При проектировании протяжек применяют профильную, генераторную и прогрессивную (групповую) схемы резания (срезания припуска). На рис. 5.4 показаны схемы резания для некоторых характерных операций протягивания.
По профильной схеме каждый режущий зуб протяжки срезает относительно тонкие и широкие слои материала параллельно обработанной поверхности. Эта схема применяется в основном для протяжек, обрабатывающих поверхности простых форм, например цилиндрических, так как изготовление точного профиля на всех зубьях протяжки, имеющих разные размеры, и их заточка затруднительны.
При работе с прогрессивной (групповой) схемой резания широкий слой металла снимается не каждым зубом, а группой из нескольких (2…5) зубьев, имеющих одинаковый диаметр или высоту, при этом первые зубья вырезают в металле канавки, а последующие – промежутки. Каждый зуб срезает узкую, но более толстую стружку, чем по профильной схеме. Обработанная поверхность окончательно оформляется зубьями, работающими по профильной схеме.
Ступенчатая (генераторная) схема протягивания характеризуется срезанием припуска относительно узкими слоями, расположенными перпендикулярно или наклонно к обработанной поверхности. Срезание припуска производится режущими зубьями, имеющими переменный профиль, постепенно переходящий от прямолинейной или круглой формы к заданному профилю. Окончательное формирование поверхности изделия производится зубьями, имеющими профиль, совпадающий с заданным. Преимуществом генераторных протяжек является их технологичность, недостатком – более низкая точность профиля изделия по сравнению с профильной схемой.
Протяжки для обработки плоскостей и цилиндрических отверстий по профильной схеме получаются конструктивно и технологически проще, чем по прогрессивной и генераторной схемам. Квадратные и шестигранные, а также плоские протяжки для фасонных поверхностей, выполненные по генераторному принципу, легче в изготовлении, чем протяжки обыкновенной конструкции (профильные).
С другой стороны, следует иметь в виду и условия эксплуатации протяжек. Например, зубья плоской протяжки обыкновенной конструкции при работе по корке выкрашиваются, а по генераторной схеме, перерезая корку поперек, хорошо сопротивляются выкрашиванию.
Цилиндрические протяжки с прогрессивной схемой резания срезают более толстую стружку и получаются короче.
Во многих случаях протягивания сложных поверхностей отдельные их участки образуются по профильной схеме, другие – по генераторной, т.е. комбинированно. Например, при протягивании шпоночных пазов и шлицевых отверстий дно канавок образуется по профильной схеме, боковые стороны – по генераторной.
Припуски при протягивании выбираются в зависимости от вида протягивания и качества выполнения предварительного отверстия. Различают припуск на сторону А и припуск на диаметр: (рис. 5.5).
При обработке протяжками цилиндрических отверстий величина в зависимости от диаметра и длины протягивания изменяется от 0,3 до 1,6 мм; для плоских протяжек при черновой обработке мм, после предварительной обработки — мм.
Диаметр предварительного отверстия определяется как
,где — диаметр окончательного отверстия, который равен — для отверстий Н7 и Н9 и — для отверстий, выполняемых по Н10 и грубее.
Для гранных отверстий, профиль которых образован прямыми линиями, наименьший диаметр обработки принимается равным диаметру вписанной окружности (рис. 5.5,б).
Рис. 5.4. Схемы срезания припуска при протягивании
Рис. 5.5. Припуски при протягивании различных видов отверстий:
а – круглое отверстие; б – шлицевое отверстие; в – гранное отверстие