находящимися в детали зубьями. При формировании отверстия
около базового торца все предшествующие зубья вышли из отвер-
стия. Осевые силы близки к нулю, поэтому осевой прогиб отсутст-
вует. Таким образом, зубья, окончательно формирующие отвер-
стие, около входного торца снимают больше металла, чем около
базового. Установлен критерий, позволяющий прогнозировать по-
явление пложительной конусообразности. Таким критерием явля-
ется отношение длины отверстия к его диаметру (если это отноше-
ние меньше 0,5).
Следовательно, конусообразность определяется двумя факто-
рами: 1) жесткостью в радиальном и осевом направлении — чем
выше жесткость, тем меньше будет конусообразность отверстий
после протягивания; 2) уровнем сил резания в момент окончатель-
ного формирования отверстия около данного торца (этот фактор
связан с конструкцией протяжки).
Овальность протянутых отверстий обусловлена в основном дву-
мя группами факторов: геометрическими погрешностями в техно-
логической системе и неравномерностью упругих деформаций де-
тали в поперечном сечении. Геометрические погрешности могут
быть связаны прежде всего с протяжкой. Овальность зубьев, фор-
мирующих отверстие, будет копироваться на обработанной заго-
товке. Этот фактор будет вызывать овальность при протягивании
как тонкостенных, так и толстостенных заготовок.
Неравномерность упругих деформаций заготовки в поперечном
сечении проявляется при протягивании заготовок с малой радиаль-
ной жесткостью, т. е. сравнительно тонкостенных, у которых отно-
шение диаметра ступицы к диаметру отверстия меньше двух.
В этом случае овальность протянутого отверстия могут вызвать
самые разнообразные факторы. Так, например, неодинаковость
толщины стенки по окружности заготовки, неодинаковость затуп-
ления протяжки по окружности (чаще всего наблюдается у круп-
ных протяжек из стали ХВГ), погрешности установки детали. Но
указанные две группы факторов могут действовать совместно. Так,
геометрические погрешности заготовки и опорного фланца (откло-
34
Рис. 21. Погрешности установки пр.и работе составной протяжки:
1—патрон; 2—клин; 3—штанга: 4—заготовка; 5—протяжка
некие от перпендикулярности торца к оси) приводят к появлению
изгибающего момента, действующего на деталь и на протяжку.
Если деталь будет нежесткой, это вызовет неравномерную ради-
альную деформацию стенок заготовки.
Погрешности установки проявляются, когда протяжка и заго-
товка имеют значительную массу, и заготовку при этом либо сво-
бодно устанавливают на направляющую часть протяжки, либо
подвешивают с помощью подъемных механизмов. Особенно на-
глядно это можно проследить при протягивании составными про-
тяжками заготовок, подвешенных с помощью подъемных устройств,
(рис. 21). Тельфером или краном трудно точно выставить ось за-
готовки но оси станка, поэтому заготовку либо поднимают тросом
выше оси станка до выбора всех зазоров в системе, либо опуска-
ют ниже оси (на рисунке не показано). В технологической систе-
ме под действием сил Рос возникнет изгибающий момент, который
будет приводить к неравномерной радиальной деформации стенок
заготовки. Следует отметить, что'большая ось овала (искажение
формы протянутого отверстия) не обязательно будет располагать-
ся вертикально, так как зазоры в сочленениях будут выбираться
и в горизонтальной плоскости, и под углом.
Неравномерность радиальных деформаций по окружности заго-
товки будет тем больше, чем больше будут силы резания. Поэто-
му, как правило, там, где эта группа факторов оказывает домини-
рующее влияние на овальность, ее величина у входного торца бы-
вает-больше, чем у базового.	1
3. ПОГРЕШНОСТИ ВЗАИМНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ
ПОВЕРХНОСТЕЙ
При протягивании отверстий возникают погрешности взаимно-
го расположения, связанные в основном с отклонением от перпен-
дикулярности оси протянутого отверстия к базовому торцу обра-
батываемой заготовки. Если погрешности размеров и формы про-
тянутых отверстий чаще всего бывают значительными при протя-
гивании тонкостенных заготовок, то погрешности взаимного распо-
ложения почти не зависят от толщины стенки заготовки. Эти по-
грешности обусловлены геометрическими неточностями в техноло-
гической системе. К ним относятся торцовое биение заготовки
перед протягиванием, отклонение от перпендикулярности рабоче-
2*	35
го торца опорного фланца по отношению к оси протягивания.
К геометрическим погрешностям системы можно отнести и откло-
нение траектории движения оси протяжки от оси станка при отсут-
ствии сопровождения протяжки.
С другой стороны на погрешности взаимного расположения
оказывают большое влияние упругие деформации протяжных
станков. Измерения перемещений опорных плит ранее выпускав-
шихся горизонтально-протяжных станков (например^ 7А520, 7А540)
показали, что при нагрузках, близких к номинальным, угловой по-
ворот опорных плит не позволяет получить требуемую по стан-
дарту точность взаимного расположения (торцевое биение протя-
нутых заготовок). Это связано, в частности, с недостаточной жест-
костью опорных плит указанных станков.
У вертикально-протяжных станков с несимметричным относи-
тельно оси протягиваемого отверстия креплением стола наблюда-
ется значительный поворот стола под нагрузкой, что также приво-
дит к 'большому биению заготовки относительно оси протянутого
отверстия.
Кроме -того, на торцовое биение после протягивания влияет
точность обработки отверстия в заготовке под протягивание. Это
связано со смещением оси заготовки относительно оси протяжки
перед началом протягивания. Значительное смещение приводит к
неодинаковой толщине среза на противоположных сторонах про-
тяжки и неравномерности сил резания по окружности протяжки,
что увеличивает торцовое биение заготовки.
4. ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ
Рассмотрение причин образования погрешностей позволило
объединить эти причины в следующие основные группы: 1) геомет-
рические неточности в технологической системе, включающие на-
рушение строгой ориентации протяжки в ходе протягивания;
2) упругие деформации; 3) тепловые деформации; 4) погрешности
установки заготовки; 5) износ инструмента; 6) наростообразова-
ние. С другой стороны те или иные факторы, влияющие на точ-
ность обработки, связаны с конкретными элементами технологиче-
ской системы, т. е. со станком, приспособлением, инструментом,
обрабатываемой заготовкой. Поэтому применительно к этим эле-
ментам и рассмотрим пути повышения точности обработки.
Станки. К недостаткам ранее выпущенных горизонтально-про-
тяжных станков (например, мод. 7А520, 7А540) можно отнести,
в частности, малую жесткость опорной плиты, отсутствие надеж-
ного сопровождения протяжки, снижающее геометрическую точ-
ность станков. Оба эти фактора влияют на торцовое биение после
протягивания отверстий. Второй фактор, кроме того, существенно
сказывается на рассеянии размеров протянутых отверстий. Для
уменьшения влияния этого фактора на точность обработки разра-
ботана и внедрена модернизация подобных станков.
36
На рис. 22 показана схема такой модернизации применительно
к станку мод. 7А540, позволившей не только повысить точность,
но и автоматизировать цикл обработки деталей. Передний люнет
включает в себя каретку 22 с поддерживающим роликом 7. Ка-
ретка. смонтирована на направляющих станины позади ползуна 4.
Муфта 2, расположенная впереди ползуна, связана с кареткой
скалками 23. В задний люнет входят каретка 18 с поддерживаю-
щим роликом 9, ведущая 13 и сопровождающая 11 каретки. Ка-
ретка 18 связана с ведущей скалками 15. Автоматическая муфта
12 установлена на ведущей каретке для соединения ее с сопро-
вождающей кареткой, оснащенной автоматическим патроном 10
для закрепления заднего хвостовика протяжки 8.
При работе в автоматическом цикле протяжка в исходном по-
ложении будет закреплена задним хвостовиком в патроне 10,
а передняя ее часть будет лежать на ролике 9. Каретки 18, 13, 11
находятся в крайнем правом положении. Кулачок каретки 18 (на
рисунке не показан) нажимает при этом на задний путевой пере-
ключатель, установленный на станине. Ползун 4 с патроном 5 и ка-
ретка 22 находятся в крайнем правом положении у опорной пли-
ты 20 станка. После подачи заготовки с помощью автоматическо-
го загрузочного устройства на рабочую позицию подается команда
на подвод протяжки. При этом с помощью вспомогательного гид-
ропривода начинает двигаться каретка 18 и связанная с ней карет-
ка 13.
В начале движения каретки 13 муфта 12 раскрывается с помо-
щью вилки 14, закрепленной на скалке, и каретка 11 освобожда-
ется от жесткой связи с кареткой 13. Перемещаясь по направле-
нию к опорной плите станка, каретка 13 толкает вперед карет-
ку 11. Каретка 18 и связанная с ней каретка 13 передвигаются
всегда на постоянное для всех протяжек расстояние. Но положе-
ние каретки 13 относительно каретки 18 изменяется в зависимо-
сти от длины протяжки путем перемещения относительно скалки
15 и закрепления на этой скалке.
В конце холостого хода передний хвостовик протяжки вводит-
ся в рабочий патрон станка, а ролик 9 заднего люнета, переме-
щаясь по направляющим, опускается по наклонной поверхности
37
копира 19. Патроны 5 и 11 строго центрируют протяжку по оси
станка. В конце холостого хода кулачок каретки 18 нажимает на
передний путевой переключатель и каретка останавливается. По-
дается команда на включение рабочего хода, в его начале патрон
5 автоматически закрывается и начинает перемещать протяжку,
которая тянет за собой каретку 11, пока последняя не подойдет
вплотную к каретке 18. В этот момент вилка 16 поворачивается
упором 17, закрепленным на каретке 18, и открывает вспомога-
тельный патрон 10. Каретка 11 останавливается, и протяжка вы-
ходит из патрона 10.
В это время ползун 4 подходит вплотную ж муфте 2 и нажима-
ет на толкатели 5, расположенные в корпусе муфты. Толкатели
через коромысло 1 перемещают стержни 28, которые через фик-
саторы 27 закрывают защелку 26. Корпус муфты оказывается сое-
диненным с кронштейном 25 ползуна 4. В результате каретка 22,
соединения скалками 23 с корпусом муфты, начинает двигаться
вмест,е с ползуном. При этом ролик 7 с помощью рыча/кно-рееч-
ного механизма 6 и копирной линейки 24, укрепленной на направ-
ляющих станины, подводится под протяжку. Это позволяет ориен-
тировать протяжку, задний хвостовик который вышел из патро-
на 10, до конца рабочего и во время обратного ходов. В конце ра-
бочего хода кулачок, закрепленный на ползуне 3, нажимает на пе-
редний путевой переключатель, который подает команду на пре-
кращение рабочего хода и на работу загрузочного приспособ-
ления.
При возвращении каретки 22 в исходное положение толкатели
21, расположенные внутри скалок попадают в опорную плиту 20 и
отсоединяют муфту сцепления от ползуна. Каретка 22 останавли-
вается, ролик 7 опускается, а ползун 4 продолжает движение до
исходной позиции. Перед опусканием ролика 7 задний хвостовик
протяжки вводится в патрон 10, который автоматически закрыва-
ется. Каретка И при этом начинает двигаться под воздействием
ползуна 4.
В конце обратного хода патрон 5 упирается в опорную плиту и
раскрывается, освобождая передний, хвостовик протяжки. В этот
момент автоматически закрывается муфта 12, соединяя каретку 11
с кареткой 13. Кулачок ползуна 4 нажимает на путевой переклю-
чатель, который подает команды на выключение обратного хода,
на отвод каретки 18 и на загрузочное приспособление. Каретка 18
от вспомогательного гидропривода получает перемещение вправо
от опорной плиты. Вместе с ней перемещается каретка 13, которая
через муфту 12 тянет каретку 11, выводя передний хвостовик про-
тяжки из патрона. Одновременно ролик каретки 18, двигаясь по ко-
пиру, поднимается и поддерживает переднюю часть протяжки.
В конце отвода кулачок каретки 18 нажимает на задний путевой
выключатель, и цикл работы механизмов повторяется.
Внедрение сопровождения протяжек позволило значительно по-
высить точность обработки круглых и шлицевых отверстий. Так,
на одной из деталей со шлицевым отверстием число деталей, выхо-
38
Рис. 23. Схема установки дополнительной
плиты для повышения жесткости опорной
плиты горизонтально-протяжного стайка
дящих за пределы поля допуска,
сократилось более чем в 3 раза пос-
ле внедрения сопровождения про-
тяжек.
На рис. 23 показана схема уста-
новки дополнительной плиты для
повышения жесткости опорной пли-
ты горизонтально-протяжного стан-
ка. После внедрения указанной мо-
дернизации на станке с силой тяги
750 кН погрешности взаимного рас-
положения базового торца по отно-
шению к оси протянутого отверстия
сократились в 2 раза.
На Уралмашзаводе с целью стабильного сохранения геометри-
ческой точности крупных горизонтально-протяжных станков в те-
чение длительного времени по предложению автора внедрены
Опоры качения для вспомогательных кареток (см. гл. 7).	~~
На основе результатов большой работы, проведенной ЭНИМ-
Сом для повышения точности обработки на вертикально-протяж-
ных станках, были разработаны новые конструкции станков для
внутреннего протягивания. Геометрическая точность этих станков
повышена за счет отказа от консольного крепления рабочего пат-
рона (одноцилиндровая схема). Новые станки (например, мод.
7Б67) выполнены с двумя рабочими цилиндрами. При этом силы
тяги и резания действуют в одной плоскости. Это наряду с но-
вой конструкцией стола, обеспечивающей симметричную его де-
формацию относительно оси протягиваемого отверстия, позволило
повысить точность взаимного расположения после протягивания
в 2—3 раза.
Приспособления могут влиять на геометрические погрешности,
на погрешности, связанные с установкой заготовок и с упругими
деформациями в технологической системе. Для уменьшения гео-
метрических погрешностей необходимо проводить систематический
контроль патронов, сменных опорных планшайб, адаптеров для
протягивания шпоночных пазов. Проверяют отсутствие износа по-
садочных отверстий для хвостовиков протяжек в рабочих и вспомо-
гательных патронах. В сменных опорных планшайбах необходимо
контролировать выполнение требований точности, которые предъ-
являют к опорным планшайбам станков (см. гл. 6): отклонение от
плоскостности не должно превышать 0,025 мм, а отклонение от
параллельности рабочего и опорного торцев не должно превышать
0,016 адм. Следует отметить, что чаще всего возникает необходи-
мость исправлять именно погрешности сменных опорных фланцев.
Износ посадочных элементов адаптеров приводит к перекосу де-
39
Рис. 24. Приспособление для протягивания тонкостенных заго-
товок
тали на адаптере. Эта погрешность установки является одной из
причин перекоса дна протянутого шпоночного паза.
Для уменьшения погрешности установки при протягивании де-
талей, имеющих обработанные наружные поверхности, в условиях
тяжелого машиностроения целесообразно применять переналажи-
ваемые приспособления (см. гл. 7), которые обеспечивают точное
совмещение по вертикали центра обрабатываемой заготовки с осью
стайка.
Для уменьшения влияния значительных радиальных упругих
деформаций на точность обработки при протягивании тонкостен-
ных заготовок применяют приспособления, предотвращающие эти
деформации. На рис. 24 показано одно из таких приспособлений.
Основание корпуса 1 приспособления имеет центрирующий поясок
для установки на станок. Корпус 2 приспособления имеет направ-
ляющие для перемещения зажимных губок 4. Эти губки переме-
щаются к центру для закрепления заготовки 5 с помощью винта
3, имеющего участки с правой и левой резьбой. Винт 3 своей сред-
ней частью закреплен от осевых перемещений в корпусе 2. Бла-
годаря жесткому закреплению тонкостенной заготовки в зажим-
ных губках упругие радиальные деформации практически отсутст-
вуют и, если нет тепловых деформаций в технологической систе-
ме, диаметр отверстия после протягивания соответствует диамет-
ру калибрующих зубьев протяжки.
Протяжки влияют на точность обработки. Степень влияния за-
висит от конструктивных исполнений, условий эксплуатации и точ-
ности изготовления протяжек. Выше отмечалось, что для повыше-
ния точности обработки особенно заготовок с малой радиальной
жесткостью небходимо уменьшать силы резания при окончатель-
ном формировании отверстия (принцип минимизации сил реза-
ния). Это повышает точность формы и размеров протянутого от-
верстия. Именно требованием минимизации сил резания продик-
40
товано включение перед калибрующей частью гладкого участка,
равного примерно длине детали, в конструкциях протяжек для
протягивания точных отверстий в чугунных и стальных закален-
ных заготовках-, (см. гл. 5). Принцип минимизации сил резания
использован и при создании протяжек с разгруженной предкалиб-
рующей частью, где вместо гладкого участка предусмотрены не-
работающие (запасные) зубья (см. гл. 7).
Условия эксплуатации протяжек, влияющие на точность обра-
ботки, связаны прежде всего с рациональным охлаждением инст-
румента (кроме сопровождения, рассмотренного выше). При на-
пряженном ритме работы и особенно при протягивании отверстий
с большим объемом удаляемого металла очень важно обеспечить
обильную подачу СОЖ как на вход, так и на выход протяжки. Это
уменьшает систематическую погрешность, связанную с нагревом
инструмента. Лучшим видом СОЖ при этом является эмуль-
сия.
Геометрическая точность инструмента связана с точностью из-
готовления протяжек и с точностью их заточки. Профиль чистовой
и калибрующей части протяжки копируют на протянутой заготов-
ке. Для уменьшения погрешностей, возникающих при заточке про-
тяжек, необходимо обеспечивать минимальное биение протяжки в
процессе заточки. С этой целью, например, при заточке составных
протяжек большого диаметра применяются разжимные центриру-
ющие оправки (см. гл. 7).
Обрабатываемые заготовки. Погрешности изготовления заго-
товок под протягивание копируются на протянутой заготовке. На-
пример, отклонение от перпендикулярности торца при работе с
жесткой опорной планшайбой приведет к такой же погрешности
после протягивания. Поэтому биение базового торца перед протя-
гиванием не должно превышать 0,1 мм-.
Существенное влияние на погрешности формы протянутых от-
верстий при обработке тонкостенных деталей оказывает перемен-
ность толщины стенки в осевом и поперечном сечениях. Например,
конусообразность ступицы заготовки будет приводить к конусооб-
разности протянутого отверстия, а переменная толщина стенки по
окружности — к отклонению от круглости протянутого отверстия.
Поэтому протягивание обычными протяжками тонкостенных дета-
лей с переменной толщиной стенки не обеспечивает получение вы-
сокой точности (7-го квалитета). В этом случае необходимо при-
менять протяжки, спроектированные с учетом принципа минимиза-
ции сил резания. Такие протяжки обеспечивают уменьшение не
только погрешностей формы, но и рассеяния размеров при протя-
гивании тонкостенных деталей.
41
ГЛАВА ПЯТАЯ
ПРОТЯЖКИ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОТВЕРСТИИ
1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОТЯЖКАХ
Основные части протяжек для обработки отверстий показаны
на рис. 25, а. Хвостовики передний и задний используют для за-
крепления протяжек в рабочем и вспомогательном патронах. Кон-
струкция и размеры круглых хвостовиков с круглым поперечным
сечением регламентируется ГОСТ 4044—78. Наиболее распростра-
ненным является третий тип хвостовиков по этому ГОСТу диамет-
ром от 12 до 100 мм с кольцевой двухконусной выточкой (рис.
25, б, в). Если в процессе протягивания протяжку перед закреп-
лением в патроне необходимо ориентировать в угловом направ-
лении, применяется форма хвостовика с лыской (рис. 25, в) ..В этом
случае конструкция патрона позволяет установить протяжку толь-
ко в одном положении, определяемом лыской. Для протяжек ма-
лых диаметров по ГОСТ 4044—78 применяются хвостовики перво-
го типа диаметром до 11 мм (рис. 25, г) и второго типа диаметром
до 18 мм (рис. 25, д). Шейка и переходной конус протяжки явля-
ются промежуточными звеньями. Длина шейки определяется раз-
мерами наладки для конкретного станка, приспособления, детали.
Передняя направляющая часть ориентирует деталь перед началом
протягивания относительно инструмента. Задняя направляющая
часть обеспечивает надежное направление детали в момент выхо-
да последних калибрующих зубьев, чтобы исключить перекос де-
тали и повреждение протянутой поверхности. В связи с этим номи-
нальные диаметры передней и задней направляющей части долж-
ны соответствовать наименьшему предельному размеру отверстия
до и после протягивания. Для надежного ориентирования детали
допустимые отклонения размеров задних направляющих задают по
7-му квалитету (обычно /7), для передней направляющей по
8-му квалитету (е8). Длина направляющих обычно равна длине
протягиваемой детали (длина задней направляющей обычно не-
сколько меньше длины детали).
Назначение режущей части протяжки — удаление припуска,
т. е. того слоя металла, который должен быть срезан на операции
протягивания, чтобы получить заданную точность и шероховатость
обработанной поверхности. Зубья режущей части имеют постепен-
но увеличивающиеся размеры (от диаметра отверстия перед про-
тягиванием до диаметра готового отверстия). У калибрующей ча-
сти все зубья имеют одинаковые размеры, соответствующие раз-
мерам готового отверстия. Задача калибрующих зубьев — окон-
чательная зачистка готового отверстия и обеспечение получения
годных отверстий в течение срока службы протяжки.
Стружечная канавка протяжки должна разместить всю струж-
ку, срезанную расположенным на ней зубом. Ее форма определя-
42-
Рис. 25. Протяжка для обработки отверстий и разновидности хвостовиков для нее:
а—основные части протяжек для обработки отверстий; б—третий тип хвостовика без лыски; в—третий тип хвое-
товика с лыской; г—первый тип хвостовика; д—второй тип хвостовика; /—хвостовая часть; 2—шейка: 3—пере-
ходной конус; 4—передняя направляющая; 5—режущая часть; 6—калибрующая часть; 7—задняя направляющая
часть; 8—задний хвостовик
Рис. 26. Элементы профиля стружечных впадин:
а—двухрадиусная впадина; б—впадина с плоской спинкой зуба; в—удлиненная двухра-
диусная впадина; а—удлиненная впадина с плоской спинкой зуба; б—формы зуба
ется формой и размерами профиля зубьев протяжки. Наиболее
рапространенной является двухрадиусная форма профиля зубьев
(рис. 26, а, в). Такая форма облегчает выпадание стружечного
валика из впадины. Зуб с плоской спинкой (рис. 26, б) проще в
изготовлении. Применение его, в частности, допускается стандар-
тами на шпоночные протяжки при шаге зубьев более 10 мм. Иног-
да применяют конструкцию зуба с удлиненной стружечной канав-
кой (рис. 26, в, г). В этом случае после номера профиля ставится
буква У. В приложении к ГОСТ 20365—74 приведены рекомендуе-
мые профили зубьев протяжек для двухрадиусного профиля с ша-
гом 4—32 мм.
При выборе готовых и проектировании новых протяжек прове-
ряют размещение всей срезанной зубом стружки в стружечной ка-
навке. Для этого определяют коэффициент помещаемости струж-
ки в канавке: для сливных стружек К=~, для стружек надлома
•Ь/
гдеТ-^'==—4 активная площадь стружечной канав-
ки, мм2 (рис. 26, а, б); Fmns=ch (рис. 26, г)—полная площадь
стружечной канавки, мм2 (с, h — соответственно, длина и глубина
стружечной канавки).
Величина SI соответствует площади слоя детали срезаемого
одним зубом в продольном сечении (5 —. толщина срезаемого слоя;
I— длина протягиваемой поверхности). Минимально допустимый
коэффициент помещаемости для сливных стружек К.—3, для стру-
жек надлома К=2,5-ь2.
Стружкоразделителъные устройства необходимы для улучше-
ния свертывания срезаемого зубом металла в стружечный-валик и
облегчения выпадания стружечного валика из стружечной канав-
ки. На протяжках для обработки деталей из чугуна и других ме-
таллов, образующих сыпучую стружку, применение стружкоразде-
лительных устройств не обязательно. Конструкция стружкораздели-
тельных устройств зависит от принятой схемы резания. Это могут
быть узкие стружкоделительные канавки, широкие выкружки, лы-
44
Таблица 7
Форма передней поверхности и передние углы зубьев протяжек
Материал детали	Черновые и пере- ходные		Чистовые и калибрующие			Группа заточки
	Форма	7, °	Форма	т, °	71, °	
Сталь		10—20	А	10—20	—	I—III*
Ковкий чугун	А •	10	Б	10—5	0—5	IV
Серый чугун		10	В	10	0—5	V
* I группа у=20с; II группа у=15°; III группа у=1О°.
ски и др. Калибрующие зубья выполняются без стружкораздели-
тельных устройств.
Геометрия зубьев протяжки определяется, прежде всего, двумя
основными параметрами — передним и задним углами. Величина
переднего угла зависит от об-
рабатываемого материала, ко-
торый определяет и форму пе-
редней поверхности (рис. 26,
д). В табл. 7 приведены реко-
мендуемые ГОСТ 20365—74
значения передних углов и
форма передней поверхности
для круглых протяжек (см.
рис. 26,д).
Рекомендуемые значения
задних углов а протяжек для
внутреннего протягивания при-
ведены в таблице 8.
Табл и ц-а 8
Задние углы зубьев протяжек, °
Тип протяжек	Зубья		
	черно- вые	чисто- вые	калиб- рую- щие
Круглые и шли- цевые	3	2	1
Шпоночные		2—3	1—2
На задних поверхностях калибрующих зубьев в ряде случаев
шлифуют цилиндрические ленточки шириной f=0,2-s-l,2 мм с
задним углом на ленточке, равным нулю. На режущих зубьях ши-
рина ленточки f должна быть не более 0,05 мм.
2.	СХЕМЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ПРОТЯГИВАНИИ.
РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ И СТОЙКОСТЬ ПРОТЯЖЕК
Схема резания определяет порядок удаления срезаемого при-
пуска отдельными зубьями протяжки. Правильный выбор схемы
резания позволяет уменьшить длину протяжки, повысить ее стой-
кость и технологичность конструкции, повысить производительность
и эффективность протягивания отверстий. Схемы резания можно
классифицировать по двум признакам: по способу формирования
обработанной поверхности и по способу разделения снимаемого
.припуска между отдельными зубьями протяжки. По способу фор-
45
Рис. 27. Схемы резания при протя-
гивании
мирования обработанной по-
верхности схемы резания де-
лят на профильную и генера-
торную.
Профильная схема резания
характеризуется срезанием
припуска зубьями, которые в
поперечном сечении подобны
окончательно обработанному
отверстию. У круглых протя-
жек — это круглые зубья, у
квадратных — квадратные
(рис. 27,а) и т. п. При про-
фильной схеме резания в окон-
чательном формировании по-
верхности участвует только>
последний режущий зуб про-
тяжки. Подача s (толщина
среза) для каждого зуба про-
тяжки не превышает обычна
при обработке стали 0,04, а
при обработке чугуна 0,08 мм. Профильные протяжки при обра-
ботке поверхностей сложной формы не технологичны, так как
каждый зуб должен иметь форму, подобную форме окончательно-
го отверстия. Это видно на примере квадратного отверстия (см.
рис. 27,а). Кроме того, при сложной форме отверстия невозможно
получить требуемый передний угол на всех участках режущей
кромки, что ухудшает шероховатость протянутой поверхности. По-
этому профильную схему резания применяют при протягивании
самых простых по форме поверхностей, например цилиндричес-
ких, плоских.
Генераторная схема резания характеризуется тем, что обраба-
тываемая поверхность формируется вспомогательными режущими
кромками всех зубьев протяжки. Главные режущие кромки, сре-
зающие припуск при протягивании, располагаются под некоторым,
углом к обрабатываемой поверхности. На рис. 27, б показано фор-
мирование боковых сторон шлицевых пазов и квадратного отвер-
стия по генераторной схеме резания. У генераторных протяжек
профиль зубьев постепенно от круглой или прямолинейной формы
переходит к заданной форме отверстия. Например, генераторная
протяжка для обработки шестигранного отверстия может быть
получена из круглой профильной протяжки путем шлифования на
ней под определенным углом к оси протяжки шести плоскостей.
Генераторные протяжки более технологичны, так как их изгото-
вить легче, чем профильные фасонные протяжки. Недостатком ге-
нераторной схемы резания является трудность получения задних
46
Л—А
Рис. 28. Стружкоделительные канавки при обычной схеме резания
углов на вспомогательных режущих кромках. Кроме того, генера-
торная схема дает меньшую точность и большую шероховатость
по сравнению с профильной схемой резания. При обработке фасон-
ных поверхностей одной протяжкой отдельные участки этих- по-
верхностей могут обрабатываться по профильной, а другие по ге-
нераторной схеме резания: например, поверхность цилиндрическо-
го отверстия с лыской или цилиндрического отверстия со шпон-
кой (рис. 27, в). В этих отверстиях цилиндрические поверхности
будут формироваться по профильной схеме резания, а плоские
участки —по генераторной.
С точки зрения разделения снимаемого припуска между от-
дельными зубьями протяжки существующие схемы резания мож-
но подразделить на обычную (одинарную), групповую и трапецеи-
дальную.
Обычная схема резания характеризуется тем, что каждый зуб
протяжки работает практически всем периметром главной режу-
щей кромки. Поэтому каждый следующий зуб протяжки имеет
превышение (подъем) по отношению к предыдущему. На главной
режущей кромке при обычной схеме резания имеются узкие
стружкоделительные канавки (рис. 28). Обычную схему резания
можно использовать как на профильных (см. рис. 28, а), так и на
генераторных протяжках (см. рис. 28,6, в). Основным недостат-
ком протяжек с обычной схемой резания является быстрый, износ
участков режущих кромок около стружкоделительных канавок.
Стружкоделительные канавки шлифуют узкими с радиальной по-
дачей шлифовального круга. Так как существует опасность вреза-
ния круга в режущую кромку следующего зуба, особенно на про-
тяжках с малым .шагом .зубьев, требуемая величина заднего угла
а (см. рис. 28, а) не выдерживается и даже иногда этот угол по-
лучается отрицательным. При этом нулевым или отрицательным
получается и вспомогательный задний угол щ. Это резко ухудша-
ет условия резания около углов стружкоделительных канавок и
значительно снижает стойкость протяжек. Стойкость протяжек
снижается также потому, что угол при вершине режущей кромки
зуба протяжки со (рис. 28, а) практически не превышает 90°. Это
приводит к большой тепловой напряженности в районе вершины
режущей кромки и способствует быстрому ее износу.
Групповая схема резания характеризуется тем, что подъем
(превышение) задают не на один зуб, а на группу зубьев. Таким
47
a)
Рис. 29. Схема резания П. П. Юнкина:
а—черновая часть протяжки; б—форма зубьев в одной группе; 1—
первая группа черновой части; 2—вторая группа черновой части
образом, каждая группа зубьев будет иметь один размер, но при
этом срезаемый слой будет разделен по периметру между отдель-
ными зубьями, входящими в группу. Существует несколько разно-
видностей групповой схемы резания. Например, для круглых про-
тяжек существуют схемы П. П. Юнкина [30], переменного реза-
ния, многогранная. Эти схемы будут различаться конструкцией и
способом выполнения разделительных устройств, предназначенных
для удаления с полного профиля зуба ненужной части режущей
кромки.
Схема П. П. Юнкина отличается тем, что первый зуб в каждой
группе черновых зубьев прорезает от трех до шести (в зависимо-
сти от диаметра отверстия) шлицевых пазов глубиной S, соответ-
ствующей псдаче. Следующие зубья расширяют эти пазы, . пока
слой металла не будет срезан по всей окружности отверстия. В за-
висимости от числа 2С зубьев в группе рабочий периметр каждого
из них составляет 1/3, 1/4, 1/5 периметра окружности при zc, со-
ответственно равном трем, четырем и пяти зубьям.
На рис. 29, а приведена протяжка с четырьмя зубьями в груп-
пе. Чистовые зубья этих протяжек имеют обычную схему резания
с узкими стружкоделительными канавками. Рабочие участки пер-
вых зубьев в группе также имеют узкие стружкоделительные ка-
навки, что является недостатком данных протяжек. Кроме того
угол, при вершине «а рабочих углов зубьев также примерно равен
90°, а вспомогательные задние углы си около этих углов близки к
нулю. Все это снижает стойкость протяжек по схеме П. П. Юнки-
на. Достоинством таких протяжек является возможность работы
по черному (не подготовленному) отверстию, так как толщины
среза s здесь гораздо больше, чем при обычной схеме резания.
При обработке деталей из стали величина s может достигать
0,3 мм, из чугуна 0,4 мм и более. Это позволяет зубьям, которые
8
начинают удалять припуск, сразу врезаться под корку литого или
прошитого при штамповке отверстия.
Кроме того, такие протяжки рационально применять при про-
тягивании глубоких отверстий, когда протяжки с обычной схемой
резания неприменимы из-за ограничения по силе резания.
Схема переменного резания, обладая всеми достоинствами схе-
мы П. П. Юнкина, свободна от ее недостатков. Нерабочая часть
режущей кромки на всех зубьях в группе, кроме последнего, уда-
.ляется широкими выкружками. При этом обеспечивается доста-
точный вспомогательный задний угол аь а угол при вершине зу-
ба а> достигает 130—150°, что обеспечивает высокую стойкость
протяжек. Последний зуб в группе .(или в секции) выполняют круг-
лым. Чтобы этот зуб срезал только оставшуюся на его долю часть
поверхности отверстия, его диаметр делают на 0,04 мм меньше
диаметра других зубьев в группе. Двух- и трехзубая черновые
секции протяжек переменного резания показаны на рис. 30, а, б.
Чистовые зубья протяжек переменного резания также выполняют
выкружками. Они также построены по групповой схеме резания.
В каждую группу (секцию) входит по два зуба, но в отличие от
черновых двухзубых секций (см. рис. 30, а) оба зуба выполнены с
выкружками. Выкружки на зубьях расположены в шахматном по-
рядке.
Рис. 30. Схема переменного резания
49
Рис. 31. Многогранная схема резания
Многогранная схема резания (рис. 31) отличается от схемы пере-
менного резания тем, что неработающие участки режущих* кро-
мок зубьев протяжек удалены не выкружками, а лысками. Такая
схема резания рациональна при числе зубьев в группе более трех,
т. е. при четырех- и пятизубых секциях. В этом случае обеспечива-
ется больший по сравнению с протяжками переменного резания
угол со й оптимальная величина вспомогательного заднего уг-
ла ССь
Из протяжек с групповой схемой резания более технологичны-
ми являются протяжки переменного резания и многогранные
протяжки.
Трапецеидальная схема резания была предложена НИИТавто-
промом первоначально для наружного протягивания. Однако эта
схема с успехом может быть использована в. сборных конструкци-
ях протяжек для внутренних поверхностей. Трапецеидальную схе-
му резания можно сравнить с групповой схемой резания при zc =
= 2, в которой собраны вместе все первые зубья, а после них раз-
мещены собранные вместе все вторые зубья секции протяжки.
Толщина среза (подача) s при трапецеидальной схеме резания та-
кая же, как и при групповой. Рассмотрим, например, сборную шпо-
ночную протяжку для протягивания паза большой ширины. Ком-
плект состоит из двух протяжек (рис. 32, а). Первая протяжка 1
содержит зубья с трапецеидальными выступами, прорезающими в
детали соответствующие пазы на глубину общего перепада раз-
Рис. 32. Трапецеидальная схема резания
50
меров зубьев. Ширину выступов у первого зуба выбирают такой,
чтобы можно было работать без стружкоделительных устройств.
Угол трапеции должен обеспечивать достаточный угол при верши-
не зуба со = 1004-120°. Чтобы вспомогательные задние углы си бы-
ли больше нуля, профиль трапецеидальных выступов шлифуют на
проход с поднятием заднего торца на 1—1,5 мм. Вторая протяж-
ка 2 имеет сплошные зубья, которые срезают оставшиеся после
первой протяжки выступы (на рис. 32, а участки, срезаемые вто-
рой протяжкой затемнены). Пара протяжек срезает припуск
2,5 мм. Для срезания большего припуска А предусматривают ком-
плект из нескольких пар протяжек. Достоинством шпоночных про-
тяжек этого типа является возможность их заточки по задней гра-
ни. Допускаемое количество переточек 10—20, после чего надо
восстанавливать шлицы на первой протяжке.
Применение круглых протяжек сборной конструкции открыва-
ет возможность использования трапецеидальной схемы резания
при протягивании круглых отверстий. В этом случае первую про-
тяжку делают шлицевой с трапецеидальной формой шлицев
(рис. 32, б), а вторую — со сплошными круглыми зубьями. Прин-
цип конструирования этих протяжек такой же как и плоских про-
тяжек. Отличием от шпоночных протяжек является недопусти-
мость заточки по задней грани. Достоинством протяжек с трапе-
цеидальной схемой резания является отсутствие очень жестких
требований к сохранению исходных перепадов размеров между
зубьями при переточке протяжек. Так при переточке протяжек с
групповой схемой резания необходимо, чтобы последний зуб в
группе был занижен на 0,04 мм по диаметру по отношению к
остальным зубьям в группе, которые должны иметь одинаковый
диаметр. Это создает определенные трудности при переточке груп-
повых протяжек. По данным Горьковского автомобильного заво-
да, стойкость протяжек с трапецеидальной схемой резания в сред-
нем в 2 раза выше по сравнению с обычной схемой резания [5].
Схемы резания при протягивании шлицевых отверстий имеют
четыре разновидности: обычную, переменного резания, П. П. Юн-
кина и многогранную. При протягивании прямобочных шлицевых
отверстий применяют все перечисленные схемы резания.
При обычной схеме резания, если ширина шлицевого паза пре-
вышает 6 мм, на режущих кромках при обработке деталей из ста-
ли выполняют канавки для разделения стружки. Боковые сторо-
ны шлицевых выступов зубьев протяжки располагают так, чтобы
обеспечить за счет поднутрения вспомогательный угол в плане
ф1= 1°30/4-2°. При этом у вершины зуба оставляется фаска ши-
риной 0,8—1 мм. Поднутрение не делается на первых шлицевых
зубьях, диаметр которых менее чем на 2,5 мм отличается от внут-
реннего диаметра шлицевого отверстия.
Остальные схемы резания являются групповыми, т. е. подача
задается не на каждый зуб, а на группу (секцию), состоящую из
двух зубьев. Ширина режущей кромки первого зуба секции умень-
шена на 20—40% по отношению к полной ширине паза. Разно-
51
Рис. 33. Шлицевые протяжки:
а—схема переменного резания; б—схема П. П. Юнкина
видности групповой схемы резания будут отличаться способом де-
ления периметра срезаемого слоя между зубьями в секции.
При схеме переменного резания на первом зубе секции нано-
сятся выкружки (рис. 33, а). При схеме П. П. Юнкина (рис. 33,5)
_на каждом шлицевом выступе первого зуба секции делается две
фаски под углом 45°. При многогранной схеме (НИИТавтопрома)
лыски (рис. 34) шлифуют с поперечной подачей одновременно на
двух соседних шлицевых выступах первого зуба каждой секции.
Последний вариант групповой схемы резания оказывается целе-
сообразным при четырех шлицах, а также при числе шлицев, рав-
ном шести, когда диаметр отверстия превышает 30 мм. Вторые
вубья секций во всех вариантах групповой схемы резания срезают
стружку только в углах шлицевого паза. Для этого диаметр их
должен быть занижен на 0,04 мм по отношению к первому зубу
в секции. Наиболее трудоемкой в изготовлении является схема с
фасками (схема П. П. Юнкина). Поэтому схема с фасками реко-
мендуется только при протягивании отверстий с двумя или тремя
шлицами и на шпоночных протяжках.
При малой величине допуска концентричности наружного и
внутреннего диаметров шлицевого отверстия необходимо применять
комбинированную протяжку, которая обрабатывает и внутренний
диаметр, и шлицевые пазы отверстия. Кроме того, на этой протяж-
ке могут быть предусмотрены фасочные зубья для обработки фас*
52
Рис. 34. Шлицевые протяжки с многогранной схемой резания
ки на кромках шлицевых пазов. Такие протяжки являются наи-
более производительными.
Если однопроходная комбинированная протяжка оказывается
слишком длинной, обработку шлицевого отверстия ведут комплек-
том из двух и более протяжек. Иногда это вызвано необходимо-
стью исправлять (калибровать) шлицевое^ отверстие после термо-
обработки.
При протягивании эвольвентных шлицев применяются две схе-
мы резания: обычная и переменного резания. При схеме перемен-
ного резания, в секции два зуба. На первых зубьях секции, так-же
как у шлицевых прямобочных протяжек, выполняют выкружки.
Вторые зубья в секциях также должны быть занижены по диамет-
ру на 0,04 мм по отношению к первым зубьям. .
Схемы резания при протягивании шпоночных пазов имеют три
разновидности: обычную, схему П. П. Юнкина и трапецеидальную.
Обычная схема резания и схема П. П. Юнкина рассмотрены выше
на примере шлицевых прямобочных протяжек. Трапецеидальная
схема резания применительно к шпоночным протяжкам больших
размеров также рассмотрена выше. При высоких требованиях к
шероховатости боковых поверхностей шпоночных пазов для окон-
чательного формирования этих поверхностей применяют протяжки
с профильной схемой резания (бокового резания).
Выбор режимов резания и назначение стойкости инструмента
определяет не только производительность обработки, но и элемен-
ты конструкции протяжки. Режимы резания для протяжных стан-
ков приведены в общемашиностроительных нормативах режимов
резания для технического нормирования работ на металлорежущих
станках [20].
Порядок выбора режимов резания в соответствии с этими нор-
мативами приведен в табл. 9. При назначении по указанным нор-
мативам стойкости протяжек переменного резания, получивших
наибольшее распространение при протягивании отверстий, исполь-
зовано условие равной стойкости черновой и чистовой части. Для
получения заданных требований к точности и шероховатости про-
тянутой поверхности построение чистовой части должно быть
вполне определенным. В связи с этим за основу берется стойкость
чистовой части, которая будет зависеть, прежде всего, от скорости
53
Таблица 9s
Последовательность назначения режимов резания
Определяемые параметры
Исходные данные
Группа обрабатываемости материала заготовок	Марка и твердость материала
Группа качества обраба- тываемых поверхностей	Требования к точности и шероховатости поверх- ности. Вад поверхности
Геометрические парамет- ры режущей части протяжек (передние и задние углы)	Группа обрабатываемости. Вид зубьев (черно- вые, переходные, чистовые, калибрующие)
Скорость резания	Вид протяжки. Тип производства. Группа каче- ства. Группа обрабатываемости. Материал про- тяжек
Стойкость чистовой части протяжек	Скорость резания. Группа обрабатываемости (корректируется поправочными коэффициентами^ учитывающими группу качества, вад поверхности,, схему резания, подготовку поверхности под протя- гивание, материал протяжек, доводку их зубьев и вид СОЖ)
Стойкость черновой части, ограничивающая величину подави на черновых зубьях	Стойкость чистовой части. Скорость резания. Величина подачи на черновых зубьях
Силы резания	Передний угол. Твердость материала заготовки. Вид СОЖ- Способ разделения стружки
резания и группы обрабатываемости материала. Подачу черновых
зубьев выбирают так, чтобы стойкость черновой части была рав-
на или несколько больше стойкости чистовой части.
Определение группы обрабатываемости материала заготовок
производится с помощью соответствующих карт (таблиц). Построе-
ние этих таблиц показано на примере наиболее распространенных
марок углеродистых и хромистых конструкционных сталей
(табл. 10).
Определение группы качества протягиваемых поверхностей по-
казано в табл. 11 на примере протягивания цилиндрических отвер-
стий с регламентированием точности по стандартам СЭВ.
Например, для протяжки переменного резания 0 45Н9 в дан-
ных о детали указана шероховатость Ra=2,5 мкм. Следователь-
но, хотя точность отверстия соответствует 9-му квалитету, отвер-
стие по шероховатости поверхности следует отнести к группе ка-
чества 2. Выбор геометрических параметров режущей части протя-
жек рассмотрен в'разд. 1.
Выбору скорости резания предшествует выбор материала для
изготовления протяжек. Основным материалом для протяжек в на-
стоящее время является сталь Р6М5. Считается, что эта сталь по
своим режущим свойствам и стойкости соответствует быстрорежу-
54
Таблица 10
Ствердость ИВ материала заготовок для различных
групп обрабатываемости
Сталь		Группа обрабатываемости				
Вид	Марка	I	II	III	IV	V
Углеродистая кон- струкционная	40, 45, 50	255	255-285	285—321	321—364	—
Хромистая конст- рукционная	40X*. 45Х*	229	229—269	269—302	302—340	340—364
* Стали имеют повышенную вязкость.
щей стали Р18. В условиях мелкосерийного производства, а также
для протяжек большого диаметра применяется сталь ХВГ. Для
протяжек из стали ХВГ нормативы рекомендуют снижать на 30%
скорость резания, назначаемую для протяжек из стали Р6М5. Все
более широкое- применение при изготовлении протяжек находят
высокопроизводительные быстрорежущие стали марки Р9К5,
Р12ФЗ, Р6М5К5, Р9М4К8 и. др. Применение таких сталей позво-
ляет увеличивать скорость резания до 2 раз по отношению к про-
тяжкам из стали Р6М5 при одновременном повышении стойкости
инструмента. Но применение указанных сталей вызывает опреде-
ленные трудности, связанные,с термообработкой, шлифованием и
заточкой протяжек.
Таблица 11
Примеры определения группы качества
Параметр	Группа качества			
	1	2	3	4
Шероховатость поверх- ности, мкм	Ra 1,25	Ra 2,5	Rz 20	Rz 40 и грубее
Квалитет точности	Все	7, 8	9	11 и ниже
В последнее время для обработки чугуна, закаленных и труд-
нообрабатываемых сталей в качестве материала режущих зубьев
протяжек и прошивок используются твердые сплавы ВК8, ВК10,
ВК6М, ВКЮМ и др. Применение твердых сплавов в десятки раз
повышает стойкость инструмента и открывает широкие возмож-
ности для скоростного протягивания.
55
В табл. 12 приведен фрагмент из карты нормативов для выбо-
ра скорости резания при работе круглыми и шпоночными протяж-
ками.
Таблица 12
Скорости резания для круглых и шпоночных протяжек
из стали Р6М5
Тип производства	Группа качества	Скорость резания v, м/мин, в зависимости от					
		группы обрабатываемости					
		1	и	III	IV	V	VI*
Массовое, крупного-	2	8	7	6	5	3	9
рийное, серийное	3	10	9	8	6	3	12
	4	12	10	9	—	—	14
Мелкосерийное	1—4	6	5		2		7
* Для чугуна.
Поправочный коэффициент на скорость резания для протяжек
из стали ХВГ равен 0,7.
Для упомянутой выше протяжки 0 45Н9 при группе качества
2 протягиваемого отверстия и группе обрабатываемости II мате-
риала заготовки следует назначить скорость резания 7 м/мин.
Стойкость чистовой части по нормативам для этой, скорости реза-
ния при группе обрабатываемости II материала детали составит
60 м. Предельная величина подачи на сторону для черновых зубь-
ев составляет 0,20 мм на сторону. По чертежу протяжки величина
подачи, для этих зубьев 0,105 мм на сторону. Это соответствует
стойкости черновой части 79 м. Т. е. черновая часть имеет некото-
рый запас стойкости.
Осевая сила резания при протягивании определяется по следу-
ющей формуле:
^=7o2ZpZ<p>
где <7о — осевая сила резания, приходящаяся на 1 мм длины режу-
щей кромки; 2/р — суммарная длина режущих кромок зубьев, од-
новременно участвующих в резании; Кр— поправочный коэффи-
циент, равный произведению поправочных коэффициентов, учиты-
вающих условия протягивания.
56
Значения аД-------- приводятся в указанных нормативах. Вели-
I х/лг 1
чину S/p определяют для различных видов протяжек:
цилиндрических

шлицевых
шпоночных
где D — диаметр протягиваемого отверстия: zp — число зубьев,
одновременно участвующих в резании; zc — число зубьев в секции
при групповой схеме резания (при обычной схеме zc=4);	—•
ширина шлица или шпоночного паза; п — число шлицев.
Число зубьев, одновременно участвующих в работе при протя-
гивании сплошных поверхностей, определяется по формуле
где I — длина детали; to — шаг зубьев протяжки.
Дробная часть полученного по этой формуле числа отбрасывается.
Особенно важно правильное определение zp при протягивании
прерывистых поверхностей (рис. 35). Встречающиеся в литерату-
ре по протягиванию рекомендации по расчету гр для прерывистых
поверхностей приводят в ряде случаев к занижению гр, что может
вызвать поломку или застревание протяжки.
Предложена [1] методика расчета, исключающая такую
ошибку:
zp ^pl “I" Zp2,
где £pi
Дробные части каждого результата (zpl и 2р2) отбрасывают. Мощ-
ность для всех видов протягивания определяют по формуле
р 60-102
Рис. 35. Протягивание прерывистых поверх-
ностей
57
3.	протяжки для ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ И ЩЛИЦЕВЫХ ОТВЕРСТИИ.
ШПОНОЧНЫЕ ПРОТЯЖКИ
Это наиболее распространенная группа протяжек. В промыш-
ленности накоплен большой опыт по их совершенствованию.
Конструктивные элементы. По общему конструктивному по-
строению протяжки для отверстий можно подразделить на цель-
ные, сборные и составные. Цельные протяжки могут быть изготов-
лены полностью из быстрорежущей стали или иметь приваренный
хвостовик, изготовленный из стали 40Х.
Применяют два вида сборных протяжек: 1) с механическим
креплением на резьбе переднего, а иногда и заднего хвостовиков;
2) собранные из отдельных рабочих колец или блоков, установ-
ленных на общей оправке. Эту оправку изготовляют за одно це-
лое с передним или задним хвостовиком. Стягивают кольца или
блоки также с помощью резьбового соединения. Такую конструк-
цию .применяют, в основном для твердосплавных режущих, выгла-
живающих и деформирующих протяжек. Применение ёе для про-
тяжек из быстрорежущей стали не оправдало себя.
В комбинированных протяжках при расположении деформиру-
ющих или выглаживающих элементов сзади эти элементы укреп-
ляют на хвостовой части протяжки, имеющей на конце резьбу.
У протяжек с таким креплением хвостовика резьбовое отверстие
.может быть выполнено в протяжке или хвостовике. Перед резьбо-
вым отверстием предусматривают цилиндрический центрирующий
поясок, диаметр которого немного больше наружного диаметра
резьбы.
Составные протяжки применяются для обработки отверстий
больших диаметров (обычно более 100 мм). Такие протяжки из-
готовляют трубчатыми (пустотелыми), они имеют прямоугольные
окна в передней направляющей для соединения со съемным хво-
стовиком. Один съемный хвостовик используют для работы с не-
сколькими трубчатыми протяжками. Хвостовики унифицированы.
Например, посадочные отверстия в пустотелых протяжках могут
иметь три типоразмера 0 80, 100 и 120 мм. Применение состав-,
ных протяжек со съемными хвостовиками снижает геометрическую
точность системы СПИД и ухудшает точность протянутых отвер-
стий. Поэтому применение составных протяжек оправдано только
тогда, когда изготовление цельных протяжек не допускается по
условиям производства, например, для сокращения числа шлице-
вых протяжек в комплекте при протягивании крупных шлицевых
отверстий.
Построение рабочей части. По этому признаку протяжки можно
подразделить на четыре группы: режущие, выглаживающие, де-
формирующие и комбинированные. Общее устройство режущих
протяжек рассмотрено выше. Их рабочая часть состоит из режу-
щих и калибрующих зубьев. Режущие зубья делят на черновые,
переходные и чистовые. Черновые обеспечивают удаление основно-
го объема припуска. Чистовые обеспечивают формирование требуе-
58
мых точностных и качественных показателей отверстия. Переход-
ные — обеспечивают постепенное снижение нагрузки от черновых
к чистовым зубьям.
Выглаживающие протяжки (и 'прошивки) производят только
поверхностное пластическое деформирование отверстия. Основная
задача выглаживающего протягивания — повышение качества по-
верхности. Наружные размеры обрабатываемой заготовки при этом
не изменяются. Отверстие под выглаживающее протягивание пред-
варительно обрабатывают.
Деформирующие протяжки в отличие от выглаживающих произ-
водят пластическое деформирование всего сечения стенок обраба-
тываемой заготовки. При этом увеличение внутреннего и наружно-
го диаметра может достигать 3 мм и более. Исходной заготовкой
при деформирующем протягивании чаще всего является трубный
прокат. Мерные заготовки перед протягиванием очищают от грязи,
ржавчины и окалины на дробеструйных установках, электрохими-
ческой обработкой, травлением. Протягивание ведется во многих
случаях «по-черному», т. е. перед протягиванием отверстие заго-
товки не обрабатывают, только подрезают торец и снимают заход-
ную фаску. Очень важным при деформирующем протягивании яв-
ляется правильный подбор смазки.
'Комбинированные протяжки получаются при сочетании в рабо-
чей части одной протяжки режущих и выглаживающих, или дефор-
мирующих и режущих, или деформирующих, режущих и выглажи-
вающих зубьев.
Круглые режущие протяжки являются самым распространен-
ным видом протяжного инструмента. Наибольшее распространение
получили круглые протяжки переменного резания с равной стойко-
стью черновой и чистовой части [14]. Такие протяжки для обработ-
ки отверстий с полями допусков НТ, Н8, Н9 стандартизованы. ГОСТ
20364—74 распространяется на протяжки диаметром 10—13 мм,
а ГОСТ 20365—74 — на протяжки диаметром 14—90 мм. Стандар-
тами оговаривается допускаемая длина протягиваемого отверстия
в зависимости от материала заготовки, в них приводится сила про-
тягивания при наибольшей для данной протяжки длине протяги-
ваний. Сила протягивания зависит от переднего угла протяжки,
назначаемого в соответствии с группой заточки. Для каждого по-
ля допуска одного диаметра протягиваемого отверстия предусмот-
рено два диапазона длин протягиваемых отверстий и два испол-
нения протяжек. Для протяжек диаметром 14—90 мм первое ис-
полнение —без заднего хвостовика, второе исполнение — с задним
хвостовиком. Поэтому при одном диаметре отверстия для каждо-
го поля допуска может быть четыре варианта протяжек. В табл. 13
приведены в качестве примера протяжки 0 4'5Н9, имеющиеся в
ГОСТе.
На рис. 36 приведена протяжка переменного резания. В услов-
ном обозначении таких протяжек кроме шифра приводится груп-
па заточки и номер ГОСТа. В указанных стандартах приводятся
все размеры протяжек, в том числе таблицы диаметров всех зубь-
59
а о ли ц а
Варианты протяжек 0 45Н9
по ГОСТ 20365—74
Длина протягиваемой поверхности заточки из		Протяжка	
стали или алюминиевых сплавов	чугуна бронзы, латуни	Испол- нение	Длина
24—58	24-85	1 2	650 750
40—118	40—160	1 1	900 1000
ев. В приложении к ГОСТ
20365—74 приведены размеры и
форма профиля зубьев протяжек,
а также группы заточки зубьев
протяжек.
Круглые протяжки с профиль-
ной схемой резания применяют
для обработки отверстий с ма-
лым припуском под протягива-
ние. У этих протяжек на черновой
части подача на сторону не дол-
жна превышать при обработке
деталей из стали 0,04 мм, при об-
работке деталей из чугуна 0,08 мм.
Калибрующая часть и остальные
элементы протяжек не отличают-
ся от протяжек переменного ре-
зания. Одна из протяжек с профильной схемой резания приведена
на рис. 37.
Круглые протяжки для обработки отверстий в деталях из за-
каленных сталей также имеют профильную схему резания. Они
работают при подачах на черновой части менее 0,02 мм (на сто-
рону).
Для протягивания отверстий в закаленных сталях и труднооб-
рабатываемых материалах протяжки изготовляют из высокопроиз-
водительных быстрорежущих сталей повышенной твердости (на-
пример, Р9М4К8, Р8МЗК6С) или из твердого сплава. Чтобы повы-
сить стойкость таких протяжек, их делают комбинированными ре-
жуще-выглаживающими. Для протягивания отверстий в заготовках
из закаленных сталей рекомендуется применять протяжки с режу-
щими зубьями из твердого сплава ВК1 ОМ.
Твердосплавные режущие протяжки широко используют при
протягивании деталей из чугуна на обычных (до 12 м/мин) скоро-
стях резания. Режущие зубья таких протяжек не имеют стружко-
делительных устройств, так как чугун Дает сыпучую стружку. Для
Рис. 36. Круглая протяжка переменного резания
60
в  в
Рис. 37. Круглая протяжка с профильной схемой резания
изготовления этих протяжек также рекомендуется мелкозернистый
твердый сплав марки ВК10М. Для обработки деталей из чугуна
применяют комбинированные протяжки с выглаживающими
зубьями. 
Выглаживающие протяжки нашли широкое применение после
появления твердосплавных выглаживающих элементов. Эт-и элемен-
ты изготовляют либо в виде однозубых выглаживающих колец, ли-
бо в виде блоков, содержащих несколько выглаживающих зубьев.
Применявшиеся ранее выглаживающие протяжки со стальными ра-
бочими элементами обладали низкой стойкостью (несколько сот
деталей) и склонностью к интенсивному наростообразованию. Это
ограничивало область их применения. Стойкость твердосплавных
выглаживающих протяжек'и прошивок измеряется тысячами обра-
ботанных деталей. Она в десятки и даже сотни раз превышает
стойкость аналогичных стальных инструментов.
Выглаживающие протяжки обычно изготовляют сборными. На
рис. -38 приведено два варианта конструкции сборных протяжек с
использованием блочных выглаживающих элементов. Такие про-
тяжки применяют для обработки отверстий в различных деталях
после растачивания, развертывания или протягивания режущими
протяжками. Они позволяют получать отверстия 9-го квалитетов
точности (Д6—Н9) с шероховатостью поверхности Да = 0,1 б-?.
0,63 мкм. Для сравнения можно отметить, что хонингование и рас-
катывание отверстий, имея примерно такие же показатели, усту-
пают выглаживающему протягиванию по производительности в
4 раза.
Профиль выглаживающих элементов обычно двухконусный.
Углы заборного и обратного конусов часто назначают одинаковы-
ми ai=«2 = 4-e6°. Такой профиль является более технологичным.
Ширина f ленточки обычно не более 0,5—1 мм. Число выглажива-
ющих зубьев 3—6. Суммарный натяг, как правило, не превышает
61
a)
S)
Рис. 38. Выглаживающие протяжки:
а—с наворачивающимся задним хвостовиком; б—с наворачива-
ющимся передним хвостовиком; в—выглаживающие элементы
0,2 мм. Для обработки деталей из стали применяют выглаживаю-
щие элементы из твердых сплавов ВК8, ВК6М. Посадка всех дета-
лей сборной выглаживающей протяжки на оправку должна соот-
ветствовать Д7/Л6.
Выглаживающие протяжки упрочняют поверхность обработан-
ного отверстия, что позволяет в отдельных случаях отменить объ-
емную .закалку. Так на ЧТЗ при обработке отверстия 0 19+0'033 в
гильзе сервомеханизма внедрение выглаживающей протяжки пос-
ле режущей позволило снять объемную закалку гильзы и отме-
нить операцию доводки для получения 7?а=б,63 мкм. В результате
твердость обрабатываемой заготовки стала НВ 207 вместо HRC
30—35, стойкость режущих протяжек за счет этого повысилась в
3 раза. Годовой экономический эффект составил 23,6 тыс. руб.
£19]. Твердосплавная выглаживающая протяжка для гильзы изго-
товлена аналогично приведенной на рис. 38, а протяжке, имеет ра-
диусную форму зубьев (рис. 38, в). Стойкость этой протяжки со-
ставляет 14 тыс. деталей.-
Деформирующие протяжки отличаются от выглаживающих
большими натягами на каждое кольцо, достигающими 1 мм и бо-
лее, и большими суммарными натягами. При этом твердосплавные
кольца делают однозубыми и устанавливают между ними дистан-
ционные втулки, длина которых зависит от размеров обрабатывае-
мой заготовки. В остальном конструктивное оформление этих про-
тяжек соответствует выглаживающим протяжкам (см. рис. 38).
Деформирующие протяжки предназначены для работы по трем
наиболее распространенным схемам: 1) при невысоких требовани-
ях к точности (10—11-й квалитеты) и шероховатости поверхности
(Дг=40 мкм—Ra=5 мкм) детали типа втулок обрабатывают из
62
трубных заготовок по-черному; 2) при повышенных требованиях к
точности (9-й квалитет) и высоких требованиях к шероховатости
(Ra = 0,164-1,25 мкм) детали типа гильз и цилиндров со значитель-
ным отношением длины .к диаметру отверстия обрабатываются пос-
ле механической обработки отверстия либо предусматривается
двойная обработка: деформирующее протягивание в начале и ка-
либрование деформирующей протяжкой в конце технологического
процесса (вводится операция правки трубы на прессе после про-
тягивания); 3) при обработке отверстий высокой точности (6—
7-й квалитеты) протягивание производят после механической обра-
ботки отверстия. Примеры протягивания твердосплавными
(ВК15М) деформирующими протяжками приведены в табл. 14.
Таблица 14
Примеры применения деформирующего протягивания [26]
Деталь		Диаметр отверстия, мм	Длина протя- гива- ния, мм	Число колец, шт.	Ra, мкм (после протяги- вания)	Обработка отверстия до протягивания
Наименование	Материал					
Втулка ба- лансира трак- тора	Сталь 20	79+0,4 ' ^+0,2	80	9	1,25	Труба горячека- таная без обра- ботки
Цилиндр амортизатора автомобиля	Сталь 45	52+0,06	305	7	0,32	Скоростное зен- керов ание
Рабочая втулка плун- жерной пары	38ХМЮА	15 + 0,019	150	9	0,16	Сверление пу- шечным сверлом
Экономический эффект от применения твердосплавных дефор-
мирующих протяжек составляет 20—200 руб. на каждую тысячу
выпускаемых деталей.
При изготовлении деталей из труб деформирующие протяжки
могут быть использованы для подготовки отверстий, к последующей
обработке режущим инструментом. При этом исходная некруглость
и конусообразность черной трубной заготовки уменьшается в 10—
20 раз, что позволяет значительно сократить припуск на последую-
щую обработку режущим инструментом.
Комбинированные протяжки прежде всего следует подразделить
на две группы: режуще-выглаживающие протяжки и комбиниро-
ванные протяжки, имеющие деформирующую часть. Все комбини-
рованные протяжки имеют сборную конструкцию. Рабочие элемен-
ты устанавливают на базовую шейку по посадкам Я7/Л6, Hfyhb,
H6/g5 в зависимости от варианта конструкции комбинированной
протяжки и требований к точности обрабатываемого отверстия.
63
Исполнение 7
I
а)
Рис. 39. Комбинированные режуще-выглаживающие протяжки
Режуще-выглаживающие протяжки находят все более широкое
применение.- Их снабжают твердосплавными выглаживающими
элементами. Режущая часть таких протяжек может быть изготов-
лена из быстрорежущей стали или твердого сплава. Твердосплав-
ную режущую часть применяют при протягивании заготовок из
чугуна и труднообрабатываемых материалов.
Расстояние между последним калибрующим зубом и первым
выглаживающим элементом должно быть больше длины детали.
Диаметр промежуточной направляющей части, расположенной по-
зади калибрующих зубьев режущей части должен быть равен но-
минальному диаметру калибрующих зубьев с полетом допу-
ска d8.
На рис. 39 показаны получившие наибольшее распространение
варианты конструкций режуще-выглаживающих протяжек с режу-
щей частью из инструментальной стали. Протяжки, показанные на
рис. 39, а, соответствуют ГОСТ 5.2295—75, который распростра-
64
няется на круглые протяжки для цилиндрических отверстий диа-
метром 20:—70 мм с полями допусков Н7 и 779 в деталях из конст-
рукционных сталей. Эти протяжки оснащены комплектом- однозу-
бых твердосплавных выглаживающих колец. Так же как и по ГОСТ
20365—74, предусмотрено два диапазона.длины протягиваемых от-
верстий. Например, протяжки для обработки отверстия 0 45779
длиной 59—118 мм будут иметь длину 925 мм (исполнение без зад-
него хвостовика). Обозначение этой протяжки следующее: «Про-
тяжка 2400—1417 ГОСТ 5.2295—75». Протяжки с блочными (мно-
гозубыми) твердосплавными выглаживающими элементами, могут
быть выполнены также' с резьбовым креплением выглаживающей
части. Такое крепление исключает поворот выглаживающего бло-
ка относительно оси протяжки. Однако большее распространение
получили протяжки с замкнутым креплением выглаживающих бло-
ков. Варианты этого крепления показаны на рис. 39, б, в. При
сборке комбинированных протяжек с замком, состоящим из двух
полуколец (рис. 39,6), после установкц пружины, выглаживающе-
го блока и упорной втулки, сжимая пружину, освобождают коль-
цевую выточку на посадочной шейке протяжки. В эту выточку ук-
ладывают два полукольца, которые после прижатия блока и упор-
ной втулки к торцам полуколец фиксируют по наружному диамет-
ру выточкой в.упорной втулке.
Для протяжек большого диаметра вместо одной спиральной
пружины применяют комплект малых спиральных пружин, уста-
новленных в специальной обойме (рис. 39, в). Вместо двух полу-
колец в данном случае использованы восемь сухарей, закладывае-
мых в кольцевую выточку упорной втулки, когда она совмещена с
кольцевой выточкой на протяжке. Такие комбинированные протяж-
ки применяют для обработки отверстия 012ОТдо59- Точность обра-
ботки отверстий этой протяжкой превышает точность хонинго-
вания.	.		-
Комбинирование режущих протяжек из инструментальных ста-
лей с твердосплавными выглаживающими кольцами или блоками
значительно повышает стойкость протяжек. Это объясняется тем,
что твердосплавные выглаживающие элементы имеют резерв стой-
кости по отношению к режущим протяжкам. Они уменьшают ше-
роховатость поверхности, создают благоприятные сжимающие на-
пряжения в поверхностном слое и повышают точность протянуто-
го отверстия. Стойкость твердосплавных элементов составляет не-
сколько тысяч метров длины протянутых поверхностей. Следует
отметить, что оптимальным вариантом режущей части для таких
протяжек является вариант переменного резайия с равной стойко-
стью черновой и чистовой части протяжки.
На рис. 40 приведена комбинированная протяжка с твердосплав-
ной режущей частью для обработки деталей из закаленных сталей
[11]. Особенностью комбинированных протяжек с твердосплавной
режущей частью является отсутствие промежуточной направляю-
щей, разделяющей калибрующие и выглаживающие зубья. Но у
3	1805
Рис. 40. Твердосплавная режуще-выглажив'ающая протяжка для обработки
стальных закаленных заготовок:
а—общий вид протяжки; б—профиль режущих и переходных зубьев; в—профиль калиб-
рующих зубьев; г—профиль выглаживающих зубьев
таких протяжек перед калибрующей или чистовой частью устанав-
ливают цилиндрическую стальную втулку, диаметр которой умень-
шен по сравнению с диаметром предыдущего зуба на величину до
0,2 мм. Назначение такого цилиндрического пояска, длина которо-
го чуть больше длины заготовки, — снять упругие деформации за-
готовки, чтобы повысить точность обработки.
Твердосплавная режуще-выглаживающая' протяжка конструк-
ции СКВ ПС для обработки чугунных деталей приведена на рис. 41.
Такие протяжки применяются для обработки центрального отвер-
стия 0 38 мм в картере амортизатора автомобиля. Они обеспечи-
вают получения поля допуска Н7 и шероховатости поверхности
Да=0,63 мкм. Внедрение данных протяжек позволило ликвидиро-
вать две операции: чистовую расточку и хонингование отверстия.
При этом стойкость указанной протяжки в среднем в 400 раз пре-
вышает стойкость протяжки из стали Р18. При обработке деталей
из серого чугуна стойкость протяжек из твердого сплава BKJ0M
между переточками составляет 5000—6000 м длины протянутой
поверхности. На рис. 40 и 41 приведены два варианта конструк-
тивного оформления протяжек. В первом случае базовая оправка
выполнена за одно целое с передним хвостовиком протяжки, во вто-
ром — с задним. Для предотвращения выкрошивания режущих
твердосплавных зубьев на передней и задней грани их предусмат-
ривают фаску с нулевыми углами. Оптимальным для- режущих
зубьев является сплав ВК10М.
Комбинированные протяжки с., деформирующей частью можно
использовать, когда длина протягивания не превышает трех диа-
метров отверстия. Ниже рассмотрены такие протяжки [26]. Полу-
чили ра-спространение два варианта указанных протяжек: дефор-
мирующе-режущие и деформирующе-режуще-выглаживающие. Эти
протяжки работают по черному отверстию трубной заготовки. На-
значение деформирующей части протяжки—уменьшение в десят-
66
ки раз исходной некруглости и нецилинд-
ричности отверстия заготовки. Одновремен-
но происходит увеличение наружного диа-
метра детали до требуемой величины. Ре-
жущая часть протяжки удаляет дефектный
слой, оставшийся от металлургического
цикла получения исходной заготовки (ока-
лина, отслоения металла и т. п.).
Деформирующе-режущая протяжка
(рис. 42) с режущей частью из инструмен-
тальной стали обычно имеет впереди при-
варенную базовую оправку, оканчивающу-
юся резьбой. На оправку устанавливают
(по посадке Hl/hS) дистанционные втулки
и деформирующие твердосплавные элемен-
ты из сплава ВКД5М. Передний хвостовик
с оправкой соединен резьбой. Перед режу,-
щей частью предусмотрена промежуточная,
направляющая часть. Суммарный натяг на
деформирующую часть должен превышать
величину некруглости отверстия заготовки.
Режущую часть протяжки изготовляют по
схеме переменного резания с равной стой-
костью черновой и чистовой части. Реко-
мендуемый материал режущей части —
сталь Р18 или Р18К5Ф2. В табл. 15 приве-
дены некоторые параметры деформирующе-
режущей протяжки для обработки по чер-
ному отвер'стия в заготовке из горячеката-
ной трубы (сталь 45), длина которой равна
диаметру.
Деформирующе-режуще-выглаживаю-
щие протяжки применяются для обработки
отверстий с повышенными требованиями к
точности и качеству обработанных поверх-
ностей. Они обеспечивают получение точно-
сти, соответствующей полям допусков Н6
и 7/7, шероховатости Ra = 0,084-0,16 мкм,
кроме того, достигается упрочнение поверх-
ностного слоя, создание в нем сжимающих
напряжений. В таких протяжках после ре-
жущей части распологается выглаживаю-
щая, обеспечивающая тонкое (поверхност-
ное) деформирование полученного отвер-
стия для стабильности заданной точности и
шероховатости обработанного отверстия.
Протяжки для обработки глубоких от-
верстий делят на две группы: с кольцевыми
и винтовыми зубьями. Протяжка с кольце-
S0‘P~QC Л
szoo-x*- V
дР9£Ф
Рис. 41. Твердосплавная режуще-выглаживающая протяжка для обработки чугунных заготовок
3*
67
Рис. 42. Комбинированная деформцрующе-режущая протяжка:
1—режущая часть; 2—дистанционные втулки; 3—твердосплавные элементы; 4—резь-
бовой хвостовик; 5—передний хвостовик
Таблица 15
Дёформирующе-режущая протяжка для обработки отверстия 0 70+^
Параметр		Рабочие элементы протяжки				
		Деформи- . рующие	Режущие			
			черновые	переходные	чистовые	калибрующие
Число	зубь-	4	6	6	6	6
ев, шт,. Суммарный	на-	5,6*	0,66	0,25	0,09	: —
тяг, или пуск, мм. Шаг, мм	при-	78	22	22	13, 15, 17	, 13, 15, 17
* Усадка отверстия после обработки деформирующей частью протяжки со-
ставляет 0,2 мм.
выми зубьями для протягивания глубокого цилиндрического от-
верстия показан на рис. 43. Особенностью.этой протяжки является
подвод СОЖ под давлением непосредственно в стружечные канав-
ки через центральный канал протяжки и отверстия в спинках
зубьев. Число зубьев протяжек с кольцевыми зубьями ограничено,
так как зубья (в отличие от обычных) одновременно участвуют в
работе. Осевая сила передается протяжке через тягу, длина кото-
рой больше длины протягиваемого отверстия.
На рис. 44 приведена протяжка с винтовыми зубьями для оп-
равки глубоких цилиндрических отверстий. Это одна из комплекта
четырех протяжек для обработки отверстия диаметром 22 мм. Про-
тяжка двухзаходная. Кромки режущих зубьев (со стружкодели-
тельными канавками) расположены на конусной поверхности. Раз-
ность диаметров этой поверхности, определяющая снимаемый при-
пуск, равна 0,2 мм. Кромки калибрующих зубьев (без стружкоде-
лительных канавок) расположены на цилиндрической поверхно-
сти. Достоинством таких протяжек является непрерывный отвод
стружки (внутрь заготовки) и непрерывное охлаждение всех ре-
жущих участков зуба.
Увеличение срока службы круглых протяжек непрерывно рож-
дает новые конструкции протяжек, которые проходят затем провер-
ку в производстве. Остановимся лишь на некоторых из них. Для
68
6)
Рис. 43. Протяжка с кольцевыми зубьями для обработки глубоких отвер-
стий:
а—конструкция протяжки; б—-профиль стружечной канавки
продления срока службы режущих протяжек, обрабатывающих от-
верстия НТ, Н8, Н9, а также шлицевых протяжек с прямобочным
профилем разработана конструкция протяжки со сменной калиб-
рующей частью. Калибрующие части устанавливают на задний ко-
нец протяжки по посадке Крепление осуществляется двумя
по
круглыми гайками через сферическую шайбу. Срок службы таких
протяжек возрастает в 2 раза за счет замены потерявшей размер
калибрующей части.
Для увеличения срока службы протяжек на ЗИЛе [18] создана
конструкция протяжки, позволяющая регулировать диаметр калиб-
А
а~> И" а-а
Рис. 44. Протяжка с винтовыми зубьями для обработки глубоких
отверстий (спираль правая двухзаходная):
а—общий вид протяжки; б—профиль зубьев
69
Рис. 45. Конструкция протяжки с запас-
ными калибрующими зубьями
рующей части. В отличие от пре-
дыдущей конструкции задний ко-
нец протяжки выполнен коничес-
ким. Насадная калибрующая
часть со спиральной прорезью
имеет коническое отверстие. Пос-
ле насадной калибрующей части
на-цилиндрическом пояске установлена задняя направляющая
часть. Диаметр регулируют поворотом гайки, навернутой на резь-
бу заднего конца протядски. Подпружиненный палец, расположен-
ный в задней направляющей, входит в одну из сферических вые-
мок на торце гайки и стопорит ее. Такая конструкция, по данным
завода, обеспечивает повышение срока службы протяжки в 2—
3 раза
На рис. 45 показана протяжка конструкции Горьковского авто-
завода с запасными калибрующими зубьями. Эти зубья распола-
гаются после обычных калибрующих зубьев. Пока основные ка-
либрующие зубья не износились и обеспечивают получение задан-
ного диаметра отверстия, запасные калибрующие зубья выполня-
ют роль выглаживающих колец. После износа основных калибру-
ющих зубьев, снимая с их передней грани слой металла 0,5—
0,7 мм, первую группу запасных калибрующих зубьев переводят в
основные и т. д. При наличии трех групп запасных зубьев срок
службы протяжек увеличивается в 4—5 раз, при наличии' одной
группы — в 2 раза.
Протяжки являются основным инструментом для обработки
шлицевых отверстий с прямобочным, эвольвентным и треугольным
профилем. Различают раздельный и комбинированный методы об-
работки шлицевых отверстий. При раздельнрм методе любым ин-
струментом (в том числе и круглой протяжкой) обрабатывают по-
верхность выступов (внутренний диаметр), а затем шлицевой про-
тяжкой— пазы шлицевого отверстия. При комбинированном мето-
де все элементы шлицевого отверстия обрабатывают комбиниро-
ванной протяжкой. Боковые стенки шлицевого паза обычно фор-
мируют по генераторной схеме, наружный'диаметр шлицевого от-
верстия— по профильной схеме. Распределение припуска между
зубьями протяжки может быть различным.
Протяжки для обработки прямобочных шлицевых отверстий
часто выполняют комбинированными, т. е. ими обрабатывают на-
ружный и внутренний диаметр, а также боковые стороны пазов
шлицевого отверстия и фаски у шлицевых лазов.-Размеры и допу-
ски на размеры шлицевых отверстий с прямобочным профилем, об-
рабатываемых этими протяжками,. должны соответствовать СТ
СЭВ 188—75 и СТ СЭВ 187—75. Исключение составляют нестан-
дартные шлицевые соединения, обрабатываемые специальными
протяжками. Применение рационально сконструированных комби-
70
а)	б)	В'
Рис. 46. Схемы построения комбинированных шлицевых про-
тяжек:
а—схема Ф—К—Ш; б—схема К—Ф—Ш; в—схема Ф—Ш—К
нированиых протяжек позволяет получить высокие точностные по-
казатели и избежать появление заусенцев на рабочих поверхностях
шлицевого отверстия.
Приняты следующие основные схемы построения комбиниро-
ванных шлицевых протяжек: Ф — К — Ш; К— Ф — Ш; Ф — Ш —
К (рис. 46, цифрами обозначена последовательность работы зубь-
ев). Наиболее распространена схема Ф — К — Ш (см. рис. 46, а),
в которой начинают срезать припуск фасочные Ф зубья, далее сле-
дуют круглые К и завершают шлицевые Ш. Эта схема применяет-
ся ’обычно на протяжках, обрабатывающих отверстия шлицевых
соединений с центрированием по наружному диаметру (см. рис.
12). При данной схеме во многих случаях круглые зубья выполня-
ются без стружкоделительных устройств, так как фасочные зубья
выполняют роль первых зубьев секций круглой части протяжки.
Кроме того, они уменьшают припуск на шлицевые зубья.
На рис. 47 приведена шлицевая протяжка для обработки отвер-
стия с параметрами: г/=28 мм, 0 — 32 мм, 2=6, 6 = 8 мм, длина
протягиваемой поверхности / = 45 мм. Протяжка построена по схе-
ме Ф — К — Ш. Диаметр отверстия перед протягиванием 27,6 мм,
размер фасок на шлицах 0,2 мм. Первые пять зубьев протяжки —
фасочные. Далее с 6-го по 16-й идут круглые зубья и с 17-го по
51-й — шлицевые зубья. Шлицевая часть протяжки построена по
6)	в)	г)
Рис. 47. Шлицевая протяжка переменного резания, работающая по схеме
Ф —К —Ш:
а—общий вид; б—фасочный зуб;-в—прорезной зуб секций; г—секция шлицевых зубьев;
/—прорезной зуб; 2—зачищающий зуб
71
Рис. 48. Шлицевая протяжка переменного ревания, работающая по схеме
К —Ф —Ш:
а—общин вид; б—секция черновой круглой части; в—секция фасочной части; г—секция
чистовой’- круглой части; д—секция черновой шлицевой части; е—секция чистовой шли-
цевой части
схеме переменного резания. Чистовые и калибрующие зубья шли-
цевой части (с 44-го по 51-й зуб) выполнены без выкружек.
Схема К—Ф — Ш (см. рис. 46,5) применяется при снятии
большого припуска круглыми зубьями, например при протягивании
по черному, т. е. по полученному на заготовительной операции от-
верстию. В этом случае помещать фасочные зубья перед круглыми
нельзя, так как при большой длине круглой части протяжки есть
опасность углового поворота детали между фасочными и шлицевы-
ми зубьями. Чтобы удалить заусенцы после прохода фасочных
зубьев на внутреннем диаметре шлицевого отверстия, чистовые и
калибрующие зубья круглой части размещают 'д1ежду фасочными
и шлицевыми зубьями. Получается разновидность второй . схемы
Ко — Ф — Кч.к—Ш, где Ко — круглые черновые .(обдирочные),
Кч.к — круглые чистовые и калибрующие. Пример такой протяж-
ки для обработки шлицевого отверстия d=65 мм, .0 = 75 мм, г=
= 6, b= 16 мм при длине протягивания. / = 60 мм приведен на
рис. -48. Черновая часть круглой протяжки, удаляющей припуск
1,5 мм, выполнена по схеме ,переменного резания и содержит во-
семь двухзубых секций. Фасочные зубья (с 17-го по 22-й) и шлице-
вые черновые и переходные (с 32-го по 85-й) выполнены также по
схеме переменного резания со снятием* выкружек с обеих сторон
каждого шлица у всех первых зубьев секций. Круглые чистовые
(с 23-го по 26-й) и шлицевые чистовые (с 86-го по 88-й) зубья
выполнены с подъемом на каждый зуб, при этом выкружки сняты
в шахматном порядке с одной стороны режущих участков зубьев.
Чтобы обеспечить наиболее благоприятные'условия работы зубь-
ев, при шлифовании боковых.поверхностей фасочных и шлицевых
зубьев задний хвостовик протяжки поднимается. Характеристика
частей данной протяжки приведена в табл. 16.
'Схему Ф —Ш — К (см. рис. 46, в) применяют при обработке
отверстий шлицевых соединений с центрированием по внутренне-
му диаметру. Расположение круглой части протяжки после шлице-
72	'
Таблица 16
Параметры частей протяжки (см. рис: 48)
Показатель	Коуглая Ко	Фасочная Ф	Круглая КЧ.к	Шлицевая	
				шо	шч.к
Число шагов	15	7	7	56	3
. Длина, мм	195	112	77	896	36
вых зубьев вызывает некоторые технологические затруднения при
обработке шлицевых зубьев.
В ряде случаев большой объем удаляемого металла или требо-
вание .направления деформаций шлицевого отверстия после термо-
обработки вынуждает протягивать шлицевое отверстие комплек-
там протяжек. Иногда это бывает вызвано недостаточной жестко-
стью протяжки небольшого диаметра, когда ее длина превышает
более чем в 40 раз диаметр. Распределение снимаемого припуска
(схема резания) между протяжками в комплекте показано на
рис. 49. Конструкция передней направляющей (рис. 49, а) в этом
случае должна по форме и размерам соответствовать протянутому
предыдущей протяжкой шлицевому отверстию.
На рис. 49,б показана схема распределения припуска для про-
тягивания незакаленных деталей. Протяжка второго прохода рабо-
тает по схеме Ш—Ш, т. е. сначала снимается слой шириной 0,3—
0,4 мм с каждой стороны (обработка по ширине) шлицевого паза,
оставленный протяжкой первого прохода. Так как ширина среза
мала, подачи на каждый зуб на первой части протяжки могут до-
стигать 0,5 мм. Вторая группа зубьев срезает металл по<всей ши-
рине паза с увеличением диаметра шлицевых пазов (обработка по
диаметру). Поэтому схемы резания и подачи на зуб принимаются
такими же, как и у однопроходных протяжек. При протягивании
неточных шлицевых соединений на протяжки второго и последую-
щих проходов не оставляется припуск по ширине зуба. Они только
углубляют шлицевой паз.
Для обработки шлицевых отверстий после закалки протяжки
окончательного прохода имейт схему резания, показанную, на
рис. 49, в, г. При центрировании соединения по'внутреннему диа-
метру применяется схема в, а по наружному диаметру — схема г.
Рис. 49. Схемы срезания припуска второй протяжкой при обработке шлице-
вого отверстия комплектом протяжек
73
A
Рис. 51. 'Инструмент для калибрования шлицевых отверстий в закаленных
заготовках
Перед калиброванием шлицев обычно шлифуют шлицевое отвер-
стие по внутреннему диаметру, создавая надежную базу для про-
тяж,ки окончательного прохода. Протяжки, выполненные по послед-
ней схеме резания, применяют также для исправления шлицевого
отверстия после многократного напрессовывания- на шлицевые оп-
равки в ходе технологического процесса.
Окончательное формирование боковых сторон паза можно про-
изводить не только по генераторной, но и по профильной схеме ре-
зания (рис. 49, д). По такой схеме калибруют боковые стороны
12-ти шлицевого прямобочного отверстия диаметром 320 мм [10].
На рис. 50 показана конструкция и схема заточки зубьев бокового
резания такой протяжки.
При калибровании шлицев закаленных деталей могут приме-
няться не только режущие протяжки, но и протяжки, работающие
методом пластического деформирования боковой поверхности
шлицевых пазов. Одна из таких протяжек приведена на рис. 51.
74
Особенность этой протяжки состоит в том, что каждое из шести
выглаживающих колец имеет зазор 0,5 мм по ширине шпонки и
может самоустанавливаться по шлицевым пазам детали. Для ка-
либрования шлицевого отверстия такими протяжками требуется
набор из трех-четырех протяжек с увеличивающейся шириной В
шлицев.
Технические условия на протяжки для шлицевых отверстий с
прямобочным профилем регламентируются ГОСТ 7943—78. Этот
стандарт распространяется на чистовые протяжки для шлицевых
отверстий по СТ СЭВ 188—75 с допусками по СТ СЭВ 187—75 (см.
гл. 2). ГОСТ 7943—78 регламентирует твердость основных частей
протяжки, шероховатость всех ее поверхностей, предельные откло-
нения диаметральных и угловых размеров и допускаемые откло-
нения взаимного расположения основных поверхностей протяжки.
Кроме того, регламентированы предельные отклонения толщины
зуба.
Протяжки для эвольвентных шлицевых отверстий имеют мень-
шее разнообразие схем резания. Однопроходные протяжки выпол-
няют либо по обычной схеме резания. Эти протяжки могут быть
только шлицевыми или комбинированными, обрабатывающими и
шлицевые пазы, и внутренний диаметр отверстия. Основные пара-
метры эвольвентных шлицевых соединений с углом профиля ЗО0
регламентированы СТ СЭВ 268—76 и СТ СЭВ 269—76, а допуски
и посадки на эти соединения — СТ СЭВ 259—76. Эвольвентные про-
тяжки используются для обработки зубчатых колес с внутренним
зацеплением.
На рис. 52 изображена эвольвентная шлицевая протяжка для
обработки заготовок, у которых внутренняя поверхность отверстия
уже обработана полностью. Параметры обрабатываемого отвер-
стия: т—5 мм; 2 = 20; угол профиля 20°; длина протягивания
Рис. 52. Эвольвентная шлицевая протяжка переменного резания (т = 5; г=
=20; а=20°):
а—общий вид; б—прорезной зуб секции; в—секция зубьев; г—схема контроля размера
зубьев
75
Рис. 53. Обработка эвольвентного шлице-
вого отверстия комплектом протяжек -
2=36 мм. Протяжка имеет 80 зубь-
ев, из них четыре калибрующих,
два — чистовых и два переходных
зуба, а остальные черновые режу-
щие зубья. Черновая и переходная
части выполнены по" схеме перемен-
ного резания с двухзубными секциями. Все нечетные (прорезные)
зубья на обдирочной и переходной части выполнены с выкружка-
ми. Чистовые зубья имеют подачу на каждый зуб. Они выполнены,
как и калибрующие, без стружкоделительных устройств. Контроль
размеров протяжки производят измерением Af по роликам диамет-
ра d (рис. 52,г).
При многопроходном протягивании шлицевые1 зубья всех про-
тяжек кроме последней имеют трапецеидальный профиль. Оконча-
тельная протяжка имеет эвольвентный профиль. На рис. 53 приве-
дено два примера разделения припуска между последовательно ра-
ботающими протяжками. Оба отверстия обрабатываются за- три
прохода, В первом случае (рис. 53, а) сначала работает ком-бини-,
рованная протяжка 1, обрабатывающая внутренний диаметр от-
верстия и прорезающая трапецеидальные пазы примерно на поло-
вину высоты профиля. Затем идет трапецеидальная шлицевая про-
тяжка 2, которая углубляет профиль, оставляя небольшой припуск
по наружному диаметру. Завершает обработку отверстия эволь-
аентно-шлицевая протяжка 3, формирующая боковые стороны па-
зов и поверхность впадин (наружный диаметр) шлицевого отвер-
стия.
На рис. 53, б показана вторая схема многопроходного протяги-
вания эвольвентного шлицевого отверстия. Начинает обработку
протяжка 1. Трапецеидальная шлицевая протяжка 2 второго про-
хода не только углубляет и расширяет пазы, но и снимает фаски
по бокам пазов. Протяжка 3 третьего прохода в отличие от перво-
го примера выполнена комбинированной. На ней после эвольвент-
но-шлицевой части расположено несколько круглых зубьев, обра-
батывающих внутренний диаметр (поверхность выступов) шлице-
вого отверстия.
Протягиванием обрабатывают эвольвентные шлццевые отвер-
стия диаметром более 300 мм. Так, на Челябинском тракторном за-
воде испытана уникальная протяжка для обработки барабана бор-
тового фрикциона трактора Т-130. Применение такой протяжки
массой 1200 кг и диаметром 387 мм Позволит заменить 20 зубодол-
бежных станков [22].
Технические требования на протяжки для шлицевых отверстий
с эвольвентным профилем регламентированы ГОСТ 6767—63. В нем
приведены требования к точности изготовления, твердости протя-
жек и шероховатости основных поверхностей эвольвентных про-
тяжек.
76
Рис. 54. Протяжка для обработки шлицевого отверстия с треугольным про-
филем:
а—общий вид кротяжки; б—вдсема контроля профиля
Протяжки для обработки шлицевых отверстий с треугольным
профилем близки к эвольвентным шлицевым протяжкам. Их иног-
да называют елочными. Многие параметры этих протяжек опреде-
ляют так же, как и у эвольвентных протяжек. На рис. 54 показана,
протяжка для обработки шлицевого отверстия с параметрами D =
=30,46 мм; 25=36; половина угла профиля шлицевого выступа
35°±15'; длина протягивания Z = 38 мм.. Для уменьшения силы тре-
ния на боковых сторонах шлицевых выступов протяжек профиль
впадин шлифуют при .подъеме заднего центра протяжки. Величину
подъема задают из расчета 0,0015—0,0030 мм на каждый зуб про-
тяжки. При этом коррегируют угол впадины у профиля зуба про-
тяжки. Так, у протяжки, приведенной на рис. 54, коррегированный
угол составил 33°40' (вместо 35° по чертежу детали). :
Протяжки для обработки отверстий с винтовыми шлицами мо-
гут иметь кольцевые 'или винтовые зубья. Протяжки с кольцевыми
зубьями применяют при небольших углах наклона шлицев. Шли-
цевые выступы на-кольцевых зубьях располагают по винтовым ли-
ниям. Протяжки с винтовыми зубьями и винтовыми стружечными
канавками используют при относительно больших углах наклона
шлицев (более-15—20°).
При протягивании винтовых шлицев необходим относительный
поворот инструмента и заготовки. Он осуществляется обычно либо
за счет-принудительного вращения протяжки, либо за счет свобод-
ного поворота заготовки, опирающейся на планшайбу с подшипни-
ками качения. Поворот заготовки при этом происходит за счет осе-
вого движения протяжки.
77
Рис. 56. Шпоночная протяжка:
а—общий вид протяжки; б—профиль (форма 2) режущих и калибрующих зубьев; .1—
для протяжек, работающих в один проход; 2—для протяжек, работающих в не-
сколько проходов; 3—первый калибрующий зуб
Шпоночные пазы в отверстиях заготовок можно обрабатывать
обычными шпоночными или комбинированными протяжками, фор-
мирующими одновременно отверстие ,и паз.
Обычные шпоночные протяжки. Стандартизовано четыре типа
обычных шпоночных протяжек: шпоночные; шпоночные с утолщен-
ным телом; шпоночные с фасочными зубьями; шпоночные для об-
работки пазов с малой шероховатостью.
Протяжки шпоночные (ГОСТ 18217—72) предназначены для.об-
работки шпоночных пазов шириной 6 = 6-4-50 мм (рис. 55). При
обработке деталей из стали передний угол у всех’.шпоночных про-
тяжек равен 15°, а при обработке деталей из чугуна он равен 5°.
Для всех шпоночных протяжек при шаге более 10 мм профиль
зубьев имеет форму, соответствующую рис. 55, б. Протяжки шири-
ной 12 мм, изготовленные из быстрорежущей стали, должны быть
сварными с расположением сварочного шва на хвостовой части.
Хвостовую часть изготовляют из стали 40Х. Число стружкодели-
тельных канавок режущих зубьев зависит от ширины паза.
Шпоночные протяжки с утолщенным телом (ГОСТ 18218—72)
предназначены для обработки за один проход шпоночных пазов
шириной 6 = 3 ч-10 мм (рис. 56). Профиль и геометрия зубьев по-
казаны на рис. 55. Стружкоделительные канавки или фаски 'выпол-
няют по одной на режущих зубьях в шахм.атном порядке. Форми-
рование дна шпоночного лаза происходит по профильной, а боковых
сторон'—по генераторной схеме резания. На боковых режущих
кромках предусмотрено поднутрение под углом Г и ленточка у
вершины зуба величнбй 0,8—1 мм.
Шпоночные протяжки с фасочными зубьями (ГОСТ 18219—72)
предназначены для обработки шпоночных йазов шириной 3—10 мм
со снятыми заусенцами. Ширина фаски на каждой стороне паза со-
78	'
Рис. 57. Шпоночная протяжка с фасочными зубьями
ставляет от 0,15—0,25 мм при ширине паза 3 мм до 0,2—0,5 мм при
ширине паза 10 мм. Фасочные зубья (рис. 57) располагают впере-
ди шпоночных. Профиль и геометрия зубьев такие же, как и у про-
тяжек по ГОСТ. 18128—72. Стружкоделительные канавки и фаски
выполняют по одной на режущих фасочных и шпоночных зубьях в
шахматном порядке.
Шпоночные протяжки для обработки пазов с малой шерохова-
тостью поверхности (ГОСТ 18220—72) предназначены для обра-
ботки пазов шириной 6—50 мм с шероховатостью поверхностей, не
более Ra = 2,5 мкм по СТ СЭВ 638—77. Для обработки таких па-
зов служат протяжки двух типов: предварительные и окончатель-
ные. Предварительные протяжки по всем конструктивным разме-
рам, кроме ширины режущей кромки blt соответствуют протяжкам
по ГОСТ 18217—72. Размер &i у предварительных протяжек умень-
79
Рис. 58. Шпоночная протяжка «бокового резания»
шен на величину 'припуска Дь под окончательное протягивание,
котбрая зависит от ширины b шпоночного паза:
Ь, мм........... . . . . . 6—10 12—18 20—32 36—45 50
Дь, мм .......... 0,48 0,67	0,96	1,16	1,96
Окончательные протяжки (рис. 58) формируют боковые стен-
ки паза по профильной схеме резания, срезая припуск, оставлен-
ный предварительными протяжками. Режущие зубья протяжек
снабжены стружкоделительными канавками. Зубья этих протяжек
имеют однорадиусную впадину. .	..
При выборе стандартных шпоночных протяжек необходимо учи-
тывать, что припуск Д, снимаемый протяжками, включает в себя
половину припуска на шлифование отверстия в ходе дальнейшей
обработки заготовки. При протягивании шпоночного паза за не-
сколько проходов в стандартах приведена толщина S прокладки,
устанавливаемой под опорную поверхность протяжки после оче-
редного прохода.
Кроме стандартных шпоночных протяжек с обычной схемой ре-
зания существует множество конструкций, специальных протяжек.
Шпоночные протяжки с групповой схемой резания выполняют по
схеме П. П. Юнкина. Секции состоят из двух зубьев. Первые зубья
секций имеют с обеих сторон фаски под углом 20—25° к оси про-
тяжки. Задний угол по фаске аг=3°. Вторые зубья секций зани-
жены по высоте на 0,03—0,04 мм. .	-
При протягивании шпоночных пазов шириной более 20 м>м
применяют составные шпоночные протяжки. В этом случае после
зубьев, вырезающих паз на полную глубину, устанавливают блок
зубьев бокового резания для получения паза требуемой ширйны
80
при малой шероховатости стенок. Иногда на конце шпоночной
протяжки закрепляют или выполняют блок фасочных зубьев. В не-
которых случаях применяют специальные чистовые протяжки бо-
кового резания для окончательной обработки шпоночных пазов по
ширине, отличающиеся от стандартных: сборные протяжки, про-
тяжки с наклонными зубьями и др.
Комбинированные круглошпоночные протяжки. Такие протяжки
обычно изготовляют сборными. В качестве примера можно рас-
смотреть сборную круглошпоночную протяжку. Круглая часть про-
тяжки, формирующая отверстие, короче шпоночной секции. По-
этому в той части протяжки, где нет круглых режущих и калиб-
рующих зубьев, предусмотрены выглаживающие зубья. Эти зубья
обеспечивают направление протяжки по отверстию заготовки до
окончания работы шпоночных зубьев. В самом конце протяжки за-
креплена фасочная секция, которая служит одновременно упором
для шпоночной секции. Шпоночную и фасочную секции закрепля-
ют винтами'.
4. ПРОТЯЖКИ ДЛЯ ГРАННЫХ
И КОМБИНИРОВАННЫХ ОТВЕРСТИЙ
Такими протяжками обрабатывают отверстия с любым числом
равных или неравных граней и отверстия, профиль которых со-
стоит из прямых линий и дуг окружности. Четырех-, шестц-, вось-
ми- и двенадцатигранные протяжки чаще всего предназначены
для обработки отверстий в накидных гаечных ключах.
Гранине протяжки имеют генераторную схему резания. Отвер-
стия под протягивание делают круглыми. Их диаметр соответству-
ет диаметру окружности, вписанной в многогранный профиль гото-
вого отверстия. Для получения готового отверстия требуется ком-
плект из нескольких протяжек. Первая протяжка имеет круглую
переднюю направляющую и несколько первых круглых зубьев.
Грани на протяжках шлифуют на проход с поднятием заднего хво-
стовика протяжки, чтобы уменьшить трение между вспомогатель-
ными режущими кромками и протянутой поверхностью сторон
гранного отверстия. На рис. 59 показана первая протяжка из
комплекта для обработки квадратного отверстия. На цилиндриче-
ских участках зубьев в шахматном порядке нанесены стружкоде-
лительные канавки. В связи с тем, что режущий периметр зубьев
постепенно уменьшается (см. рис. 27,5), рационально увеличивать
подачу на зубьях с меньшим периметром. У данной протяжки до
23-го зуба подача s составляет 0,025 мм, а с 24-го до 43-то —
0,04 мм. Подъем заднего центра при шлифовании на проход гра-
ней данной протяжки должен составлять 0,03 мм. Задняя направ-
ляющая имеет гранный профиль с цилиндрическими участками
диаметром 26,7 мм. После обработки отверстия последней, треть-
ей протяжкой комплекта длина его диагонали должна быть равна
32,6 мм.
4	1805	81
Рис. 59. Первая протяжка комплекта для обработки квадратного отвер-
стия:
а—общий вид; б—первые цилиндрические зубья; в—зубья, формирующие квадрат;
г—канавка; д—задняя направляющая
При обработке гранных отверстий вторая и последующие про-
тяжки должны иметь гранную переднюю направляющую с разме-
рами, соответствующими размерам полученного до них отверстия.
Технологические требования на протяжки для гранных отвер-
стий с любым числом равных граней регламентированы ГОСТ
16492—70. Размеры отверстий ограничены диаметром описанной
окружности 11—90 мм. При диаметре хвостовика 14 мм и более
протяжки из быстрорежущей стали делают сварными или с меха-
ническим креплением хвостовика.
Протяжки для обработки прямоугольных отверстий работают
обычно по предварительно подготовленному круглому отверстию.
Существует два варианта формирования сторон отверстия. В пер-
вом варианте (рис. 60, а) все стороны отверстия формируются по
генераторной схеме резания. В этом .случае гранную протяжку по-
лучают обработкой плоских граней на исходной круглой протяж-
ке. Такую схему применяют при отношении сторон отверстия
Во втором варианте (рис. 60,6) большие стороны отвер-
стия формируются по генераторной схеме, а малые — по профиль-
ной. Следовательно, первые протяжки в комплекте будут с круглы-
ми зубьями, а последние будут напоминать двухстороннюю шпо-
ночную протяжку. Такую схе-
му применяют при соотноше-
нии сторон отверстия Н]В^.2,
При высоких требованиях к
точности и шероховатости по-
верхности прямоугольного от-
верстия после рассмотренных
Рис. 60. Схемы резания при протяги-
вании прямоугольных отверстий
82
Рис. 61. Окончательная протяжка для обработки ответственных прямо-
угольных отверстий:
а—общий вид протяжки; б—стружкоделительные канавки
протяжек предусматривается еще одна — чистовая протяжка
(рис. 61) с раздельной обработкой граней по профильной схеме
резания. Если длина режущей кромки более 10—12 мм рациональ-
но зубья делать наклонными под углом 75—80°. На неработающих
гладких сторонах для уменьшения трения делают поднутрение
(обнизку) глубиной 0,5—1 мм.
Протяжки для обработки комбинированных отверстий имеют
разнообразную форму. Примеры отверстий, обрабатываемых эти-
ми протяжками, приведены на рис. 62. При обработке отверстий,
показанных на рис. 62, а, цилиндрические участки формируются
по профильной схеме резания, а прямолинейные—по генера-
торной.
Отверстия, изображенные на рис. 62, б, в, часто называют
овальными. Боковые стенки таких отверстий являются полуокруж-
ностями, диаметр которых равен расстоянию между плоскими уча-
стками. У отверстия, показанного на рис. 62, б, все поверхности
формируются по генераторной схеме резания. На заготовке круг-
лой протяжки обрабатывают плоские грани и цилиндрические уча-
стки радиусом г (см. рис. 62, а), равным половине расстояния меж-
ду плоскими стенками. На участках закруглений каждый из зубьев
будет иметь участок 2—3, образуемый главными режущими кром-
ками протяжки, и участки 1—2 и 3—4, образуемые вспомогатель-
ными режущими кромками. Чтобы уменьшить трение на участках
вспомогательных режущих кромок при шлифовании фасонным
4*
83
Рис. 62. Схемы резания при обработке комбинированных отверстий
профильным кругом узких сторон протяжки поднимают ее задний
хвостовик. Этот же профиль (см. рис. 62, в), если перед протяги-
ванием в заготовке получено не круглое, а подобное по форме от-
верстие, может быть получен сочетанием в одной протяжке зубь-
ев с профильной и генераторной схемой резания. В этом случае
сначала по профильной схеме резания обрабатывают плоские уча-
стки заготовки, а затем по генераторной схеме резания —дуговые
участки. При этом протяжки будут плоскими с прямолинейными
режущими кромками.
5. ПРОШИВКИ
Прошивка — это инструмент, отличающийся от протяжки от-
сутствием переднего хвостовика и шейки, а также заднего хвосто-
вика. Так как прошивка проталкивается через отверстие заготов-
ки, то из условий устойчивости ограничена ее длина, которая jae
должна превышать 15 диаметров прошивки. Ограничение длины
приводит к ограничению снимаемого припуска. Поэтому прошив-
ки применяют для калибрования после термообработки протяну-
тых ранее отверстий. В связи с этим в последнее время прошивки
все чаще изготовляются не только из быстрорежущей стали, но и
из твердого сплава. Прошивками калибруют круглые, шлицевые,
многогранные отверстия.
Прошивки для круглых отверстий выполняют с кольцевыми и
винтовыми'зубьями. На прошивках так же, как и на протяжках,
применяют обычную и групповую схемы резания. По характеру
обработки различают прошивки режущие, выглаживающие и ком-
бинированные. Выглаживающие прошивки обрабатывают отвер-
стие методом поверхностного пластического деформирования.
У комбинированных прошивок выглаживающая часть расположе-
на после режущей части.
Выглаживающие прошивки и выглаживающие части комбини-
рованных прошивок делают твердосплавными. Применение твердо-
го сплава для выглаживающих элементов обеспечивает работу без
налипания обрабатываемого металла на инструмент, повышение
стойкости инструмента в десятки раз, снижение шероховатости и
повышение точности обработанной поверхности.
Опыт внедрения твердосплавных выглаживающих прошивок в
автотракторной промышленности показал, что наиболее рациональ-
но применять три вида таких прошивок: 1) монолитные; 2) состав-
84
Таблица 17
Твердосплавные выглаживающие прошивки
Тип	Марки твердо- го сплава	Возможности и область применении
Монолитные многошаго- вые диаметром 8—12 мм (см. рис. 63, а)	вкюм	Точность обработки 7—9-й квали- теты
Многошаговые диамет- ром 8—20 мм с припаян- ным стальным хвостовиком (см. рис. 63, в)	ВК8	Точность обработки 7—9-й квалите- ты, шероховатость обработанной по- верхности Ra=0,16-н0,63 мкм; обра- ботка отверстий после развертывания или протягивания
Сборные диаметром 16—. 25 мм с напресованными передними направляющими (см. рис. 63, г)	ВК8	Точность обработки 6—7-й квалите- ты, шероховатость обработанной по- верхности Ra=0,16 4- 0,63 мкм; обра- ботка отверстия после растачивания, развертывания или протягивания
Сборные диаметром 25— 40 мм со съемными перед- ними направляющими (см. рис. 63, б)	ВК8	Точность обработки 7—14-й квали- теты, шероховатость обработанной поверхности 7?а=0,324-1,25 мкм, ка- либрование отверстий после термооб- работки
Рис. 63. Твердосплавные выглаживающие прошивки:
я—монолитные; б, в—составные с припайнными частями;
г, д—сборные; 1—твердосплавная головка; 2—хвостовик
(сталь 45Х); 3—переднее направление (сталь 45Х); 4—твер-
досплавная головка
В)
85
ные с припаянным стальным хвостовиком или с передним направ-
лением; 3) сборные. Прошивки всех трех видов могут быть одно-
или многошаговыми. На рис. 63 изображены твердосплавные про-
шивки трех видов: цельные (рис. 63, а), напаянные (рис. 63,6, в),
сборные (рис. 63,2, д'). В табл. 17 приведена область их приме-
нения.
Твердосплавные однозубые выглаживающие прошивки приме-
няют и для обработки глухих отверстий. Так прошивкой, показан-
ной на рис. 63, б, прошивают глухое отверстие диаметром 6 мм в
корпусе распылителя форсунки дизеля. При этом прошивание на
специальном автомате заменило операцию хонингования. Прошив-
ки из твердого сплава ВК8 имеют стойкость 1,5—2 тыс. заготовок,
производительность автомата составляет 450—500 заготовок
в час.
ГЛАВА ШЕСТАЯ
СТАНКИ И ОСНАСТКА ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО
ПРОТЯГИВАНИЯ
1.	ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОТЯЖНЫХ СТАНКАХ
Все разнообразие применяемых в промышленности протяжных
станков можно представить в виде-схемы, приведенной на рис. 64.
Принятая в СССР классификация металлорежущих станков пре-
дусматривает разделение их на 10 групп. Первая цифра в обозна-
чении указывает номер группы. Протяжные станки попадают в
группу, обозначенную цифрой 7. Вторая цифра в условном обо-
значении указывает тип станка. К группе 7 относятся типы от 5
до 8: 5 — горизонтально-протяжные станки; 6 — вертикально-про-
тяжные станки для внутреннего протягивания; 7 — вертикально-
протяжные станки для наружного протягивания; 8 — резерв. Ос-
новные данные о некоторых горизонтально-протяжных станках
для внутреннего протягивания приведены в табл. 18.
Горизонтально-протяжные станки применяют в основном в мел-
косерийном и серийном производстве. В условиях крупносерийно-
го и массового производства широкое применение нашли верти-
кально-протяжные станки для внутреннего протягивания, один из
которых показан на рис. 65. По сравнению с горизонтально-про-
тяжными станками они занимают меньшие производственные пло-
щади, имеют более высокий уровень механизации и автоматиза-
ции, более приспособлены для встраивания в автоматические ли-
нии. Перевод операций внутреннего протягивания на вертикально-
протяжные станки обеспечивает повышение производительности и
облегчение труда рабочих. В табл. 19 приведены основные данные
широко применяемых в отечественной промышленности вертикаль-
но-протяжных станков.
86
Протяжные станки
Рис. 64. Разновидности протяжных станков
Таблица 18
Горизонтально-протяжные станки для внутреннего протягивания
Модель	Номинальная сила тяги, кН	Скорость рабо- чего хода, м/мин, не более	Длина хода рабочей карет- ки, мм, не более	Скорость об- ратного хода, м/мин	Мощность электродвига- теля главного движения, кВт
7А505	50	15,0	1000	20—25	7
7В510	100	9,0	1250	20—25	14
7Б520	200	11,0	1600	20—25	20
7А540	400	6,8	2000	20—25 1	40
7532	1000	3,2	2000	До 23	55
КУ-176А	1300	3,7	2500	До 23	120
Протяжные станки оборудованы механизмами для сопровож-
дения и отвода протяжки, загрузочными приспособлениями, устрой-
ствами для удаления стружки, автоматическими патронами. Нали-
чие указанных механизмов облегчает труд оператора, повышает
его производительность, обеспечивает возможность встраивания в
автоматические линии.
Отечественным станкостроением разработаны и серийно выпу-
скаются новые гаммы станков для внутреннего протягивания, от-
вечающих всем перечисленным требованиям (табл. 20). Эти стан-
87
Рис. 65. Вертикально-протяжной станок
для внутреннего протягивания мод. 766
ки отличаются повышенной про-
изводительностью, обеспечивают
более высокую точность и качест-
во обработанной поверхности.
Повышение жесткости и виб-
роустойчивости, улучшение гид-
росистемы горизонтально-про-
тяжных станков новой гаммы по-
зволили увеличить на два года
срок их службы до первого капи-
тального ремонта. Станки новой
гаммы имеют сопровождение ин-
струмента, гидравлический при-
вод вынесен из станины, повыше-
на жесткость станины.
Протяжные станки для внут-
реннего протягивания имеют гид-
ронасосы со встроенными элект-
рогидравлическими механизмами
замедления. Замедление в конце
рабочего хода обеспечивает
уменьшение шероховатости протянутого отверстия. Кроме того,
предусмотрено замедление в начале рабочего хода и в начале и в
конце обратного хода. Это необходимо для снижения пиков давле-
ния в начале и в конце движения механизмов. Пики приводят к
преждевременному выходу из строя гидросистемы.
Таблица 19
Вертикально-протяжные станки для внутреннего протягивания
Модель	Номинальная сила тяги, кН	Скорость рабо- чего хода, м/мин, не более	Длина хода рабочей карет- ки, мм, не более	Скорость об- ратного хода, м/мин	Мощность электродвига- теля главного движения, кВт
7Б705В	50	14,0	800	20	10
7710 В	100	13,0	1000	20	14'
7С72ОВ	200	11,0	1250	25	20
766	200	8,5	1250	20	20
МП141	200	8,5	1600	20	20
Если станки поставляют оснащенными автоматизированными
устройствами, то гидравлические схемы средств автоматизации вы-
полняют независимыми от гидравлической схемы станка. Насосы и
электрогидравлическую аппаратуру для механизмов автоматизации
88
Таблица 20
Новые гаммы станков для внутреннего протягивания
Модель	Номинальная сила тяги, кН	Скорость ра- бочего хода, м/мин, не более	Длина хода рабочих сала- зок, мм, не более	Рекомендуемая скорость обрат- ного хода, м/мнн	Мощность электродвига- теля главного движения, кВт
	Горизонтально-протяжные				
7Б54	50	11,9	1000	20—25	10
7Б.55	100	11,5	1250	20—25	17
7Б56	200	11,5	1600	20—25	30
7Б57	400	6,15	2000	20—25	40
7Б58	800	3,6	2000	10	55
	Вертикально-протяжные				
7Б64	50,	11,5	1000'	20	10
7Б65	100	11,4	1250	20	22
7Б66	200	13	1250	20	30
7Б67	400	7,9	1600	14	57
7Б68	800	8,0	1600	11	80
монтируют на отдельном гидробаке. При небольшом количестве ап-
паратуры ее монтируют на гидробаке станка. Электрооборудова-
ние всех механизмов автоматизации подключают к специальным
клеммам, предусмотренным в электрошкафу.
Рис. 66. Горизонтально-протяжной станок для внутреннего протягивания
мод. 7Б57
89
2.	ГОРИЗОНТАЛЬНО-ПРОТЯЖНОЙ СТАНОК МОД. 7Б56
Наиболее •распространенными универсальными горизонтально-
протяжными станками являются станки мод. 7Б55 и 7Б56 (рис. 67).
Они аналогичны по конструкции и отличаются только своими пара-
метрами.
Техническая характеристика станка мод. 7Б56
Номинальная сила тяги, кН..............................200
Длина хода рабочих салазок, мм, не более...............1600
Общая длина протяжки, мм, не более ....... 1715
Расстояние от низа основания станины до оси протяжки, мм 1060
Наружный диаметр обрабатываемой детали, мм, не более .	600
Диаметр отверстия под планшайбу в передней опорной пли-
те, мм .............................................. 200Н7
Диаметр отверстия в планшайбе, мм .	...... 130Н7
Сопровождение протяжки............................ На всей длине
резания
Скорость рабочего хода, м/мин:
наибольшая................................. 11,5
наименьшая............................................ 1,5
Скорость обратного хода (рекомендуемая), м/мин	.	.	. 20—25
Скорость подвода и отвода протяжки, м/мин . .	.	.	.15
Скорость рабочего хода, на которой станок обеспечивает но-
минальное тяговое усилие, м/мин, не более ...	.	.	.	.8,5
Мощность электродвигателя главного привода, кВт . .	, 30
Рис. 67. Горизонтально-протяжной станок мод. 7Б56:
/—электрооборудование; 2—рабочий цилиндр; 3~рабочие салазки; 4—пульт управления;
5—устройство охлаждения; 6—поддерживающий ролик; 7—вспомогательный патрон; S—
вспомогательные салазки; 9—приставная станина; Ю—механизм фиксации и расфикса-
ции; 11—вспомогательный цилиндр; 12—рабочий патрон; 13—рабочие салазки; 14—меха-
низм регулирования хода станка; /5—бак для охлаждающей жидкости; 16—насосная
установка
90
Основная станина служит для размещения главных частей стан-
ка: рабочего цилиндра и рабочих салазок, соосность которых обес-
печивается постельными планками, приваренными внутри станины
на всей ее длине. В передней части станину замыкает массивная
опорная плита, в которой выполнено точное отверстие, строго со-
осное с рабочим цилиндром станка. Это отверстие используется
для установки опорной планшайбы станка. Около опорной плиты
предусмотрен склиз, по которому стружка с охлаждающей жидко-
стью попадает в приемный ящик, расположенный рядом с баком
для охлаждающей жидкости. В передней части основной стани-
ны, внизу имеется механизм поддерживающего ролика. Его назна-
чение — поддерживать протяжку, когда ее задний хвостовик вы-
ходит из вспомогательного патрона. Поддержка осуществляется
вплоть до конца обратного хода рабочих салазок, когда задний
хвостовик протяжки снова входит во вспомогательный патрон.
В механизме предусмотрено регулирование с помощью пружинно-
го устройства для работы с протяжками разного диаметра.
Рабочие салазки связывают шток рабочего цилиндра с рабочим
патроном. Для установки рабочего патрона в них предусмотрена
переходная втулка с конусным посадочным отверстием. Конст-
рукция рабочих салазок позволяет передавать нагрузку непосред-
ственно со штока гидроцилиндра на рабочий патрон с помощью
специальной муфты и стяжки (рис. 68). Рабочие салазки, выпу-
скаемых. горизонтально-протяжных станков перемещаются по од-
ной плоской и по одной V-образной направляющим станины, что
Рис. 68. Схема наладки станка мод. 7Б56:
а—схема взаимного расположения механизмов станка; б—посадочное место рабочих
салазок под патрон; в—посадочное место вспомогательных салазок под патрон
91
повышает геометрическую точность станка. В салазках предусмот-
рены привернутые направляющие планки, позволяющие произво-
дить компенсацию износа в направляющих. В нижней части сала-
зок имеется копир для опускания поддерживающего ролика в ос-
новной станине, когда рабочие салазки подходят к опорной плите.
Механизм регулирования хода станка смонтирован в верхней
части основной станины. Он выполнен в виде двух валиков, угло-
вой поворот которых включает и выключает конечные выключа-
тели, управляющие работой гидросистемы станка. Эти выключа-
тели находятся снаружи основной станины в специальном корпу-
се. Настройкой положения закрепляемых на валиках кулачков
обеспечиваются требуемые величины рабочего и замедленного хо-
дов, а также величину замедленного хода и крайнее положение
рабочих салазок в конце обратного хода. Поворот кулачков про-
исходит под воздействием копира, укрепленного на рабочих са-
лазках.
Приставная станина предназначена для монтажа механизмов,
обеспечивающих подвод и отвод протяжки. Движения подвода и
отвода сообщаются одновременно поддерживающему ролику 6
(см. рис. 67) и вспомогательным салазкам 8 от вспомогательного
цилиндра 11. В конце подвода протяжки, когда поддерживающий
ролик опускается в проем приставной станины, механизм 10 фик-
сации и расфиксации обеспечивает расцепление вспомогательных
салазок от механизма подвода и отвода. Это позволяет вспомога-
тельным салазкам сопровождать протяжку до конца резания, что
становится возможным благодаря тому, что поддерживающий ро-
лик 6 утоплен. В конце обратного хода вспомогательные салазки
с помощью механизма фиксации и расфиксации вновь жестко сое-
диняются с механизмом подвода и отвода. После этого начинается
отвод протяжки, в начале которого поддерживающий ролик под-
нимается и становится опорой протяжки. Ее задний хвостовик за-
креплен во вспомогательном патроне.
При протягивании с сопровождением протяжки станок
мод. 7Б56 работает в режиме полного полуцикла. Взаимодействие
рассмотренных механизмов станка при этом отражено в табл. 21.
При работе в режиме простого полуцикла исключаются из рабо-
ты механизмы, расположенные в приставной станине. Последова-
тельность действий при этом сохраняется полностью. Режим прос-
того полуцикла применяется обычно при работе мелкими протяж-
ками, например, шпоночными.
Наладочные размеры, определяющие возможности станка с
точки зрения длины протяжки и длины, на которой обеспечивает-
ся сопровождение инструмента приведены на рис. 68.
Гидравлическая схема станка (рис. 69). Две наклонные стрел-
ки на условном обозначении рабочего 1 и вспомогательного 8 ци-
линдров означают, что они имеют регулируемое торможение (за-
медление) в конце хода при движении в обоих направлениях. Все
гидравлические агрегаты станка смонтированы на баке 12 емко-
стью 1250 л. Толстыми линиями на рис. 69 показаны линии связей
92
93
Т а б лица ‘21!
Последовательность работы механизмов станка при полном полуцикле
Последов ательность	Рабочий патрон		Поддерживающий ролик		Вспомогательный патрон	
	Положение	Состояние	Передний	Задний	Положение	Состояние
Исходное поло- жение	Конец обратно- го хода	Раскрыт	Утоплен	Поднят	Конец отвода протяжки	Закрыт
Нажим кнопки «Пуск цикла»	То же	То же	То же	То же	Начало подвода протяжки	То же
Передний хво- стовик ВХОДИТ в	>	>	»	Утоплен	Конец подвода протяжки	
рабочий патрон						
Включается ра- бочий ход	Начало рабоче- го хода	Закрывается	>	То же	Сопровождение протяжки	»
Стоп полуцикла	Конец рабочего хода	Закрыт	Поднят	»	Переднее (рычаг на копире)	Раскрыт
Нажим кнопки «Пуск цикла»	Начало обратно- го хода	Закрыт	Поднят	Утоплен	Переднее (рычаг на копире)	Раскрыт
Задний хвосто- вик входит во	Обратный ход	То же	То же	То же	Обратный ход	Начало закрытия
вспомогательный патрон						
Замедленный ход	Доходит до упора	Раскрывается	Утоплен	>		Закрыт
Включается от- вод протяжки	Переднее (ры- чаг на уторе)	Раскрыт	То же	Поднимается	Начало отвода протяжки	То же
Стоп полуцикла	Конец обратно- го хода	То же,	>	Поднят	Конец отвода протяжки	
Рис. 69. Упрощенная гидравлическая схема станка мод. 7Б56
всасывания, напора и слива. Линии связи управления показаны
тонкими линиями. Линии связи управления 4—7 позволяют кон-
тролировать давление в узловых точках гидравлической схемы.
Давление контролируется с помощью манометра 3, к которому че-
рез гидропульт I последовательно подключается любая из пере-
численных линий связи управления. Линия 4 позволяет контроли-
ровать давление в штоковой полости рабочего цилиндра при ра-
бочем ходе; линия 5 — в бесштоковой полости рабочего цилиндра
при обратном ходе; линия 6 — в линиях управления работой гид-
роагрегатов; линия 7—в линии напора вспомогательного цилинд-
ра. Кроме манометра 3 в гидравлической схеме станка предусмот-
рен управляющий электроконтактный манометр 2. Этот манометр»
настраивают на давление, увеличенное примерно на 30% по срав-
нению с давлением в начале работы новым или заточенным ин-
струментом. При затуплении протяжки максимальное давление в-
штоковой полости будет возрастать. Когда прирост давления до-
стигнет 30%, что соответствует предельно-допустимой величине-
затупления, электроконтактный манометр включает сигнальную»
лампочку на пульте управления 4 (см. рис. 67) станка. Это сигнал?
к переточке или смене протяжки, чтобы исключить поломку инст-
румента и предупредить появление брака.
Вспомогательный цилиндр получает привод от лопастного на-
соса 10 (см. рис. 69), который под давлением подает масло через?,
фильтр 11 к реверсивному гидрораспределителю управления. Пре-
дохранительный клапан 9 позволяет поддерживать давление на-
гаданном уровне.
Агрегат III радиально-поршневого насоса включает в себя кро-
ме самого насоса всю необходимую аппаратуру управления, по-
94
б)
Рис. 70. Циклограммы работы станка в режиме:
а—полного полуцикла; б—простого полуцикла
зволяющую регулировать производительность насоса при переходе
с обычного на замедленный ход и наоборот, менять направление
движения штока, поддерживать давление в полостях рабочего ци-
линдра на заданном уровне.
Конечные выключатели 1ПВ—6ПВ дают команды на срабаты-
вание золотников (распределителей) в системах управления дви-
жением рабочего и вспомогательного цилиндров. Станок может
работать в режиме полного или простого полуцикла, а также в на-
ладочном режиме. Циклограммы работы станка приведены на
рис. 70. В квадратах показаны включенные в данный момент при-
боры.
В режиме полного полуцикла (см. рис. 70,а) последователь-
ность работы станка будет следующей. В исходном состоянии ра-
бочие и вспомогательные салазки будут находиться в крайнем
правом положении. Исходное положение поршня рабочего гидро-
цилиндра на рис. 69 показано тонкими линиями. Переключатель
режима работы станка на пульте управления 4 (см. рис. 67) уста-
новлен в положение «Полный полуцикл».
’ После нажатия кнопки управления (КУ) «Пуск цикла» ревер-
сивный золотник направляет масло от лопастного насоса 10 (см.
рис. 69) в бесштоковую полость вспомогательного цилиндра 8.
Поршень вспомогательного цилиндра перемещается влево, осу-
ществляется подвод протяжки, в конце которого срабатывает ко-
нечный выключатель 6ПВ. Этот выключатель дает команду на
включение гидрораспределителя, направляющего масло от ради-
ально-поршневого насоса в штоковую полость рабочего цилиндра.
Начинается рабочий ход. Одновременно реверсивным гидрораспре-
делителем отключается подача масла во вспомогательный ци-
линдр.
Конечный выключатель ЗПВ настраивается так, чтобы сраба-
тывание его происходило в момент входа калибрующих зубьев
протяжки в обрабатываемую деталь. При этом в системе управле-
95
ния'радиально-поршневым насосом включается гидрораспредели-
тель, уменьшающий производительность насоса, что приводит к
снижению скорости резания. Конечный выключатель 1ПВ, сраба-
тывающий в конце рабочего хода, дает команду на прекращение
подачи масла в штоковую полость рабочего цилиндра, станок ос-
танавливается.
Для начала обратного движения необходимо снова нажать
кнопку «Пуск цикла». При этом включается гидрораспределитель,
направляющий масло от радиально-поршневого насоса в бесшто-
ковую полость рабочего цилиндра. При обратном ходе масла из
штоковой полости через обратный клапан 12 (см. рис. 69) будет
вытесняться в бесштоковую полость. Срабатывание конечного вы-
ключателя 4ПВ дает команду на включение золотника, уменьша-
ющего производительность радиально-поршневого насоса, что при-
водит к снижению скорости обратного хода. Конечный выключа-
тель 2ПВ, который срабатывает в конце обратного хода, дает
команду на прекращение подачи масла в рабочий цилиндр, и одно-
временно; дается команда на подачу масла в штоковую полость
вспомогательного цилиндра. Начинается отвод протяжки. Конеч-
ный выключатель 5ПВ срабатывает в конце отвода протяжки и
дает команду на прекращение подачи масла во вспомогательный
цилиндр. Станок останавливается.
Режим простого полуцикла отличается тем, что в работе не
участвует механизм подвода и отвода протяжки. В наладочном
режиме гидросистема станка позволяет независимо управлять
движениями рабочих и вспомогательных салазок.
Скорости рабочего и обратного ходов рабочих салазок настраи-
вают с помощью четырех винтов механизма управления насосом.
Настройка скоростей должна производиться только на наладоч-
ном режиме. Двумя винтами настраивается скорость рабочего хода
и скорость рабочего замедленного хода. Другими двумя винтами
настраивается скорость обратного хода и обратного замедленного
хода. Величина скорости рабочего хода определяется оптимальной
стойкостью инструмента применительно к конкретным условиям
обработки. При этом необходимо учитывать, что величина скоро-
сти рабочего хода ограничивается не только заданной стойкостью,
но и силами резания при протягивании конкретной детали. О си-
лах резания в процессе протягивания можно судить по показа-
ниям манометра. В паспорте станка приведены графики режимов
работы станка в зависимости от величины силы резания при про-
тягивании. Поскольку вся ранее выпущенная документация осно-
вана на старой системе единиц, в Приложениях 2 и 3 приведены
соотношения этих единиц с обязательными в настоящее время еди-
ницами системы СИ. Например, для станка мод. 7Б56 номиналь-
ная сила тяги 200 кН будет соответствовать показанию манометра
примерно 8,2 МПа. Наибольшая скорость резания допускается
при силе резания до 100 кН. При силе резания 200 кН допустимая
скорость резания будет составлять только 8,5 м-/мин.
Следует иметь в- виду, что скорость рабочего хода обычно регу-
96
лируется на наладочном режиме без нагрузки. При протягивании
деталей, когда гидросистема работает под нагрузкой, наблюдается
«посадка», т. е. уменьшение скорости по сравнению с отрегулиро-
ванной скоростью. Величина посадки зависит от давления в сис-
теме на рабочем ходе. При давлении 10 МПа под нагрузкой посад-
ка составляет 1,2 м/мин. Для меньших рабочих давлений величи-
ну посадки нужно пропорционально уменьшить.
Скорость обратного хода и замедленная скорость обратного
хода настраиваются заводом-изготовителем. В процессе эксплуа-
тации эти скорости изменять не рекомендуется.
3.	ВЕРТИКАЛЬНО-ПРОТЯЖНОЙ СТАНОК МОД. 7Б65
Вертикально-протяжной станок мод. 7Б65 является станком-
полуавтоматом. Он предназначен для обработки сквозных отвер-
стий различной формы и наиболее пригоден для эксплуатации в
условиях крупносерийного и массового производства.
Техническая характеристика станка мод. 7Б65
Номинальная сила тяги, кН......................... 100
Длина хода рабочих салазок, мм, не более ..... 1250
Длина протяжки, мм ....	..................... 935—1385
Расстояние от. низа основания станка до нижнего базового
торца детали в положении загрузки, мм, не более .... 1960
Расстояние от рабочих салазок до оси протяжки, мм . .	. 140
Диаметр отверстия под планшайбу, мм.....................140
Ход вспомогательных салазок, мм.........................800
Длина отвода и подвода протяжки, мм..................... 200—500
Длина сопровождения, мм .  ............................. 300—600
Скорость рабочего хода, м/мин...........................1,5—11,4
Рекомендуемая скорость обратного хода, м/мин .... 20
Мощность электродвигателя главного привода, кВт .	.	.22
На рис. 71 представлен общий вид станка мод. 7Б65. Внутри
станины 1 станка смонтирован рабочий цилиндр, шток которого
вверху через кронштейн связан с рабочими салазками. В верхней
части станины укреплен цилиндр вспомогательных салазок. Шток
этого цилиндра соединен с помощью кронштейна со вспомогатель-
ными салазками 2, на которых устанавливается вспомогательный
патрон. Нижняя часть станины служит резервуаром для охлажда-
ющей жидкости. Тумба 3 прикреплена к станине с помощью бол-
тов. Верхняя часть тумбы служит для крепления стола, на рабо-
чей плоскости которого устанавливается опорная планшайба,
В столе смонтированы сопла стружкосмывки и упор для раскры-
тия рабочего патрона. Нижняя часть тумбы оборудована стружко-
выгрузкой. Во внутренней полости тумбы перемещается нижний
кронштейн рабочих салазок, на котором крепится рабочий патрон.
Насосная установка 4 вынесена за пределы станины и располо-
жена на гидробаке 5. Подвод масла к гидроцилиндрам осуществ-
ляется по трубопроводам 6. Устройство 7 для регулирования ско-
97
Рис. 71. Веготикально-поотяжной станок мод. 7Б65
ростей хода рабочих салазок смонтировано на насосной установке.
На гидропанели 8 установлена аппаратура управления гидросис-
темой станка. Механизм настройки хода 9 служит для настройки
длины замедления хода рабочих салазок около крайних положе-
ний. Привод механизма настройки хода, воздействующего на ко-
нечные выключатели 1ПВ—4ПВ (рис. 72) осуществляется от рабо-
чих салазок станка.
Электрошкаф 10 (см. рис. 71) также вынесен вне станины.
В верхней части электрошкафа установлен выключатель 11 ввод-
ного автомата с сигнальной лампочкой. Пульт управления 12 со-
держит кнопочную станцию и сигнальные лампочки. Пуск рабо-
чего цикла производится двумя кнопками 13, расположенными по
обеим сторонам тумбы 3. Рабочую площадку 14 приставляют к
тумбе станка.
Кинематическая схема станка приведена на рис. 72. Рабочий
1 и вспомогательный 2 цилиндры закреплены на станине непод-
вижно, что условно показано штриховкой. При перемещении вспо-
могательных салазок срабатывают конечные выключатели 5ПВ—
8ПВ, управляющие работой впомогательного цилиндра. Привод
кулачкового барабана механизма настройки хода рабочих сала-
зок осуществляется от рейки 5, закрепленной на боковой поверх-
ности рабочих салазок (на рис. 72 условно механизм настройки
хода показан внизу). От реечной шестерни 4 через червячную па-
ру 3 движение передается на барабан с кулачками, воздействую-
щими на конечные выключатели 1ПВ—4ПВ, управляющие рабо-
той рабочего цилиндра 1.
Станок может работать в одном из следующих режимов.
1.	Полный полуцикл с растягивающим пассивным сопровожде-
нием, когда движение вспомогательным салазкам сообщается че-
рез протяжку.
2.	Полный полуцикл с толкающий сопровождением.
3.	Работа без сопровождения.
98
4.	Простой полуцикл.
На рис. 73 показаны циклограммы ра-
боты станка в режиме полного полуцик-
ла с растягивающим и толкающим сопро-
вождением. Внутри квадратов показаны
конечные выключатели, срабатывающие
в определенные моменты времени. В обе-
их случаях в исходном состоянии рабо-
чие и вспомогательные салазки находят-
ся в верхнем положении.
При работе с пассивным растягиваю-
щим сопровождением (см. рис. 73, а)
цикл начинается одновременным нажати-
ем двух кнопок (КУ) «Пуск цикла», что
приводит к включению гидрораспредели-
теля, подающего масло в штоковую по-
лость вспомогательного цилиндра. Начи-
нается подвод протяжки заканчивающий-
ся. когда срабатывает конечный выклю-
чатель 6ПВ (см. рис. 72), который, кроме
того, дает команду на гидрораспредели-
тель, подающий масло в штоковую по-
лость рабочего цилиндра. Начинается ра-
бочий ход и одновременно через протяж-
ку движение передается вспомогательным
Рис. 72. Кинематическая!
схема станка мод. 7Б65
салазкам, что обеспечи-
вает сопровождение протяжки до тех пор, пока не раскроются ку-
лачки вспомогательного патрона. При срабатывании конечного-
выключателя 1ПВ дается команда на уменьшение производитель-
ности насоса главного привода, что приводит к замедлению скоро-
сти рабочих салазок. Соответствующей настройкой обеспечивают
уменьшение скорости рабочих салазок к моменту входа в деталь,
калибрующих зубьев. Во время замедленного рабочего хода с по-
мощью настраиваемого упора происходит раскрытие вспомогатель-
ного патрона, хвостовик протяжки выходит из вспомогательного)
патрона и прекращается пассивное (растягивающее) сопровожде-
ние протяжки. В конце замедленного рабочего хода срабатывает
конечный выключатель 2ПВ, после чего рабочие салазки рстанав-
ливаются и начинается отвод вспомогательных салазок. Останов
вспомогательных салазок происходит после срабатывания конечно-
го выключателя 8ПВ. Для возвращения узлов станка в исходное
положение необходимо снова нажать две кнопки (КУ) «Пуск цик-
ла». При этом управляемый золотник направляет масло в бесшто-
ковую полость цилиндра и начинается обратный ход рабочих са-
лазок. На определенном расстоянии до конца хода срабатывает ко-
нечный выключатель ЗПВ, что приводит к замедлению обратного
Хода. В конце замедленного обратного хода задний хвостовик про-
тяжки входит во вспомогательный патрон и захватывается его ку-
лачками. В верхнем положении рабочих салазок рабочий патров
раскрывается, срабатывает конечный выключатель 4ПВ, что при-
99
Пуск
Подвод
КУ
(две) протяжки
Пуск
(две)
Пуск
КУ
Обратный
ход
Рабочий
ход
Сопровождение
растягивающее
привод через
протяжку
Замедленный
обратный ход
1П8
4ПВ
КУ
(две)
ЗЛВ
Подвод
протяжки
ЗПВ
Рабочий
ход
1ПВ
Сопровождения
толкающее
Замедленный
рабочий ход
2П8
Механическое раскрытое
вспомогательного патрона
Отвод
протяжки
783
Отвод вспомога-
тельной каретки
на путь солро -
вождения
Стол
сопровождения
Стоп
впв
Стоп
Замедленный Г	I Стол
.	, ЗЛВ
рабочий ход । ____I
Отвод вспомога-
тельной каретки
на путь сопро-
вождения
Отвод
протяжки
5ПВ
8П8
Стол
Обратный
ход
Замедленный
обратный ход
Рис. 73. Циклограммы работы станка мод. 7Б65 в режиме полного полуцикла
Пуск
КУ
(две)
4ПВ
7ПВ
Стоп
водит к останову рабочих салазок и к началу отвода вспомогатель-
ных салазок в исходное положение. В верхнем положении вспомо-
гательных салазок срабатывает конечный выключатель 7ПВ, что
приводит к останову этих салазок. Цикл окончен.
Начало работы станка по циклу с толкающим сопровождением
(см-, рис. 73,6) такое же, как при работе станка с растягивающим
сопровождением. Но срабатывание конечного выключателя 6ПВ
приводит к подаче масла как в штоковую полость рабочего ци-
линдра, так и в штоковую полость вспомогательного цилиндра, что
обеспечивает активное, толкающее сопровождение протяжки. Пре-
кращение толкающего сопровождения и начало отвода вспомога-
тельной каретки на длину пути сопровождения начинается после
срабатывания конечного выключателя 5ПВ. Перед срабатыванием
этого выключателя настраиваемый упор раскрывает кулачки вспо-
могательного патрона, чтобы стал возможен отвод вспомогатель-
ных салазок. Отвод вспомогательных салазок прекращается после
срабатывания конечного выключателя 8ПВ. Замедление рабочего
хода рабочих салазок происходит после срабатывания конечного
выключателя ШВ, а срабатывание конечного выключателя 2ПВ
приводит к останову рабочих салазок. Возвращение всех узлов
станка в исходное положение происходит точно так же, как и при
полном цикле с пассивным (растягивающим) сопровождением.
Работа станка без сопровождения означает, что вспомогатель-
ные салазки обеспечивают только подвод и отвод протяжки. Цик-
лограмма работы станка в этом режиме аналогична циклограмме
на рис. 73, только в ней отсутствует ответвление, связанное с со-
провождением протяжки. Это означает, что в конце подвода про-
тяжки настраиваемый упор раскрывает кулачки вспомогательного
патрона. Поэтому в начале рабочего хода задний хвостовик про-
100
тяжки входит из вспомо-
гательного патрона и про-
тягивание ' происходит
без сопровождения про-
тяжки.
Работа в простом по-
луцикле происходит без
участия вспомогательных
салазок. Это означает, что
рабочий ход начинается с
нажатия двух кнопок
(КУ) «Пуск цикла», а об-
ратный ход заканчивается
срабатыванием конечно-
го выключателя 4ПВ.
В остальном циклограм-
ма простого полуцикла
соответствует циклограм-
ме на рис. 73 без ветви
сопровождения протяжки.
Настройку скорости
рабочего и обратного хо-
дов рабочих салазок про-
изводят с помощью четы-
рех винтов устройства 7
(см. рис. 71). Скорости
обратного хода (20
м/мин) и замедленного
обратного хода настраи-
вают на заводе-изготови-
теле и менять их не реко-
мендуется. Скорость ра-
бочего хода и замедлен-
ного рабочего хода наст-
раивают в соответствии с
выбранными режимами Рис. 74. Схема наладки станка мод. 7Б65
резания. Настройку ско-
рости рабочего хода про-
изводят на простом полуцикле во время холостого хода. Поэтому
в процессе резания будет наблюдаться посадка (уменьшение) ско-
рости, зависящая от давления масла при рабочем ходе. При дав-
лении 10 МПа величина посадки составит 0,34 м/мин., При мень-
ших давлениях посадка пропорционально уменьшается. О соотно-
шении силы тяги станка и давления рабочего хода можно судить
по графику в паспорте станка.
Схема наладки станка мод. 7Б65 приведена на рис. 74. На ней
приведены все данные, необходимые для согласования размеров
инструмента и установочных приспособлений с параметрами
станка.
101
4. ПРОСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ПРОТЯГИВАНИЯ
Приспособления для внутреннего протягивания можно разде-
лить на две основные группы: 1) связанные с инструментом, 2) свя-
занные с обрабатываемой заготовкой. Приспособления, связанные
с протяжкой называют еще вспомогательным инструментом. Это,,
например, рабочие и вспомогательные патроны. К приспособлени-
ям, связанным с инструментом можно отнести устройства для
очистки протяжек от стружки. К приспособлениям, связанным с
обрабатываемой заготовкой, относятся сменные опорные планшай-
бы, адаптеры для протягивания шпоночных пазов, приспособления
для координатного протягивания и др.
Рабочие патроны. Наибольшее распространение получили
круглые с кольцевой выточкой хвостовики протяжек (тип 3 по-
ГОСТ 4044—70). Поэтому конструкции патронов будут рассмот-
рены применительно к этому типу хвостовиков.
На рис. 75 показан стандартный патрон (ГОСТ 16158—70).
Основными деталями патрона являются корпус 1, гильза’2 для от-
крывания и закрывания кулачков 3, пружина 4, перемещающая
гильзу в положение закрытия кулачков и гайка 5, на которую
опирается пружина 4. Рукоятка 6 служит для открывания патрона
вручную. Для исключения углового поворота гильзы 2 предусмот-
рен винт 7. Отличительной особенностью этого патрона является
неподпружиненная конструкция кулачков. Раскрытие кулачков
происходит за счет воздействия на них рабочего конуса хвостови-
ка протяжки в начале отвода протяжки. Перед началом отвода-
протяжки внутренняя выточка на гильзе 2 должна быть располо-
жена напротив кулачков 3. Это достигается обычно за счет того,,
что в конце обратного хода гильза 2 упирается в специальный
упор на опорной плите станка и перемещается в направлении гай-
Рис. 75. Рабочий патрон (ГОСТ 16158—70)
102
Рис. 76. Автоматический
(рабочий патрои:
1—корпус патрона; 2—гиль-
за; 3—кулачок; 4—пружина
'возврата гильзы; 5—съем-
ная втулка
ки 5, сжимая пружину 4. В начале рабочего хода пружина 4 воз-
вращает гильзу 2 в исходное положение. При этом происходит за-
крывание кулачков 3. В ГОСТ 16158—70 предусмотрено 18 типо-
размеров данного патрона для хвостовиков диаметрами 12—
70 мм. Для протягивания отверстий с постоянным, фиксированным
положением протяжки разработаны патроны по ГОСТ 16167—70.
Эти патроны отличаются от патронов по ГОСТ 16158—70 только
наличием фиксирующего элемента, определяющего постоянство
углового положения хвостовика протяжки. Недостатком рассмот-
ренных патронов является сложная и нетехнологическая конст-
рукция кулачков. Кроме того, автоматическое открывание и за-
крывание патрона может присходить только около опорной плиты
станка.
Многие отечественные протяжные станки оснащены патронами
(рис. 76). Эти патроны отличаются от рассмотренных выше конст-
рукцией кулачков. Вместо четырех кулачков круглого сечения в
них применены два кулачка прямоугольного сечения, каждый из
которых охватывает примерно половину рабочего конуса хвостови-
ка протяжки. Кулачки подпружинены, т. е. перемещение кулачков
из рабочего в открытое положение, когда выточка гильзы 2 рас-
положена напротив кулачков, происходит за счет пружин, воздей-
ствующих на каждый из кулачков. В остальном конструкция и
принцип работы патрона сходны с описанными выше. При протя-
гивании отверстий, когда требуется фиксация углового положения
протяжки (шлицевые, фасонные), во втулку 5 устанавливается
фиксирующий сегмент, обеспечивающий постоянство углового по-
ложения хвостовика протяжки.
На рис. 76 показан рабочий патрон для горизонтально-протяж-
ного станка. Рабочие патроны для вертикально-протяжных стан-
ков отличаются небольшими конструктивными изменениями, свя-
занными с более тщательным уплотнением внутренних полостей
патрона для предотвращения их засорения. Рабочий патрон конст-
рукции СКВ ПС показан на рис. 77.
Два рабочих кулачка 1 в этом патроне закрываются и откры-
ваются поворотом вокруг своих осей. Две пружины 2 стремятся
всегда удерживать рабочие кулачки в закрытом состоянии. Син-
хронность открывания и закрывания кулачков обеспечивается за
счет зубчатых секторов 3, выполненных за одно целое с кулачка-
ми. Планка 4 ограничивает крайнее положение закрытых кулач-
103
Рис. 77. Рабочий патрон конструкции
СКБ ПС
ков. На одном из кулачков
установлен рычаг 5, управ-
ляющий открыванием патро-
на. В конце обратного хода
рычаг 5 находит на упор, за-
крепленный на опорной пли-
те станка, поворачиваясь,
обеспечивает открывание ку-
лачков 1. В начале рабочего
хода, когда рычаг 5 отходит
от упора, под действием пру-
жин 2 кулачки 1 поворачи-
ваются и захватывают хвос-
товик протяжки. Требуемый
угол поворота обеспечивает-
ся планкой 4, на которую в
конце поворота упираются
соответствующие скосы ку-
лачков. Такие патроны уста-
навливают на горизонталь-
но-протяжные станки, в частности, на станки мод. 7Б55, 7Б56, а
также вертикально-протяжные) станки 7Б65, 7Б66.
Все описанные выше патроны открываются и закрываются
только в одном положении — около опорной плиты. Поэтому они
наиболее пригодны для работы по автоматическому циклу рабо-
ты. Между тем, в условиях мелкосерийного и серийного производ-
ства чаще всего требуется, чтобы патрон открывался и закрывал-
ся в любом положении рабочих салазок. В то же время желатель-
но, чтобы он имел механизированный привод и мог работать так-
же в автоматическом цикле. Этим требованиям отвечает патрон,
приведенный на рис. 78 [А. с. № 322241 (CGCP)}. Этот патрон име-
ет встроенный кольцевой пневмо- или гидропривод, который по-
зволяет открывать и закрывать кулачки в любом положении ра-
бочих салазок. Особенностью патрона (см. рис. 78,6) является круг-
лое сечение рабочих кулачков 3, которые двумя пружинами 5 (см.
рис. 78,6) постоянно отжимаются от центра патрона. Гильза 2 сво-
дит кулачки к центру, обеспечивая закрывание патрона. Она явля-
ется поршнем кольцевого цилиндра, заключенного между шейкой
корпуса 1 и внутренней поверхностью стакана 4, прикрепленного
винтами к корпусу 1 патрона. Рабочую среду (воздух или масло)
подводят через штуцеры, установленные в стакане. Через систему
отверстий, показанных на рис. 78,а в стакане и корпусе рабочая
среда подводится в левую полость кольцевого цилиндра, после че-
го гильза 2 перемещается вправо и происходит открывание патро-
на. Для закрывания патрона рабочая среда подается во второй
штуцер, и через отверстия в стакане 4 (на рис. 78 не показаны)
она поступает в правую полость кольцевого пневмоцилиндра. Пос-
ле этого гильза 2 перемещается влево, происходит закрывание1
патрона. Этот патрон после небольшого усовершенствования
104
Рис. 78. Рабочий патрон со встроенным кольцевым пневмо- или гидро-
приводом
установки сменной втулки — может использоваться как перенала-
живаемый для работы с хвостовиками двух-трех соседних раз-
меров.
Шпоночные протяжки снабжают плоскими хвостовиками для
протяжек по ГОСТ 4043—70. Для этих хвостовиков имеются стан-
дартные патроны (рис. 79); В корпусе 1 выполнены отверстия под
кулачки 2. Сверху кулачки 2 поддерживаются осями 3. Плунжеры
4 со сферическими наконечниками поджимают кулачки 3 к центру
патрона (упору 7). Резьбовыми пробками 5, регулируют силу на-
жатия пружин 6, действующих на плунжеры 4. Гайкой 8 фиксиру-
ется положение патрона. Винтами 9 крепятся оси 3. По ГОСТ
16160—70 предусмотрено три диапазона размеров данных патро-
нов по раскрытию кулачков: 2—22 мм, 3,5—35 мм, 12—54 мм.
В отличие от стандартного патрона с поворачивающимися ку-
лачками у патрона, показанного на рис. 80, кулачки 2 под дейст-
вием пружин 3 перемещаются по пазам корпуса 1 перпендикуляр-
но к оси патрона. У обоих патронов шпоночная протяжка, встав-
Рис. 79. Стандартный рабочий
патрон для шпоночных протя-
жек (ГОСТ 16160—70)
105
Рис. 81. Вспомогательный патрон
для горизонтально-протяжного
станка
Рис. 82. Вспомогательный патрон
для вертикально-протяжного
станка
На рис. 82 приведена одна из конструкций вспомогательных
патронов для вертикально-протяжных станков. Данный патрон ис-
пользуют для работы с протяжками небольших размеров при про-
тягивании шлицевых отверстий в несколько проходов. В корпусе 1
патрона установлены направляющая коническая втулка 2 и под-
Пружиненные сухарики 3. Торцовые зубчики втулки 2 при движе-
нии вспомогательной каретки вниз входят в зацепление с торцовы-
ми зубчиками кольца 9, закрепленного на протяжке 10. Корпус 1
патрона останавливается и начинается его поворот вместе с про-
тяжкой вокруг оси за счет того, что палец 5, продолжая переме-
щаться вниз вместе со вспомогательной кареткой, движется по
винтовому пазу в корпусе 1. При этом сжимается пружина 6, сила
натяжения которой регулируется винтом 7. Упорный подшипник 8
предотвращает скручивание пружины 6, при повороте корпуса 1.
Как только шлицевая направляющая протяжки совпадет со шли-
цевым отверстием заготовки, протяжка под действием пружины 6
входит в отверстие заготовки и начинается рабочий ход. В конце
сопровождения коническая- поверхность кольцевой выточки про-
тяжки раздвигает кулачки 3, сжимая пружины 4, и протяжка вы-
ходит из вспомогательного патрона.
Кроме рассмотренных выше патронов при работе на горизон-
тально- и вертикально-протяжных станках применяют вспомога-
тельные патроны, конструкция которых аналогична конструкции
рабочих патронов, показанных на рис. 77, но имеются некоторые
изменения в конструкции кулачков и в способе их открывания и
закрывания.
Приспособления для удаления стружки с протяжек. Очистка
протяжки от стружки струей СОЖ недостаточна. Поэтому созда-
ются различные механизмы для автоматической очистки протяжек
от стружки. В качестве примера можно привести приспособление
для очистки от стружки протяжек диаметром 40—150 мм на гори-
зонтально-протяжных станках. Приспособления устанавливают в
107
начале приставной станины станка. В корпусе приспособления за-
крепляют втулку внутренним диаметром 160 мм. Наружная по-
верхность втулки является опорой для диска, который получает
вращение от электродвигателя через зубчатую передачу. На торце
диска размещено шесть грузов в виде угловых рычагов, которые
могут поворачиваться на осях, закрепленных в диске. На другом
конце каждого рычага закреплена капроновая щетка. Когда диск
неподвижен, пружины отводят капроновые щетки от центра при-
способления так, чтобы они не касались режущих кромок зубьев
протяжек. При этом грузы сходятся к центру приспособления.
В таком положении производятся подвод и рабочий ход протяжки.
Электродвигатель привода вращения включается в конце рабочего
хода. Частота вращения диска 400 об/мин. При этом грузы под
действием центробежных сил расходятся, растягивая пружины, и
щетки прижимаются к зубьям протяжки. Вращательное движение
щеток и поступательное движение протяжки при обратном ходе
обеспечивают качественную очистку протяжки от стружки. Ука-
занный принцип действия приспособления исключает срезание ка-
проновых щеток зубьями протяжки. Диаметр капроновой нити
0,6—0,9* мм, она имеет достаточную жесткость и износостойкость.
Кожух на передней части корпуса предохраняет от разбрасывания
стружки. Приспособления устанавливают с помощью кронштейна.
Регулирование установки щеток на нужный диаметр осуществля-
ется специальными винтами.
Для очистки протяжек от стружки на вертикально-протяжных
станках для внутреннего протягивания применяют другой принцип
очистки. Щетки для очистки из стальной проволоки диаметром
0,5 мм, установленные по окружности, не вращаются, а передвига-
ются только в радиальном направлении. Подвижные каретки, в
которых установлены щетки, перемещаются устройством, привод
которого осуществляется от вспомогательного гидроцилиндра.
При подводе протяжки и в течение рабочего хода щетки отведены
и не касаются зубьев протяжки. При обратном ходе протяжки
подвижные каретки подводятся к центру приспособления. При
этом диаметр отверстия между щетками должен быть на 2—3 мм
меньше диаметра протяжки, что обеспечивает очистку протяжки
от стружки.
Приспособления, связанные с деталью, обычно устанавливают
на опорную планшайбу горизонтально-протяжных станков или на
стол вертикально-протяжных станков. Диаметры базовых отвер-
стий, выполняемых по 7-му квалитету (Н7), в опорной плите и
опорной планшайбе для горизонтально-протяжных станков и в
столе вертикально-протяжных станков приведены в табл. 22.
На рис. 83 показана опорная планшайба станка мод. 7Б56. Пе-
реходные планшайбы для каждой конкретной детали базируются
на центральное отверстие ф 130/77 и закрепляются с помощью бол-
тов, устанавливаемых в Т-образные пазы.
При протягивании заготовок с необработанным базовым тор-
цем, применяют сферические самоустанавливающиеся опорные
108
Таблица 22
'№'J'WX?i'SS5Si
приспособлений, мм
Расположение посадочного отверстия	Горизонтально-протяжные станки мод.				
	7Б54	7Б55	7Б56	7Б57	7Б38
В опорной плите В планшайбе	140 75	160 125	200 130	250 180	320 260
	Вертикально-протяжные станки мод.				
	7Б64	7Б65	7Б66	7Б67	7Б68
В столе .	125.	140	160	200	250
планшайбы (рис. 84). Применение таких планшайб позволяет ис-
ключить изгиб и поломку протяжек, когда опорный торец не пер-
пендикулярен к оси протягиваемого отверстия. Фланец 1 приспо-
собления обычно закрепляют непосредственно на опорной плите
станка. Сферическая самоустанавли’вающаяся планшайба 2 слу-
жит опорой для подпружиненной рабочей планшайбы 3, на кото-
рую опирается торец протягиваемой заготовки.
Приспособления для протягивания шпоночных пазов в отвер-
стиях обычно устанавливают на опорную планшайбу станка. На
рис. 85 показано переналаживаемое приспособление. Посадочный
палец, на который устанавливают заготовку, делают сменным.
Рис. 83. Опорная планшайба станка мод. 7Б56
109
Рис. 84. Сфериче-
ская самоустанав-
ливающаяся опор-
ная планшайба
Рис. 85. Переналаживаемый адаптер для
протягивания шпоночных пазов
©дин переходный фланец 2, с помощью которого приспособления
прикрепляют к опорной планшайбе станка, может быть оснащен
комплектом посадочных пальцев 1 на разные типоразмеры обра-
батываемых отверстий. Прокладка 3 компенсирует уменьшение по
высоте размера зуба после переточки шпоночной протяжки. Кроме
лого, применение комплекта прокладок 3 позволяет протягивать
глубокие шпоночные пазы на несколько проходов одной про-
ляжкой.
Простейшее делительное приспособление для протягивания не-
скольких шпоночных пазов, расположенных под углом 120°, пока-
Рис. 86. Делительное приспособление для протягивания
шпоночных пазов, расположенных под углом 120°
зано на рис. 86. После протягивания первого шпоночного паза де-
лаль поворачивается на адаптере, с помощью подпружиненной
шпонки 1 фиксируется ее угловое положение. Затем начинается
протягивание следующего шпоночного паза.
110
ГЛАВА СЕДЬМАЯ
ПРОТЯГИВАНИЕ ОТВЕРСТИЙ В ТЯЖЕЛОМ
МАШИНОСТРОЕНИИ
1.	ДЕТАЛИ, ОБРАБАТЫВАЕМЫЕ ПРОТЯГИВАНИЕМ
В тяжелом машиностроении производство является единичным^
или мелкосерийным. Это значит, что изделия изготовляются либа
отдельными экземплярами, либо малыми сериями с редкой повто-
ряемостью. Однако опыт показал, что и в этих' условиях примене-
ние протягивания отверстий очень эффективно. Чтобы повысить-
серийность производства и сделать экономичным применение та-
ких дорогостоящих инструментов, как протяжки большого диамет-
ра, была проведена унификация размерных параметров отверстий
в деталях, идущих на разные машины. Например, унифицированы,
крупные прямобочные шлицевые соединения. Для любых машин,
проектируемых на заводе, если шлицевое соединение по размерам-
выходит за пределы, ограниченные СТ СЭВ 188—75, конструкто-
ру рекомендуется использовать один из семи типоразмеров zXdX
ХД: 10X125X140; 10X145X160;	10X165X180;	10X180X200^
10X210X230; 10x245x270; 12X295X320. Это позволило заводу"
иметь ограниченное число комплектов крупных протяжек для об-
работки прямобочных шлицевых отверстий, применяемых на всех,
выпускаемых машинах.
Протягиванием обрабатывают отверстия в деталях буровых,
установок, карьерных экскаваторов, агломерационных машин, про-
катных станов и другого металлургического и горнорудного обору-
дования. Некоторые из этих деталей приведены на рис. 87 и &
табл. 23.
Рис. 87. Детали тяжелого машиностроения, обрабатываемые протягиванием
111
Таблица 23
Детали, обрабатываемые протягиванием
Наименование	Материал	Диаметр отверстия, мм
Шкивы, ступицы (рис. 87, а)	'ЗбЛ	100—165
Муфты (рис. 87, б)	60, 40Х	120—140
Ролики грузовые и ходовые, втулки (рис. 87, в, д)	50	110—240
Звездочки, цепные колеса (рис. 87, г)	50, 35Л, 35ХНЛ	l'4i0—200*
Шестерни, зубчатые колеса (рис. 87, е)	50, ЗбХНЛ.и др.	150—170*
* Кроме гладких протягивают и шлицевые отверстия.
Особенностью протяжек, используемых в тяжелом машиностро-
ении, является то, что при их проектировании учитывают разную
длину Лет.ступицы детали. Максимальная длина ступицы прини-
мается обычно равной двум диаметрам отверстия. Минимальная
длина ступицы протягиваемой детали ограничивается минимально
допустимым числом одновременно работающих зубьев гр=3 и за-
висит от шага протяжки.
На рис. 88 показано протягивание отверстия диаметром 310 мм
в блоке талевой системы буровой установки на станке с силой тя-
ги 750 кН. Масса протягиваемых деталей достигает 220 кг и более
при среднем ее значении 83 кг. Масса крупных протяжек достига-
ет 300 кг и более. Следует отметить, что для большинства дета-
лей тяжелого машиностроения показатель радиальной жесткости
/<„=—^1,5, т. е. большинство деталей являются тонкостенными.
d
В тяжелом машиностроении протягивание широко применяют
для обработки шлицевых отверстий. Наибольший размер шлице-
вых прямобочных соединений в этом случае D 12X295X320, а
Таблица 24’
Поля допусков на размеры крупных
шлицевых отверстий
Вид центрирования
По наружному	А3	Л5
диаметру D
По внутреннему	Х5	Ц\- А
диаметру d
Рис. 88. Протягивание отверстия в
детали буровой установки
112
эвольвентных шлицевых соединений 300X^8X10 СТ СЭВ 259—76
(см. гл. 2).
При обработке большинства крупных прямобочных шлицевых
соединений используют центрирование по наружному диаметру, и
поэтому протягивание является окончательным методом обработки
шлицевых отверстий. Крупные шлицевые соединения не вошли в
СТ СЭВ 187—75, поэтому нормы точности на шлицевые отверстия
назначаются по ГОСТ 1139—58 (см. гл. 2). Рекомендуемые, по
заводским данным, поля допусков на элементы шлицевых отвер-
стий, обрабатываемых протягиванием, приведены в табл. 24.
Протягивание является одним из основных способов обработки
шпоночных пазов в тяжелом машиностроении. Ширина шпоночных
пазов, обрабатываемых протягиванием достигает 63 мм.
2.	ОБОРУДОВАНИЕ И ОСНАСТКА
В условиях тяжелого машиностроения большее распростране-
ние получили горизонтально-протяжные станки с силой тяги более
400 кН. Это станки мод. 7А540, 7Б58, 7552, К.У-176А. Наиболее
мощным является станок модели КУ-176А (рис. 89).
Техническая (характеристика станка КУ-176А
Сила тяги, кН.................................. 1300
Длина хода рабочих салазок, мм, не более ..... 12500
Диаметр протягиваемого отверстия, мм, не более . . ,	. 500
Диаметр отверстия в передней опорной плите, мм . .	. ’550
Расстояние от низа основания станины до оси протягива-
ния, мм ...................................... 800
 Наружный диаметр обрабатываемой детали, мм, не более:
без приставной станины .......... 2000
с приставной станиной....................  .	.	.	. 900
Длина обрабатываемой детали, мм, не более:
без приставной станины	.......... 1000
с приставной станиной	.	.......................250
Длина сопровождения протяжки,	мм......................800
Скорость хода, м/мин:
рабочего .	.....................................0,3—3,7
обратного................................  .	. s . 0,3—23
Мощность электродвигателя главного привода, кВт .	.	. 125
Основная станина' 2 замкнутой конструкции имеет внутри на-
правляющие для рабочих салазок. К задней опорной плите ста-
нины с помощью фланцевого соединения прикреплен рабочий ци-
линдр 5. Приставная станина 7 после открепления от основной ста-
нины может откатываться по специальным рельсам, которые рас-
положены ниже подошвы основной станины. Сверху по направля-
ющим приставной станины , перемещаются вспомогательные са-
лазки 1, предназначенные для подвода и сопровождения протяж-
ки. Гидроагрегат 4, включающий масляный бак, электродвигатель
5	1805	ИЗ
Рис. 89. Уникальный горизонтально-протяжной станок мод. КУ-Г76А
и насос главного привода, вынесен за пределы станины. Пульт
управления 6 расположен справа от передней опорной плиты. Бак
и насосная установка 3 для СОЖ расположены ниже уровня поля
на глубине около 1,5 м.
Следует отметить, что на Уралмашзаводе модернизированы
вспомогательные салазки у всех станков с силой тяги более
800 кН. Схема разработанной на заводе модернизации станка
приведена на рис. 90,а. Привод перемещения вспомогательной ка-
ретки осуществляется от реверсивного двигателя М, закрепленно-
го на вспомогательной каретке. Через зубчатую пару внутреннего
зацепления, коническую зубчатую передачу и фрикционную муфту
вращение передается на две реечные шестерни. Реечные шестерни,
перекатываясь по рейкам, закрепленным на приставной станине,
перемещают вспомогательную каретку по направляющим этой ста-
нины.
Поскольку опоры скольжения, применявшиеся ранее на вспомо-
гательной каретке, очень быстро изнашивались, по нашему пред-
ложению были разработаны и внедрены опоры качения. Конструк-
ция их показана на рис. 90,6. Применение опор с подшипниками
качения значительно повысило долговечность направляющих вспо-
могательной каретки.
При протягивании крупных шпоночных пазов для удаления
всего припуска требуется до восьми проходов. Для повышения
производительности и облегчения труда при обработке таких пазов
было разработано и внедрено приспособление с гидравлическим
приводом, показанное на рис. 91. Протягиваемую заготовку уста-
навливают на оправу 1, которая фланцем прикреплена к ползу-
114
°)	5)
Рис. 90. Модернизация вспомогательных салазок уникальных горизонтально-
протяжных станков:
а—кинематическая схема; б—опорная часть; /—планка приставной станины; 2—вспомо-
гательная каретка; 3—блок верхней опоры качения; 4— блок нижней опоры качения
'Рис. 91. Приспособление для протягивания крупных
шпоночных пазов
ну 2. Ползун 2 перемещается по направляющим корпуса 3 при-
способления, жестко закрепленного на опорной плите станка. На
корпусе 3 закреплен неподвижный адаптер 4 для направления
шпоночной протяжки. Перед началом каждого прохода заготовка
вместе с оправкой 1 и ползуном 2 опускается вниз до соприкосно-
вения обрабатываемой поверхности с‘направляющей частью шпо-
ночной протяжки. Опускание производится с помощью гидроци-
5*	115
линдра 5, на штоке 6 которого имеется рейка. Через реечную пе-
редачу, муфту предельного момента, зубчатую передачу и винто-
вую пару 7 движение передается ползуну 2.
При работе с данным приспособлением протяжка не меняет
своего положения относительно штока станка. Поэтому, чтобы при
обратном ходе не изнашивать зубья протяжки, деталь в это время
поднимается за счет перемещения штока 6 гидроцилиндра 5 в об-
ратную сторону. После возвращения шпоночной протяжки в ис-
ходное положение цикл обработки повторяется. С помощью винта
8 приспособление настраивают на требуемую глубину протягива-
емого шпоночного паза.
При протягивании крупных шлицевых отверстий на Уралмаш-
заводе для предварительной обработки шлицевых пазов разрабо-
тано простое делительное приспособление [10]. Предварительная
обработка производится шпоночной протяжкой с оставлением при-
пуска на боковых сторонах паза для окончательной обработки
шлицевой протяжкой «бокового резания» (см. рис. 50).
При протягивании точных цилиндрических отверстий больших
размеров немалое влияние на точность обработки оказывают по-
грешности установки, особенно при работе составными протяжка-
ми (см. гл. 4). В условиях тяжелого машиностроения есть детали»
которые обрабатывают сравнительно большими партиями. Напри-
мер, ролики спектральных тележек агломерационных машин (см.
рис. 87,д). У них имеются обработанные наружные цилиндричес-
кие поверхности, однако попытка использовать для установки этих
деталей на протяжном станке жестко закрепленные призмы не
дала желаемого результата. Колебания диаметра наружной ци-
линдрической поверхности в партии деталей приводило к сущест-
венным погрешностям установки, так как центр детали смещался
в вертикальном направлении на значительную величину. В связи
с этим автором был предложен новый принцип базирования таких
деталей, который обеспечивает точную установку центра детали
в вертикальном направлении. По этому принципу на Уралмашза-
воде было изготовлено приспособление (рис. 92), показавшее хо-
рошие результаты при протягивании указанных деталей. Корпус /
приспособления устанавливают и закрепляют с помощью шпилек
2 и кольца 3 на опорной плите станка. Подвижная часть приспо-
собления смонтирована на плите 4, которая имеет опоры в виде
подшипников качения 5. Планки 6 и 7 служат направляющими
для плиты 4. На плите 4 жестко закреплена призма 8, служащая
базой для устанавливаемой заготовки. Для прижатия заготовки
к призме предназначен пневмоцилиндр 9. Поршень-шток 10 явля-
ется зажимным элементом. Закрепление заготовки осуществляется
при подводе сжатого воздуха через крышку 11, открепление — че-
рез шланг 12. При установке приспособление проверяют так, что-
бы ось призмы располагалась точно по оси штока станка, а пере-
мещение призмы происходило строго горизонтально. При этом на
протяжку в ходе протягивания не будет действовать масса детали,
так как деталь будет установлена точно по оси станка в верти-
116
Рис. 92. Самоустанавливающееся приспособление для базирования деталей на
горизонтально-протяжных станках
кальной плоскости. Точность установки в горизонтальной плоско-
сти будет обеспечиваться самой протяжкой.
3.	ПРОТЯЖКИ БОЛЬШИХ РАЗМЕРОВ
И ОСОБЕННОСТИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Протяжки диаметром до 90 мм стандартизованы. Область тя-
желого машиностроения начинается с протягивания отверстий ди-
аметром 100 мм. При обработке таких отверстий еще труднее
достичь высокой точности (7-го, 8-го квалитета), что связано с не-
которыми существенными особенностями протягивания отверстий
большого диаметра. Это большая масса заготовок и инструмента,
способ установки заготовок с подвеской на подъемных устройст-
вах, составная конструкция инструмента и др. Поэтому обычно
при протягивании отверстий большого диаметра обеспечивается
сравнительно невысокая точность обработки (не выше 9-го квали-
тета) .
На основании длительных производственных исследований и
анализа путей повышения точности протягивания в условиях тя-
желого машиностроения [2J сформулирован очень важный прин-
цип проектирования крупных протяжек для обработки точных от-
верстий. Это принцип минимизации сил резания — обеспечение ми-
нимальной силы резания в момент входа первого калибрующего
зуба. Именно от уровня силы резания в этот момент зависит во
многом величина погрешностей формы и рассеяние размеров про-
тянутых отверстий. Особенно это ощутимо при протягивании от-
верстий большого диаметра в сравнительно тонкостенных деталях,
которые преобладают в тяжелом машиностроении.
Предложенная конструкция протяжки с разгруженной предка-
либрующей частью (РПК.Ч) позволило более чем в 7 раз снизить
уровень сил резания в момент входа калибрующих зубьев по срав-
нению с максимальной силой резания. Это способствовало сниже-
117
нию погрешностей обработки при протягивании цилиндрических
отверстий более чем в 2 раза.
Протяжка с разгруженной предкалибрующей частью имеет
следующие особенности. Перед калибрующей частью предусмотре-
на группа зубьев, имеющих заниженный по сравнению с предшест-
вующим им зубом диаметр на величину, учитывающую упругие и
тепловые радиальные деформации заготовок и протяжки. Длина
РПКЧ должна примерно соответствовать длине протягиваемой по-
верхности. Все зубья чистовой части не имеют стружкоделитель-
ных .устройств при условии, что подача на сторону не превышает
0,01 мм. Наблюдения за работой протяжек большого диаметра,
которые, как правило, изготовлены из стали ХВГ, показали, что
во всех случаях происходит разрыв стружечного валика и отделе-
ние его.от протяжки, если выполнено указанное условие. Число чис-
товых зубьев обычно шесть. Из них пять располагаются перед
РПКЧ и один — после нее. Очень важным является соблюдение
равенства шагов на черновой и чистовой части протяжки. Широко
используемое для протяжек диаметром до 90 мм сокращение шага
на чистовой части неприменимо, исходя из соблюдения принципа
минимизации сил резания. На рис. 93 показана протяжка диамет-
ром 240 мм с РПКЧ.
Следует отметить, что эффект от применения протяжек с РПКЧ
может быть достигнут только при стабильном обеспечении геомет-
рической точности станка в соответствии с ГОСТ 16015—70 и при
надежном сопровождении протяжки вплоть до входа в деталь ка-
либрующих зубьев. Это общие требования для протягивания точ-
ных отверстий любых диаметров, но соблюдение их является осо-
бенно важным при протягивании отверстий больших диаметров.
Для повышения геометрической точности технологической систе-
Рис. 93. Протяжка диаметром 240 мм с разгруженной предкалибрующей
частью
118
1	? 3 k S 6	7	8
Рис. 94. Центрирующие хвостовики для заточки трубчатых протяжек боль-
шого диаметра
мы рационально отказаться от применения съемных хвостовиков
к протяжкам больших диаметров.
Для протяжек большого диаметра немалое значение имеет ка-
чественная заточка. Значительные трудности возникали обычно
при выверке трубчатых протяжек большого диаметра перед заточ-
кой. В связи с этим, по предложению автора, были внедрены раз-
жимные центрирующие хвостовики, позволившие значительно со-
119
кратить время выверки протяжек и надежно обеспечить точность
заточки. Устройство переднего хвостовика показано на рис. 94,а.
В корпусе 1 перемещается оправка 2, которая цилиндрическим
участком строго центрируется по оси корпуса. Шпонка 3 предот-
вращает поворот оправки 2. Кулачки 4 опираются на коническую
часть оправки 2. От выпадания из пазов корпуса они удержива-
ются кольцевой пластинчатой пружиной 5. Центрирование про-
тяжки происходит за счет поджатия центров 'заточного станка.
Чтобы снять постоянную нагрузку от силы поджима на центра,
предусмотрены винты 6. После стопорения этими винтами нажатие
центров можно ослабить. Пружина 7 стремится переместить
оправку 2 в исходное положение. При этом пружина 5 сводит ку-
лачки к центру хвостовика, облегчая его ввод в протяжку 8. Кон-
струкция заднего хвостовика (рис. 94,6) отличается расположени-
ем и формой винта 6 (см. рис. 94,о) для стопорения оправки 2, а
также числом кулачков 4 (их три). На рис. 94,в показаны детали
переднего’хвостовика.
ГЛАВА ВОСЬМАЯ
НАРУЖНОЕ ПРОТЯГИВАНИЕ
1.	ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Наибольшее применение наружное протягивание получило в
условиях массового производства, и прежде всего, в автомобиле-
строении. Поверхности, обрабатываемые наружным протягивани-
ем, можно отнести к следующим основным группам: плоские, ус-
тупы, пазы самой различной формы, выпуклые и вогнутые фасон-
ные поверхности, зубчатые поверхности, рифли (насечки) и др.
Плоские поверхности могут быть непрерывными и прерывистыми,
их размеры весьма значительны, например, при обработке нижней
плоскости в блок-картере двигателя внутреннего сгорания. Пазы,
обрабатываемые протягиванием, могут быть глубокими: например,
пазы в хвостовиках турбинных лопаток. Наиболее распространен-
ной вогнутой фасонной поверхностью является полуцилиндр, кото-
рый формируется протягиванием в таких деталях, как шатун и
крышка шатуна двигателя внутреннего сгорания. Зубчатые секто-
ра и рейки являются наиболее распространенными зубчатыми по-
верхностями, обрабатываемыми протягиванием, но в настоящее
время уже освоено протягивание зубчатых колес охватывающим
инструментом. Примером протягивания рифлей может служить
получение их на полукруглой выемке рабочей поверхности плоско-
губцев (рис. 95,е). В массовом производстве наружное протягива-
ние применяют в основном для обработки простых поверхностей.
Так, в автотракторостроении примерно 60% операций связано с
Рис. 95. Детали, обрабатываемые наружным протягиванием
обработкой плоскостей и их сочетаний и примерно 20% —с обра-
боткой полуотверстий [27].
Примеры деталей, некоторые поверхности которых обрабатыва-
ют наружным протягиванием, показаны на рис. 95. В основном это
детали автомобиля. Жирными линиями на рис. 95 выделены про-
тягиваемые поверхности. Так, на блоке крышек коренных подшип-
ников (см. рис. 95,а), так же как на шатуне и крышке шатуна (см.
рис. 95,6), протягиванием обрабатываются плоскости, уступы, по-
луотверстие. На деталях карданной передачи (см. рис. 95,в) обра-
батывают плоскости и уступы, на различных штоках — плоскости,
пазы прямоугольной и радиусной формы, лыски. Приведенный на
рис. 95,г шток переключения является примером деталей типа
осей, валиков, обрабатываемых протягиванием. Кроме отмеченных
поверхностей на таких деталях наружным протягиванием обраба-
тывают торцовые поверхности, зубчатые поверхности реек и др.
К деталям, в которых протягивают пазы и уступы, можно отнести
детали петли двери автомобиля (см. рис. 95,6), тракта гусеничной
машины.
При наружном протягивании обеспечивается точность обработ-
ки до 6-го квалитета для охватываемых поверхностей и до 7-го
квалитета для охватывающих. Может быть достигнута шерохова-
тость протянутой поверхности до 7?а = 2,5 мкм и менее. Однако
большинство операций наружного протягивания связано с обра-
боткой поверхностей по 11-му квалитету и грубее, а требования
к шероховатости поверхностей не превышают Rz=20 мкм. В авто-
мобилестроении чаще всего производят наружное протягивание
по-черному. В этом случае припуски под протягивание могут до-
стигать 6 мм и более.
Материалы деталей, обрабатываемых наружным протягивани-
ем, самые разнообразные. Чаще всего это сталь и чугун. Кроме
того цветные металлы и сплавы, пластмассы.
Наружное протягивание заменяет фрезерование, а иногда и
шлифование. Применение наружного протягивания вместо фрезе-
121
рования становится экономически выгодным даже в условиях
крупносерийного производства, когда на одной операции работает
несколько фрезерных станков. Так, по некоторым источникам, один
вертикальный станок для наружного протягивания может заме-
нить до десяти’и более фрезерных станков. В зависимости от объ-
ема производства могут быть использованы протяжные станки для
наружного протягиванця разной производительности. Это могут
быть одинарные или сдвоенные вертикальные станки для наруж-
ного протягивания. Если, например, при протягивании наружных
плоскостей вилки карданного вала на одинарном станке произво-
дительность составляет 70 заготовок в час, то на сдвоенном стан-
ке— 200 заготовок в час. Широко применяется автоматизация
операций наружного протягивания. Станки для наружного протя-
гивания можно встраивать в автоматические линии.
Наибольшую производительность при наружном протягивании
обеспечивают протяжные станки непрерывного действия. Так, раз-
резка цельной исходной заготовки на шатун и крышку шатуна на
станке мод. 776 (одинарном) обеспечивает производительность 60
исходных заготовок в час, а на станке МП-194 (непрерывном) —
358 исходных заготовок в час. Примеры деталей и протягиваемых
поверхностей, для обработки которых применяют станки непре-
рывного действия, приведены на рис. 96. На деталях типа валиков,
пальцев (см. рис. 96,а, в) чаще всего протягиваются лыски, усту-
пы, торцовые поверхности. Часто на таких станках обрабатывают
детали типа тел вращения с радиальными или торцовыми пазами
(см. рис. 96,6, г), а также детали с фасонными поверхностями (см.,
рис. 96,6). Кроме того, на протяжных станках непрерывного дей-
Рис. 96. Примеры деталей, обрабатываемых на протяж-
ных станках непрерывного действия
122
ствия обрабатывают такие детали, как нестандартные гайки раз-
личного назначения, пальцы траков, детали бурового, меритель-
ного инструмента и др.
Иногда наружное протягивание производится на горизонталь-
ных станках для внутреннего протягивания. При этом станки осна-
щают дополнительными приспособлениями. Таким образом обра-
батывают, например, различные открытые пазы, уступы, хвостови-
ки турбинных лопаток и др. На базе серийных горизонтальных
станков для внутреннего протягивания выпускают специальные
станки, предназначенные для обработки какой-то конкретной де-
тали. Например, станок мод. 1МП514 предназначен для чернового и
•чистового протягивания четырех торцовых пазов в маховике.
2.	СТАНКИ
Станки для наружного протягивания делят на станки цикли-
ческого и непрерывного действия. Станки циклического действия
можно разделить на две группы: вертикальные и горизонтальные.
Горизонтальные — это специальные станки, используемые на опре-
деленных операциях обработки конкретных заготовок в условиях
массового производства. Горизонтальные станки можно разделить
на станки с нижним и боковым расположением инструмента. Так,
на горизонтальном станке мод. МП-119 с нижним расположением
инструмента протягиваются на Ярославском моторном заводе по-
луотверстия подшипниковых гнезд блока цилиндров [6J. Протяги-
вание производят по-черному, оно является предварительной опе-
рацией. Станки с боковым расположением инструмента применяют
?для снятия больших припусков. Например, на Горьковском авто-
заводе на таком станке обрабатывают клапанную плоскость блока
цилиндров [6]. При этом протягиванием по-черному за один про-
ход снимается припуск 9,5 мм.
Наиболее распространенными являются протяжные вертикаль-
ные станки циклического действия, прежде всего одинарные стан-
ки, например станок мод. 7Б75. Станок мод. 7Б75 относится к но-
вой гамме отечественных протяжных станков, особенностью кото-
рой является широкая унификация узлов. Указанный станок име-
ет унифицированные элементами станка мод. 7Б65 привод и сило-
вой агрегат. Эти станки имеют и другие унифицированные меха-
низмы.
Основные данные протяжных станков новой гаммы приведены
в табл. 25. Выпускают три модификации сдвоенных протяжных
вертикальных станков для наружного протягивания: 7Б75Д;
7Б76Д; 7Б76Д-1. Их основные данные соответствуют базовым
станкам 7Б75; 7Б76; 7Б76-1.
Если один станок одинарного действия не обеспечивает требуе-
мого объема производства, применяют сдвоенные протяжные вер-
тикальные станки. На рис. 97 показан один из таких станков мод.
7Б75Д. Это как бы два станка 7Б75, объединенные одной стани-
ной, но имеющие один гидравлический привод такой же, как и у
123
Таблица 25
Протяжные вертикальные станки для наружного протягивания
Модель	Номинальная сила тяги, кН	Скорость рабочего хода, м/мин	Длина хода рабочих салазок, мм	Рекомендуемая скорость обратного хода, м/мин	Мощность электродви- гателя главного движения, кВт
7Б74	50	11,5	1000	20	10
7Б75	100	11,4	1250	20	22
7Б76	200	13,0	1250	20	30
7Б76-1	200	13,0	1600	20	30
7Б77	400	7,9	1^00	14	57
7Б78	800	8,0	1600	11	80
станка 7Б75, но станки работают поочередно. Например, правый
рабочий ползун с протяжками совершает рабочий ход, правый
стол с заготовкой, установленной в зажимном приспособлении, на-
ходится в подведенном (рабочем) положении. В это же самое вре-
мя левый рабочий ползун- с протяжками поднимается вверх (хо-
лостой ход), а левый стол с зажимным приспособлением находит-
ся в отведенном положении. В этот момент происходит съем обра-
ботанной и установка новой заготовки на левом столе. На рис. 97
станок показан в момент окончания рабочего хода правого ползу-
на и холостого хода левого ползуна. На обоих рабочих столах и
ползунах устанавливают совершенно одинаковую (приспособле-
Рис. 97, Сдвоенный протяжной вертикальный станок для наружного протяги-
вания мод. 7Б75Д
124
иия, инструмент) или разную оснастку. В первом случае на обоих
^столах выполняют одну и ту же операцию, например протягивание
дорцов поршневого пальца двигателя автомобиля. Во втором слу-
чае на левом столе обрабатывают одни, а на правом столе другие
поверхности той же заготовки. Таким методом, например, на стан-
ке 7Б76Д обрабатывают левую половину плоскогубцев (см. рис,
'95,е). Обрабатываемые поверхности заготовки (внутренний и
внешний контур) выделены жирными линиями. Иногда на каждом
столе (правом и левом) может быть закреплено несколько при-
способлений (например, по два). Это значит, что одновременно за
-один ход ползуна будут обрабатываться поверхности не на одной,
а на двух заготовках. Например, при протягивании штока (см.
рис. 96,г) на одном столе могут протягивать одновременно боко-
вые плоскости и прямоугольный паз в головке штока, а на дру-
гом— радиусные канавки на стебле штока, расположенные пер-
пендикулярно друг к другу.
Протяжные станки непрерывного действия обеспечивают наи-
большую производительность и применяются для обработки заго-
товок при очень больших объемах -выпуска. Производительность
таких станков может достигать несколько тысяч заготовок в час.
Существуют две основные разновидности станков непрерывного
действия: с непрерывным перемещением обрабатываемых загото-
вок и с непрерывным перемещением инструмента. Наибольшее
распространение получили- станки с непрерывным перемещением
заготовок.
На рис. 98,а приведен один из станков непрерывного действия
(мод. ЗМП411), а на рис. 98,6 дана схема его работы. Условно
можно выделить три зоны станка непрерывного действия: зону за-
грузки I; рабочую зону II с неподвижно закрепленным инструмен-
том 2 и зону разгрузки III. Рабочие ползушки 4, соединенные в
непрерывную цепь, несут на себе зажимные приспособления для
заготовок 1. Цепь движется непрерывно. Заготовки устанавлива-
ются в перемещающиеся приспособления в зоне 1 загрузки. В ра-
бочей зоне, когда происходит съем припуска протяжкой 2, предус-
мотрена дополнительная опора 5 для восприятия сил резания, от-
жимающих заготовки от инструмента. Привод движения цепи осу-
ществляется от звездочек 6 и 7. Для управления станком предус-
мотрен пульт 8 с кнопочной станцией. Перемещение заготовок про-
изводят конвейером 3.
Зажим и разжим обрабатываемой заготовки осуществляется
автоматически. Зажимное приспособление снабжается клиновым
приводом с поперечным расположением клина. В зоне загрузки
после установки заготовки при дальнейшем перемещении цепи ско-
шенный упор, неподвижно закрепленный на станине станка, пере-
мещает клин в положение зажима. Пройдя рабочую зону, скошен-
ный упор, установленный на противоположной стороне станины,
перемещает клин в положение разжима. Далее заготовка под дей-
ствием силы тяжести выпадает из приспособления на транспортер
выгрузки.
125
IL	1
Рис. 98. Протяжной горизонтальный станок непрерывного действия мод.
ЗМП411 (а) и схема его работы (б)
3.	ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Оснастка к станкам для наружного протягивания включает
в себя, прежде всего, установочно-зажимные приспособления, по-
воротные устройства, автоматизирующие устройства. Приспособ-
ления закрепляют на рабочем столе станка и отводят вместе со»
столом во время обратного хода рабочей каретки с закрепленным-
на ней инструментом. Иногда приспособления монтируют на пово-
ротном промежуточном столе, закрепленном на рабочем столе-
станка. Промежуточные столы обеспечивают обычно поворот на-
180°. На них закрепляют два одинаковых приспособления. Во вре-
мя протягивания заготовки, установленной в приспособлении, рас-
положенном на рабочей позиции, второе приспособление находит-
ся в загрузочной позиции. При этом снимается обработанная заго-
товка и устанавливается новая. Это позволяет перекрывать время»
на установку заготовки основным временем, в течение которого-
происходит протягивание заготовки. Индексация (поворот) проме-
жуточного стола производится во время обратного (холостого)
хода рабочей каретки при отведенном положении рабочего стола
станка.
126
\ Приспособления к станкам для наружного протягивания явля-
ется специальными приспособлениями, пригодными только для
Обработки одной конкретной детали. Особенностью наружного
протягивания является большая величина сил резания. Поэтому к
обрабатываемой заготовке необходимо прикладывать весьма зна-
чительные силы закрепления, достигающие иногда величины в не-
сколько сот килоньютон. Такие силы обеспечиваются за счет ме-
ханизированного (чаще всего гидравлического) привода с приме-
нением усилительных механизмов. В качестве усилительных ис-
пользуются обычно клиновые, рычажные и клино-рычажные ме-
ханизмы.
Установочные элементы приспособлений зависят от конфигура-
ции заготовок. Так, для установки деталей типа валиков применя-
ют различные призмы, для корпусных деталей — пальцы. В случае
необходимости приспособления снабжаются механизмами для по-
ворота заготовки на заданный угол. Это, например, приспособле-
ния для протягивания нескольких пазов, расположенных по окруж-
ности заготовки.
Установочные приспособления могут быть полностью автома-
тизированы и работать в автоматическом цикле станка, получая
команды от гидравлической и электрической схемы станка.
На рис. 99 показано одно из характерных установочных при-
способлений к вертикальному станку для наружного протягивания-
Это приспособление может работать в автоматическом цикле. Об-
рабатываемая заготовка (палец рессоры, на концах которого про-
тягиваются пазы) двигаясь по лотку 1, попадает на загрузочную
позицию. Ползушка 2, обеспечивающая закрепление заготовки,
является одновременно отсекателем, удерживающим очередные
заготовки в загрузочной позиции. Ползушка 2 соединена шарни-
ром (на рисунке не показан) с губкой 3 так, что в этом соедине-
Рис, 99, Приспособление для наружного протяги-
вания
127
нии имеется зазор 4—5 мм. Таким образом, пока перемещение
влево ползушки 2 не превысит величины 4—5 мм, губка 3 будет
оставаться неподвижной и только при дальнейшем перемещении
влево ползушки 2 губка 3 начнет тоже перемещаться влево.
У станка, на котором установлено данное приспособление, выклю-
чен отвод стола при обратном ходе рабочей карртки, а сам стол
закреплен неподвижно.
Цикл работы станка с этим приспособлением следующий. Пос-
ле окончания рабочего хода каретки подается команда на золот-
ник управления, направляющий масло в штоковую полость гидро-
цилиндра 4. Шток 5 с клином 10, имеющим двойной угол (7° и
45°), начинает перемещаться влево. Под действием пружинного
механизма 7 возврата через рычажную систему начинается пере-
мещение ползушки 2“ влево. Как только ползушка сместится на 2—-
3 мм (губка 3 при этом остается неподвижной), путевой выключа-
тель (на рисунке не показан) дает команду на остановку переме-
щения поршня гидроцилиндра 4 и одновременно на обратный ход
рабочей каретки станка. В конце обратного хода каретки откид-
ные собачки механизма выгрузки, закрепленного ниже инструмен-
тальной плиты (на рисунке не показан), захватывают и поднима-
ют протянутые заготовки до выступающей скобы 8, которая на-
правляет их в лоток выгрузки 9.
В конце обратного хода дается команда на продолжение отво-
да ползушки 2. После выбора зазора в шарнирном соединении
вместе с ползушкой начинает двигаться губка 3, свободная от за-
готовок. В конце отвода губка 3 останавливается в загрузочной
позиции и две очередные заготовки опускаются в гнездо ползушки.
Далее шток гидроцилиндра 4 начинает движение вправо и участ-
ком клина 10, имеющим угол 45°, через рычажную систему (с ро-
ликом 6) производит быстрый подвод ползушки 2 в рабочее поло-
•жение. При дальнейшем движении в работу вступает участок кли-
на с углом 7°, и происходит зажим заготовок. Клинорычажная
система обеспечивает двенадцатикратное увеличение силы зажима.
При исходной нагрузке на штоке гидроцилиндра 25 кН сила зажи-
ма на ползушке составляет 0,3 МН.
4.	ИНСТРУМЕНТЫ
При наружном протягивании применяют протяжки с профиль-
ной, генераторной, групповой и трапецеидальной схемами резания.
Материал для режущей части протяжек — быстрорежущая сталь,
или твердый сплав. В связи с высокой трудоемкостью смены и за-
точки затупившегося инструмента целесообразно шире использо-
вать протяжки с твердосплавными режущими элементами. Особен-
но перспективными являются конструкции инструмента с непере-
тачиваемыми пластинками твердого сплава. Такие протяжки в на-
стоящее время наиболее широко применяются при обработке чу-
гунных заготовок со скоростями резания до 30 м/мин. Применение
протяжек с твердосплавными режущими элементами особенно эф-
128
2
3
4
Рис. 1О0. Схема протяжного блока для обработки нижней головки ша-
туна
фективно при обработке труднообрабатываемых жаропрочных ма-
териалов [31].
Протяжки для наружного протягивания закрепляются, как пра-
вило, на общем протяжном блоке. Такой блок проходит наладку
вне станка (обычно в заточном отделении) и крепится на ползуне
станка уже готовый к работе. В блок входит несколько комплек-
тов протяжек. Каждый комплект предназначен для обработки
определенной поверхности. На рис. 100 показан схематично про-
тяжной блок для обработки нижней головки шатуна (разработка
НИИТавтопрома) [16]. Блок предназначен для обработки плоско-
сти разъема, боковых плоскостей и полукруга в нижней головке
шатуна.
В состав данного блока входят; черновые протяжки 1 комплек-
та для обработки плоскостей разъема; черновые протяжки 2 комп-
лекта для обработки боковых поверхностей; чистовые и калибру-
ющие части 3 и 4 этих комплектов протяжек и комплект протяжек
5 для обработки полукруга. Протяжки, обрабатывающие плоские
поверхности, для обеспечения безударного врезания выполняются
с наклонным зубом (угол наклона 10—20°). Эти протяжки перета-
чиваются по задней грани. Для настройки размера после переточ-
ки предусмотрены регулировочные клинья. На рис. 100 стрелками
показано направление перемещения этих клиньев при: настройке
блока на заданные размеры. Для восприятия осевых усилий в бло-
ке предусмотрены упорные планки 6 и 7, а также упорные штиф-
ты 8 (рис. 100).
Элементы крепления отдельных протяжек в блоке показаны на
рис. 101. Плоские протяжки для обработки плоскости разъема
(см. рис. 101,а) крепят клиновыми (в поперечном сечении) на-
кладками (под протяжками показаны регулировочные клинья).
Протяжки для обработки боковых поверхностей (см. рис. 101,6)
крепят винтами снизу (со стороны опоры). Круглые протяжки (см.
рис. 101,в) крепят предварительно винтами снизу в кассете или
державке, которая крепится винтами сверху в блоке.
При протягивании чугунных деталей и деталей из труднообра-
батываемых материалов широко применяются протяжки с твердо-
129
Рис. 101. Элементы крепления протяжек в
блоке
сплавными режущими эле-
ментами. Обычно это твер-
досплавные пластинки, ко-
торые либо напаиваются на
зубья протяжки, либо при-
меняется механическое креп-
ление таких пластинок.
Твердосплавные черновые
протяжки для обработки
плоскостей имеют группо-
вую схему резания с разде-
лением периметра обраба-
тываемой поверхности, ча-
ще всего между двумя зубь-
ями в секции. Твердосплав-
ные пластинки на таких про-
тяжках расположены в шах-
матном порядке. Крепление пластинок производят чаще всего с
помощью клиновых вставок. Твердосплавные зубья чистовой сек-
ции, которые работают по обыкновенной схеме резания (с подъ-
емом на каждый зуб), режут сразу по всему периметру обрабаты-
ваемой поверхности. На черновых зубьях рационально использо-
вать неперетачиваемые пластинки, чистовые — затачиваются по
задней грани. Кассета с комплектом круглых протяжек, оснащен-
ных твердосплавными режущими элементами, показана на рис.
102,а. Первая протяжка в комплекте — обычно быстрорежущая.
Остальные — с твердосплавными напаянными пластинками. Плас-
тинки напаяны на отдельные кольца-зубья (рис. 102,6). Кольца-
цубья закрепляют на оправке так, чтобы напаянные пластинки
располагались в шахматном порядке. Стойкость таких протяжек
до 30 000 м.
А 5)
Рис. 102. Комплект протяжек для обработки полуотверстия:
а—общий вид комплекта; /—секция из быстрорежущей стали; 2—твердосплавная
секция; 3—кассета; б—устройство твердосплавной секции'
139
ГЛАВА ДЕВЯТАЯ
ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПРОЦЕССА
ПРОТЯГИВАНИЯ
1. ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ
Повышение производительности протягивания, прежде всего*
определяется двумя направлениями: снижением машинного време-
ни, отнесенного к одной детали, и снижением вспомогательного"
времени.
Уменьшение затрат машинного времени на одну деталь достига-
ется: 1) концентрацией обработки, в частности использованием
принципа многопредметной обработки; 2) повышением скорости
резания; 3) сокращением суммарной длины инструмента, что осо-
бенно эффективно при снятии большого припуска, например при
протягивании шлицевых отверстий, шпоночных пазов; 4) обеспе-
чением непрерывности обработки.
При использовании принципа многопредметной обработки в ра-
бочих салазках станка для внутреннего протягивания устанавли-
вается несколько рабочих патронов. Это позволяет за один рабо-
чий ход протянуть одновременно несколько заготовок. Машинное-
время на обработку одной заготовки соответственно уменьшается
в несколько раз. Так, например, при обработке отверстий в коро-
мыслах клапана автомобиля ЗИЛ-130 одновременно протягивает-
ся шесть заготовок [18]. Концентрация обработки на станках для
наружного протягивания достигается двумя- путями: одновремен-
ной обработкой нескольких поверхностей одной заготовки и одно-
временной обработкой поверхностей на нескольких заготовках;
протяжками, установленными в одном протяжном блоке. Приме-
ром одновременной обработки нескольких поверхностей является
рассмотренное выше протягивание нижней головки шатуна. Протя-
гивание одновременно нескольких поверхностей на детали типа:
шток'на сдвоенном протяжном станке (см. гл. 8) является другим
характерным примером концентрации обработки при наружном
протягивании.. Принцип многопредметной обработки реализуется
и в станках непрерывного действия для наружного протягивания.
Одним из основных путей повышения производительности про-
тягивания является повышение скорости протягивания до 30—
40 м/мин. Как уже отмечалось выше, скоростное протягивание по-
зволяет повысить качество обработанной поверхности особенно
при протягивании заготовок из труднообрабатываемых материа-
лов. В отечественном станкостроении созданы конструкции верти-
кально-протяжных станков для скоростного внутреннего протяги-
вания. В будущей гамме протяжных станков, которая будет осваи-
ваться в XI пятилетке, значительное место займут скоростные вер-
тикально-протяжные станки. Однако проблема повышения скоро-
сти протягивания связана еще с созданием инструмента для ско-
131
ростного протягивания. Для обработки чугунных заготовок в СКБ
ПС и НИЙТавтопроме созданы конструкции твердосплавных про-
тяжек и разработаны руководящие материалы для их проектиро-
вания и эксплуатации. Ведутся работы по созданию работоспособ-
ных конструкций инструмента для скоростного протягивания
•стальных заготовок.
Сокращение длины инструмента связано с изысканием схем
резания, позволяющих работать с увеличенными подачами. Боль-
шую работу в этом направлении проводит научно-исследователь-
ский институт технологии автомобильной промышленности
(НИИТавтопром). Значительное сокращение длины инструмента
может быть также достигнуто за счет применения протяжек со
свободным выходом стружки. В СКБ ПС была создана основанная
на этом принципе протяжка с внутренним отводом стружки для
обработки глубоких отверстий в чугунных заготовках. Представ-
ляет интерес конструкция протяжки со свободным отводом струж-
ки за счет наклонного дна стружечной канавки и наклонного рас-
положения зубьев, разработанная в СКБ ПС. Такая протяжка
позволяет обрабатывать наружные поверхности различной длины.
Протягивание на обычных станках процесс Циклический. Так
же как при строгании и долблении, примерно 30% основного (ма-
шинного) времени тратится на обратный (холостой) ход. Это яв-
ляется важным резервом повышения производительности обработ-
ки в массовом производстве. Существует два пути обеспечения
непрерывности обработки: использование обратного хода для об-
работки заготовок и создание станков непрерывного действия.
Последние описаны в гл. 8. Обратный ход для обработки загото-
вок используется на горизонтальных станках с боковым располо-
жением инструмента. Протяжные блоки на ползуне станка распо-
ложены на двух уровнях. Нижние блоки ведут обработку при хо-
да-ползуна вправо, верхние —при ходе ползуна влево. Приспо-
собления для закрепления заготовок тоже расположены на двух
уровнях. На станках подобного типа обрабатывается, например,
комплект крышек коренных подшипников двигателя автомобиля.
Уменьшение затрат вспомогательного времени. Основную долю
вспомогательного времени при внутреннем протягивании в режиме
полуавтоматического цикла составляет время на установку и сня-
тие заготовок. Сокращение этого времени является одним из ос-
новных направлений повышения производительности труда. Оно
связано с механизацией и автоматизацией загрузки деталей. Этот
вопрос будет рассмотрен подробно ниже. Кроме того, время на ус-
тановку и снятие заготовок может быть сокращено за. счет пере-
крытия этого времени основным (машинным) временем. В массо-
вом производстве это успешно реализуется за счет применения
сдвоенных станков (см. гл. 8). Но и на одинарных станках за счет
применения поворотных столов как при наружном, так и при внут-
реннем протягивании можно обеспечить перекрытие времени на
установку и снятие заготовок машинным временем. Так, в приве-
денном выше примере одновременное протягивание отверстий в
132
шести коромыслах клапанов производится с использованием пово-
ротного стола. Загрузка и разгрузка осуществляется во время ра-
бочего хода, когда протягиваются шесть заготовок.
Значительную долю во вспомогательном времени занимает
подвод протяжки в рабочую позицию и отвод из нее. Горизонталь-
но-протяжные станки, выпускавшиеся до 70-х г.г., не обеспечива-
ли надежного сопровождения протяжек, механизм подвода и от-
вода протяжек был недостаточно совершенен. Переход на новую
гамму протяжных станков с новым механизмом вспомогательных
салазок обеспечил повышение производительности. Модернизация
ранее выпущенных станков, т. е. оснащение их механизмами на-
дежного сопровождения, подвода и отвода протяжек, является ре-
зервом повышения производительности труда и точности обработ-
ки. Один из вариантов такой модернизации, разработанный и
внедренный на ЧТЗ, описан выше (см. гл. 4).
2. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ
Облегчение труда рабочего при внутреннем протягивании свя-
зано с созданием и использованием устройств для автоматического
подвода и отвода протяжки, для механизации загрузки и разгруз-
ки заготовок, очистки протяжек от стружки и удаления стружки
из станины станка. Отечественные протяжные станки, предназна-
ченные для работы в условиях массового и крупносерийного произ-
водства, оснащены всеми указанными механизмами. Они могут
работать в условиях полностью автоматизированного режима,
когда оператор должен только периодически загружать в бункер
или магазин заготовки и следить за нормальным ходом процесса,
обеспечивая своевременную смену инструмента.
Однако станки, поставляемые для работы в условиях мелкосе-
рийного и серийного производства, не оснащаются обычно устрой-
ствами для механизации и автоматизации загрузки и разгрузки
заготовок. Поэтому ниже рассмотрены некоторые примеры меха-
низации и автоматизации загрузки и разгрузки заготовок приме-
нительно к внутреннему протягиванию.
Протягивание отверстий в большинстве случаев осуществляет-
ся по методу свободного протягивания без закрепления заготовки.
Загрузочно-разгрузочные устройства для горизонтально-про-
тяжных станков. Автоматизированное загрузочное устройство [29]
(рис. 103) включает в себя наклонные склизы, по которым пере-
катывается заготовка, отсекатели, смонтированные на верхнем
торце опорной плиты станка, и автоматический подъемник (на
рис. 103 не показан), подающий заготовки на загрузочную пози-
цию приспособления. Отсекатель 1 подготовительной позиции,-при-
водимый в движение пневмоцилиндром 2, связан рычагами 3 и 4
с отсекателями 5 и 6 загрузочной и рабочей позиций. В исходном
положении, когда протяжка отведена, отсекатель 1 опущен, заго-
товка находится на подготовительной позиции. Два других отсе-
кателя 5 и 6 в это время подняты. Поэтому загрузочная и рабочая
133
Рис. 103. Загрузочное устройство конструкции ЧТЗ
позиции свободны. Балансирующий адаптер 7, расположенный
между склизами 8, при этом опущен.
При пуске станка задний путевой переключатель подает коман-
ду на подъем отсекателя 1. Освобожденная заготовка перекаты-
вается по склизу к рабочей позиции и задерживается отсекателем
6 Она нажимает на рычаг 9 микропереключателя. Последний по-
дает команду на подвод протяжки и на подъем адаптера с по-
мощью пневмоцилиндра 10, который и устанавливает заготовку в.
рабочую зону. Чтобы исключить гравитационное воздействие на
протяжку, заготовка уравновешивается грузом И. В конце рабо-
чего хода подается команда на подъем отсекателей 5 и 6 и опус-
кание адаптера 7. При этом очередная заготовка попадает на под-
готовительную позицию, а обработанная заготовка скатывается по
склизам из рабочей позиции и задевает рычаги 12 двух сблокиро-
ванных микропереключателей, которые подают команду на вклю-
чение обратного хода ползуна станка.
СКВ ПС разработано простое и надежное магазинное загру-
зочное устройство для протягивания отверстий в деталях типа
длинных втулок (рис. 104). Кронштейн 1 устанавливают на при-
ставной станине станка. На кронштейне 1 смонтирован магазин 2*
для накопления заготовок, ползушка 3 для подачи обрабатывае-
мых заготовок в зону протягивания и выгрузки обработанных за-
готовок и гидроцилиндр 5 для возвратно-поступательного переме-
щения ползушки 3. Количество одновременно подаваемых в рабо-
134
Рис. Ь04. Магазинное загрузочное устройство конструкции
СКБ ПС
чую позицию заготовок определяется количеством пазов в ползуш-
ке 3. Для загрузки деталей разной длины в магазине 2 предусмот-
рена регулируемая промежуточная стенка 4. При изменении диа-
метра заготовок изменяют размер паза в ползушках 3. Станки,
оснащенные такими приспособлениями, работают на многих ма-
шиностроительных заводах. Они легко встраиваются в автомати-
ческие линии по обработке подобных заготовок.
Загрузочно-разгрузочные устройства для вертикально-протяж-
ных станков. При механизации и автоматизации загрузки верти-
кально-протяжных станков возникают трудности, связанные с вы-
соким расположением относительно уровня пола рабочей зоны
станка. Появляется необходимость в устройствах, обеспечивающих
перемещение заготовок на уровень стола станка. Разработано не-
сколько типовых конструкций автоматизированных загрузочных
приспособлений.
На рис. 105 показана схема одного из таких приспособлений,
конструкция которого создана в СКБ ПС. Особенность этого при-
способления состоит в том, что оно легко переналаживается на об-
работку различных деталей типа зубчатых колес и фланцев с на-
ружным диаметром 80—120 и высотой до 100 мм. Приспособление
имеет независимый электрогидравлический привод, что позволяет
его устанавливать на уже работающие на заводах станки, кото-
рые не оборудованы механизированными загрузочно-разгрузочны-
ми устройствами.
Приспособление имеет поворотное магазинное загрузочное уст-
ройство. От электродвигателя 1 через коническую зубчатую пере-
135
дачу 2 вращение передается на винт 4, который перемещает вил-
ку 3, поднимающую стопку заготовок. Заготовки располагаются
на штырях 6 сменного диска 5. Когда верхняя заготовка 7 достиг-
нет требуемое положение, она нажмет на щуп датчика, который
даст команду на прекращение подъема и на перемещение цилинд-
ра 9 вправо. При этом заготовка 7 будет подана на промежуточ-
ную позицию по плите приспособления, установленной на рабочем
столе станка, а обработанная заготовка будет удалена из рабочей
зоны. Затем протяжка отводится в верхнее положение, а цилиндр
9 в это время перемещается в исходное левое положение. После
отвода протяжки перемещением цилиндра 9 заготовка из проме-
жуточной позиции подается в рабочую зону.
Если на штыре 6 кончаются заготовки, вилка 3 перемещается
ниже диска 5, после чего диск 5 поворачивается и следующий
штырь с заготовками встает над вилкой 5. Привод поворота диска
5 осуществляется от гидроцилиндра с помощью двустороннего ку-
лачка.
Автоматические манипуляторы на операциях протягивания. Од-
ним из важных направлений повышения производительности труда
является комплексная механизация и автоматизация производства
на основе широкого применения автоматических манипуляторов.
Разработан манипулятор с двумя руками для протяжных верти-
кальных станков для наружного протягивания. Этот манипулятор
одной рукой берет заготовку с подающего конвейера, а другой
убирает обработанную заготовку на другой конвейер.
Интересен зарубежный опыт [17] в создании технологических
ячеек с разнородным оборудованием, включающим протяжные
станки, обслуживаемые одним автоматическим манипулятором.
На рис. 106 представлена одна из таких ячеек, включающая свер-
лильный 3, протяжной вертикальный для внутреннего протягивания
4 станок и установку для снятия заусенцев 5. Автоматический ма-
нипулятор 2 скомпонован из
стандартных блоков верти-
кального перемещения, пово-
рота головки; нестандартного
блока горизонтального переме-
Рис. 105. Схема загрузочного устройства Рис. 106. Технологическая ячейка,
конструкции СКВ ПС для вертикально- обслуживаемая автоматическим мани-
протяжных станков	пулятором
136
щения и двух захватов. Управление работой технологической ячей-*
ки осуществляется стандартной электромеханической системой уп-
равления с объемом памяти в 60 команд (использовано 57 команд).
Автоматический манипулятор 2 берет заготовку с подающего
конвейера 1 и устанавливает ее в приспособление поворотного
стола многошпиндельного сверлильного полуавтомата 3. Далее за-
готовка перемещалась и устанавливалась на протяжной станок 4,
а затем в приспособление 5 для снятия заусенцев, которое соеди-
нено с разгрузочным конвейером 6.
Внедрение автоматического манипулятора в данном случае
позволило при двухсменной работе высвободить трех человек.
Срок окупаемости составил менее одного года.
ГЛАВА ДЕСЯТАЯ
ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА ПРОИЗВОДСТВА.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
1.	ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА ПРЕДПРИЯТИИ.
ОПЛАТА ТРУДА
Главным звеном промышленности является промышленное предприятие.
Права и обязанности предприятия определяются Положением о социалисти-
ческом государственном предприятии (3]. Предприятие возглавляет директор,
который на основе принципа единоначалия руководит всей его деятельностью.
Цех является производственной единицей промышленного предприятия. Ос-
новными цехами машиностроительного предприятия являются заготовительные
(литейные, кузнечные и др.), механические и сборочные. Основные цехи изготов-
ляют основную продукцию в отличие от вспомогательных, к которым относятся
инструментальные, ремонтные, цехи по изготовлению оснастки и др. Во главе
цеха стоит начальник цеха.
Цех делится на производственные участки. На одном участке выполняют
однородную работу (например, токарную обработку) или изготовляют одина-
ковую продукцию (например, зубчатые колеса). Первый принцип построения
участков характерен, например, для тяжелого машиностроения, где выделяют
участки карусельных, расточных, зуборезных станков и т. п. Второй принцип
построения участков используют, например, в станкостроении, где выделяют
участки изготовления ступенчатых валов, корпусных деталей, зубчатых колес и
т. п. Непосредственно работой участка руководит мастер, являющийся млад-
шим командиром производства. Вместе с тем, мастер — это основное звено в
системе управления, технический и хозяйственный руководитель участка. Он от-
вечает за выполнение плана, наиболее рациональное использование оборудова-
ния, материалов, расстановку рабочих, охрану труда и технику безопасности на
участке. Очень важной задачей мастера является организация социалистичес-
кого соревнования на участке. Каждый участок состоит из отдельных рабочих
мест.
Рабочее место является звеном производственного процесса, определяющим
результаты работы участка, цеха и всего предприятия. Поэтому очень важно
обеспечить наиболее рациональную организацию каждого рабочего места. Под
рациональной организацией рабочего места понимается его оснащение оборудо-
ванием и оснасткой, наиболее удобная планировка и необходимое обслуживание
137
рабочего места. Большое внимание должно уделяться организационной (вспомо-
гательной) остнастке для размещения и хранения нестационарных элементов
рабочего места (шкафы для инструмента, стеллажи для хранения патронов,
протяжек и т. п.). Организационная оснастка должна соответствовать требова-
нию экономии трудовых движений.
Правильная организация оплаты -труда является мощным стимулом роста
производительности труда. Основой организации заработной платы является
тарифная система, с помощью которой государство регулирует величину зара-
ботной платы в зависимости от конкретных условий производства. Тарифная
система включает в себя, прежде всего, тарифно-квалификационный справочник,
в котором перечисляются все работы и даются их'производственные характе-
ристики. С помощью тарифно-квалификационного справочника определенная ра-
бота относится к тому или иному разряду.
Характеристика каждого разряда состоит из трех разделов. В первом дается
характеристика работ, которые должен выполнять рабочий данной квалифика-
ции. Во втором указано, что должен знать рабочий определенной профессии и
квалификации о станке, на котором он работает, о материалах, технологии, про-
изводственном процессе, инструментах и т. д. В третьем дано описание примеров
работ для каждого разряда. Это помогает быстро и точно определить, к какому
разряду надо отнести ту или иную работу. Кроме того, при сдаче экзамена на
определенный разряд задание определяется по этому разделу справочника.
Существуют тарифные сетки, в которых установлены тарифные коэффици-
енты в зависимости от разряда, т. е. в зависимости от сложности выполняемых
работ и уровня квалификации рабочего. Тарифный коэффициент показывает, во
сколько раз работа того или иного разряда сложнее первого, а также во сколь-
ко раз выше уровень ее оплаты.
Для определения размера заработной платы необходимо знать тарифную
ставку, т. е. размер оплаты труда в единицу времени. Основой для определения
тарифных ставок является тарифная ставка первого разряда. Например, для ра-
бочих предприятий машиностроительной и металлообрабатывающей промышлен-
ности на работах с нормальными условиями труда часовая тарифная ставка
первого разряда установлена для сдельщиков 44,7 коп., для повременщиков
41,8 коп. Для любого другого разряда тарифную ставку определяют умножени-
ем тарифной ставки I разряда на тарифный коэффициент разряда. Например,
.для III разряда для тех же условий труда у сдельщиков тарифная часовая
ставка будет 44,7X1,2 = 53,9 коп., у повременщиков 41,8X1,2=50,3 коп. Более
высокие тарифные ставки у сдельщиков связаны с тем, что труд сдельщиков,
как правило, более интенсивный, чем у повременщиков.
При более тяжелых условиях труда предусмотрены повышенные тарифные
ставки. Например, на Волжском автомобильном заводе максимальная доплата
за неблагоприятные условия труда составляет 27%.
В нашей промышленности применяют две формы оплаты труда: сдельную
и повременную. При сдельной оплате заработная плата зависит от количества
и качества изготовленной рабочим продукции. При повременной оплате зара-
ботная плата рабочего зависит от фактически отработанного времени и его та-
рифной ставки или оклада.
Формы заработной платы на конкретных участках производства устанавли-
вает само предприятие. Сдельная форма заработной платы получила несколько*
большее распространение, ею охвачено сейчас до 52% рабочих. Однако она на
везде применима. Нецелесообразно, например, применять сдельную оплату тру-
да для рабочих, обслуживающих автоматические и конвейерные линии, занятых
ремонтом, контролем качества продукции и т. п. С повышением уровня автома-
тизации производства создаются условия для замены сдельной оплаты труда
повременной.
2.	БРИГАДНЫЙ МЕТОД—ПРОГРЕССИВНАЯ ФОРМА ОРГАНИЗАЦИИ
И СТИМУЛИРОВАНИЯ ТРУДА
В постановлениях ЦК КПСС и Совета Министров СССР, направленных на
повышение эффективности производства и качества работы, указано, что бри-,
гадная. форма организации и стимулирования труда в одиннадцатой пятилетке
138
должна стать основной. В машиностроении существовали и раньше бригады»
организованные по технологическому принципу, для создания которых не требо-
валось согласия рабочих, так как работать по-иному было нельзя. Например,
бригады сборщиков, ремонтников и др. Но в последнее время появились брига-
ды на таких работах, которые можно выполнять индивидуальным методом.
Бригадный труд в этом случае дает лучшие результаты, так как создается воз-
можность для экономии рабочей силы, что является весьма актуальным в насто-
ящее время.
Комплексные бригады в отличие от специализированных объединяют рабо-
чих-сдельщиков разных профессий, например токарей, шлифовщиков, фрезеров-
щиков. Если комплексная бригада работает в одну смену, это сменная комплекс-
ная бригада. При работе одной бригады в несколько смен — сквозная комплекс-
ная бригада. В основу организации комплексных бригад положен принцип кол-
лективной материальной заинтересованности.
Эти бригады работают по одному наряду, что создает стимул для лучшего
использования рабочего времени, широкого совмещения профессий и позволяет
обеспечить взаимозаменяемость рабочих различных специальностей. У опытных
рабочих появляется материальная заинтересованность в передаче опыта и на-
выков молодым, менее опытным рабочим. Общебригадный заработок распреде-
ляется с учетом коэффициентов трудового участия, которые устанавливаются
общим собранием членов бригады ежемесячно.
Опыт Уралмашзавода показал, что создание комплексных и комплексно-
сквозных бригад стало одним из основных направлений совершенствования ор-
ганизации труда в механических цехах. Производительность труда во всех
комплексных бригадах возросла в среднем на 15%.
3.	ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
И УХОД ЗА ОБОРУДОВАНИЕМ
При работе на станке основные положения правил техники безопасности
должен знать каждый рабочий и строго их выполнять.
Общие положения. К работе на протяжном станке допускаются лица, про-
шедшие специальное обучение, инструктаж по технике безопасности и усвоив-
шие безопасные приемы работы. Не допускается загромождения рабочего места
заготовками, готовыми изделиями, приспособлениями, инструментами. Не допус-
кается разбрызгивания масла и СОЖ на пол.
Необходимо следить за достаточным общим и местным (напряжением не
более 36 В) освещением, за наличием под ногами устойчивой деревянной ре-
шетки. Допускается устанавливать и снимать вручную заготовки массой не бо-
лее 16 кг. Чистка, смазка, наладка и подналадка станка должна производиться
при полной его остановке. В это время станок должен быть отключен от элект-
росети. Перенос протяжек, установку их на станок или в стеллаж допускается
производить только в рукавицах. При всех отлучках от станка необходимо от-
ключать его от электросети.
Перед началом работы. Правильно должна быть надета полагающаяся спец-
одежда, не должно быть развевающихся концов, обшлага рукавов должны быть
застегнуты, волосы убраны под головной убор.
Необходимо проверить наличие и исправность манометра, показывающего
давление масла в рабочем цилиндре, патрона и приспособлений для протягива-
ния, а для вертикально-протяжных станков, кроме того, ограждения и экрана,
закрывающих протяжку и рабочую зону. Перед пуском станка необходимо убе-
диться в исправности трубопроводов и в отсутствии течи масла в местах соеди-
нения трубопроводов. Не разрешается включать рубильник при открытых двер-
ках электрошкафа. Перед началом протягивания необходимо проверить работу
механизмов станка на холостом ходу и действие конечных выключателей. При
установке на станок протяжки, приспособления или заготовки с помощью гру-
зоподъемных механизмов не допускается находиться между ними и станком.
Во время работы. Запрещается работать без кожухов и щитков, защищаю-
щих рабочее место от брызг смазывающей жидкости. Уборку стружки со стан-
ка производить только щетками. Следить за отсутствием в СОЖ механических
139
примесей и за сменой ее в установленные сроки. Запрещается вводить руки в
зону движения протяжки, проверять рукой остроту зубьев протяжки на ходу
станка. Запрещается на вертикально-протяжных станках -работать без ограж-
дения протяжки.При устранении неисправностей в станке необходимо выключить
рубильник и повесить на него таблицу «Не включать!».
После работы. Запрещается применять для мытья рук эмульсии, масла или
керосин. Руки следует мыть теплой водой с мылом.
Необходима смена спецодежды и белья, чтобы предотвратить вредное влия-
ние смазывающе-охлаждающей жидкости на кожу.
Уход за оборудованием. Надежная работа оборудования и его долговеч-
ность зависят от своевременного обслуживания, ухода и контроля его состояния.
При первоначальном пуске станка необходимо залить масло в бак до верх-
ней отметки уровня. Марка масла и объем бака указываются в паспорте стан-
ка. Не допускается заливка загрязненного масла. Заливка должна производить-
ся через фильтрующее устройство, позволяющее задержать частицы размером
более 0,02 мм.
В бак охлаждения заливают СОЖ через съемный ящик для стружки. Ко-
личество заливаемой СОЖ указывается в паспорте станка. Внутренние поверх-
ности баков должны быть тщательно очищены перед заливкой.
Если станок работает в две смены, регламент обслуживания должен быть
следующим.
Ежедневно необходимо производить очистку приспособлений и полостей ос-
новной и приставной станины от стружки и охлаждающей жидкости, тщатель-
ную очистку направляющих и их смазку. При этом рабочие салазки должны на-
ходиться в крайнем левом, а вспомогательные салазки — в крайнем правом по-
ложении.
Один раз в неделю производят общую чистку станка, очистку всех фильтров
гидросистемы от шлама, доливку масла в бак системы до требуемого уровня,
заливку масла в гидростанцию смазки, проверку отсутствия течи во фланцевых
и других соединениях гидросистемы, проверку состояния направляющих, конт-
роль уровня СОЖ в баке для охлаждения и добавление при необходимости
свежей СОЖ.
Один раз в месяц консистентной смазкой заправляют узловые точки смаз-
ки (в соответствии с указаниями паспорта станка), проверяют наличие осадков
и загрязнений в масле гидросистемы. При использовании таких высокоэффектив-
ных СОЖ, как эмульсии на основе СДМУ-2, НГЛ-205, необходим ежемесячный
химический анализ состава СОЖ, находящейся в баке станка.
Один раз в квартал проверяют величины зазоров в направляющих рабо-
чих"'и вспомогательных салазок, производят смену СОЖ с одновременной чист-
кой и промывкой всей системы охлаждения. Залитую в чистый сухой станок
СОЖ подвергают циркуляции в течение 30 мин. Категорически запрещается
слив использованной эмульсии в канализацию. Отработанная эмульсия должна
быть собрана в специальные емкости для ее регенерации или разложения.
Один раз в полугодие заменять масло в гидросистеме с промывкой бака.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.	Ашихмин В, Н. Расчет числа одновременно работающих зубьев при про-
тягивании прерывистых поверхностей.—Станки и инструмент, 1971, № 12.
2.	Ашихмин В. Н. Особенности проектирования протяжек большого диамет-
ра. — В кн.: Тез. докл. X науч.-техн. конф, инструментальщиков Урала «Повы-
шение эффективности работы и качества продукции в инструментальном произ-
водстве», 10—15 мая 1979. Пермь, 1979’, с. 48—49.
3.	Белкин В. Б., Холодная Т. Н. Основы организации и экономики промыш-
ленного производства. М.: Высшая школа, 1978, 175 с.
4.	Белов В. С. Иванов Г. М. Анализ факторов, влияющих на условия реза-
ния и стойкость протяжного инструмента. — Станки и инстоумент, 1974, № 11,
с. 31—32.
5.	Горецкая 3. Д. Протягивание с большими подачами. М.: Машгиз, 1969,
204 с.
6.	Горецкая 3. Д. Конструкция и технология изготовления наружных про-
тяжек, оснащенных твердым сплавом. М.: Машиностроение, 1972, 72 с.
7.	Грановский Г. И. Металлорежущий инструмент. М.: Машгиз, 1952. 315 с,
8.	Допуски и посадки. Справочник. В 2-х частях. Л.: Машиностроение, 1978?-
1032 с.
9.	Кацев П. Г. Протяжные работы. М.: Профтехиздат, 1961. 255 с.
10.	Кацев П. Г., Епифанов Н. П. Справочник протяжника. М.: Машгиз, 1963,
256 с.
11.	. Качество поверхностного слоя при протягивании. Рига: Зинатне, 1976.
147 с.
12.	Комплексные бригады Уралмаша. Свердловск: Средне-Уральское книж-
ное изд-во, 1977. 88 с.
13.	Максимов А. А., Кудинов Е. И., Назарков В. А. Проектирование круг-
лых протяжек. Горький: Изд-во Горьковского политехнического института им,
А. А. Жданова, 1974. 102 с.
14.	Маргулис Д, К. Протяжки переменного резания. М.: Машгиз, 1962.
269 с.
15.	Маргулис Д. К. Высокопроизводительное протягивание. Челябинск: Юж-
но-Уральское книжное изд-во, 1965. 111 с.
16.	_ Наружное протягивание. М.: НИИТавтопром, 1962. 215 с.
17.	' Новые направления совершенствования промышленных роботов: обзор—
М.: НИИмаш, 1977, 84 с.
18.	Новые протяжные станки и прогрессивные методы протягивания. M.S
НИИмаш, 1966, 176 с.
19.	Обработка отверстий протягиванием с применением твердосплавных вы-
глаживающих элементов. М.: ГОСИНТИ, 1971. 52 с.
20.	Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического
нормирования работ на металлорежущих станках. Ч. 3. Протяжные, шлифоваль-
ные и доводочные станки. М.: НИИтруда, 1978. 360 с.
21.	Паливода Г. П., Глеков С. Ф. Повышение производительности горизон-
тально-протяжных станков. М.: ГОСИНТИ, № 6—63—653/133, 1963. с. 20—31.
22.	Повышение эффективности обработки металлов протягиванием. М.: НТО
Машпром, 1978. 199 с.
23.	Прогрессивные технологические процессы в автостроении. М.: Машино-
строение, 1980. 320 с.
24.	Проскуряков Ю. Г. Упрочняюще-калибрующие методы обработки. М,3
Машиностроение, 1965. 207 с.
141
25.	Протяжной, инструмент. Материалы конференции. Челябинск: НТО Маш-
яром, 1969. 162 с.
26.	Розенберг А. М., Розенберг О. А., Гриценко Э. И. Посвятенко Э. К. Ка-
чество поверхности, обработанной деформирующим протягиванием. Киев: Науко-
®а думка, 1977. 188 с.
27.	Скиженок В. Ф., Лебедев Н. Ф., Ковзелъ Н. И. Автоматизация и механи-
зация протяжных работ. М.: Машиностроение, — 1974. 200 с.
28.	Станки протяжные и отрезные круглопильные. Минск: Полымя, 1977.
.'252 с.
29.	Холмогорцев Ю. П., Белькорецкий Н. Л., Залесов А. А. Обработка точ-
ных отверстий на автоматизированных протяжных станках. — Станки и инстру-
мент, 1974, № 7, с. 20—22.
30.	Щеголев А. В. Конструирование протяжек. М.—Л.: Машгиз, 1960. 352 с.
31.	Ящерицын П. И., Еременко М. Л., Жигалко Н. И. Основые резания ме-
таллов и режущий инструмент. Минск: Вышэйшая школа, 1975. 528 с.
Долгопрудненский авиационный техникум
Электронная библиотека
г Долгопрудный, пл. Собина, 1 Email:	dat.ak@mail.ru
Site:	gosdat.ru
СОДЕРЖАНИЕ
Стр,
Предисловие .	................................................ 3
Г л а в а п е р в а я.
Возможности процесса протягивания................................... А
1.	Область применения .............................................. А
2	Достоинства .	   6
3.	Возможности...................................................... 8
Глава вторая.
Точность протягивания ............................................. 10
1.	Размеры протянутых поверхностей ..........	10
2.	Шпоночные пазы в отверстиях.................................  .	14
3.	Прямобочные-шлицевые отверстия...................................16
4.	Эвольвентные шлицевые отверстия..................................18
5.	Форма протянутых поверхностей .	  20
Глава третья.
Качество поверхности при протягивании .	.	.	.	.	.	.	.	.	23
1.	Качество и шероховатость поверхности...........................  23
2.	Нормирование и обозначение шероховатости поверхности ....	24
3.	Причины образования и снижение шероховатости поверхности .	.	27
4.	Повышение качества протянутых поверхностей выглаживающими эле-
ментами протяжек .................................................  29
5.	Смазочно-охлаждающие жидкости при протягивании...................30
Глава четвертая.
Погрешности обработки и обеспечение точности при протягивании .	.	32
1.	Погрешности размеров.............................................32
2.	Погрешности формы .отверстий...................................  33
3.	Погрешности взаимного расположения поверхностей ...'..	35
4.	Повышение точности при протягивании -............................36
Глава пятая.
Протяжки для обработки отверстий....................................42
1.	Общие сведения о протяжках.......................................42
2.	Схемы резания при протягивании. Режимы резания и стойкость про-
тяжек .	.	.	.	.	.	...........................45-
3.	Протяжки для цилиндрических и шлицевых отверстий. Шпоночные
протяжки .	.	.	.	.............................' .	.	58-
4.	Протяжки для гранных и комбинированных отверстий ....	81
5.	Прошивки .	..................................... 84
Главашестая.
Станки и оснастка для внутреннего протягивания .................... 86
1.	Общие сведения о протяжных станках . *...........................86
2.	Горизонтально-протяжной станок мод. 7Б56	.......	90
3.	Вертикально-протяжной станок мод. 7Б65	.	....................97
4.	Приспособления для внутреннего протягивания	,	.	,	,	,	.102
143
Стр.
Глава седьмая.
Протягивание отверстий в тяжелом машиностроении.....................111
1.	Детали, обрабатываемые протягиванием.............................111
2.	Оборудование и оснастка.........................................113
3.	Протяжки больших размеров и особенности их эксплуатации-, .	.	117
Глава восьмая.
Наружное протягивание...............................................120
1.	Область применения...............................................120
2.	Станки........................................ ,	.	,	123
3.	Приспособления..................................................126
4.	Инструменты ................................................... 128
Глава девятая.
Повышение производительности процесса протягивания .	, ,	, .	131
1. Пути повышения производительности....................... .	.	.	131
2. Механизация и автоматизация .....................................133
Глава десятая.
Организация и экономика производства. Техника безопасности .	.	.	137
1.	Организация производства на предприятии. Оплата труда	.	.	.	137
2.	Бригадный метод — прогрессивная форма организации и стимулирова-
ния труда.........................................................  138
3.	Техника безопасности и уход за оборудованием ,	.....	139
Список литературы...................................................141
ИБ № 2514
Владимир Николаевич Ашихмин
ПРОТЯГИВАНИЕ
Редактор Е. С. Забалуева
Художественный редактор И. К. Капралова
Технический редактор А. Ф. Уварова
Корректор А. М. Усачева
Сдано в набор 24.04.81.
Подписано в печать 19.06.81.	Т-20641.
Формат 6OX9O*/1J. Бумага типографская К» 2.
Гарнитура литературная
Печать высокая
Уел. печ. л. 9,0.	Уч.-изд. л. 9,85.
Тираж 21000 экз. Заказ 1805. Цена 50 к.
Издательство «Машиностроение», 107076, Москва,
Стромынский пер., 4
Московская типография № 8
Союзполиграфпрома
при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии
и книжной торговли.
Хохловский пер., 7.
50 коп.
«Машиностроение »