9. Инструменты, применяемые для обработки шлицевых поверхностей

9.1. Теоретическая часть

Шлицевые поверхности формируются на наружных и внутренних цилиндрических поверхностях. Внутренние шлицевые поверхности образуются в основном протягиванием. Наружные шлицевые поверхности образуются фрезерованием.

Протяжка - многозубый инструмент; каждый последующий зуб протяжки выше предыдущего; движение резания прямолинейное и реже – круговое. Несмотря на сравнительно низкие скорости резания (2 - 15 м/мин), применяемые при протягивании, производительность протягивания высокая, так как велика суммарная длина режущих кромок, работающих одновременно. Производительность при про­тягивании еще более повышается, если используются протяжные станки с непрерывным рабочим движением и автоматической за­грузкой заготовок. Вследствие высокой производительности и точ­ности обработки протяжки получают все большее распространение в машиностроении; однако протяжки - дорогой инструмент, и их применение оправдывается в основном только при крупносерийном и массовом производстве.

Протяжки целесо­образно изготовлять из быстрорежущих сталей. В отдельных слу­чаях можно применять сталь ХВГ, которая мало деформируется при термической обработке, что важно при значительной длине протяжки. При оснащении протяжки твердым сплавом ВК8, ВК6М стойкость ее значительно повышается по сравнению со стойкостью протяжек из быстрорежущей стали, например, при обработке чугуна. Наружные и круглые протяжки диаметром свы­ше 80 мм часто изготовляют сборными.

Каждая внутренняя протяжка имеет хвостовик (для закрепления протяжки в патроне протяж­ного станка); шейку; переходный конус; направляющую часть (для направления протяжки в начале ее работы по предваритель­но обработанному отверстию); режущую часть, на которой рас­положены зубья, срезающие основной припуск; калибрующую часть, на которой расположены зубья, калибрующие отверстие и обеспечивающие необходимый класс шероховатости поверхности; заднюю направляющую часть, служащую для удержания длинной протяжки от провисания и не допускающую перекоса заготовки в конце протягивания (в момент выхода последнего зуба).

Форма протяжек для протягивания шлицевых поверхностей представлена на рис. 45, д, е, з.

Рис. 45. Типы протяжек для отверстий:

а - круглая цельная; б - круглая сборная; в - винтовым зубом;

г - выглаживающая; д - прямошлицевая;

е - спирально-шлицевая; ж - эвольвентная; з - остроугольно-шлицевая; и - комбинированная; к - квадратная

Задний угол зубьев протяжки в сечении, совпадающем с на­правлением резания, выбирается независимо от материала заготовки; он должен обеспечивать хорошие условия резания, уменьшая трение задней поверхности об обработанную поверх­ность.

У калибрующих зубьев делается цилиндрическая ленточка шириной f = 0,05 - 0,2 мм. Значения заднего угла берутся в зависимости от вида операции (черновой или чистовой) и типа протяжек (табл. 43). Малое значение заднего угла протя­жек для внутреннего протягивания объясняется тем, что при боль­шем значении угла α заточка протяжки по передней поверхности вызовет значительное изменение размеров зубьев (протяжек) в поперечном сечении. Вследствие этого же делается незначительным и задний угол на фаске у зубьев калибрующей части. Передний угол выбирается в зависимости от материала заготовки (табл. 43).

Таблица 43

Значения заднего угла

Тип протяжек	Задний угол  ° для зубьев			Допуск на величину заднего угла в мин для зубьев
	черновых	чистовых	калиб­рующих	черновых	чистовых и калиб­рующих
Круглые и шлицевые Шпоночные Наружные: регулируемые нерегулируемые	3 3 3 - 4 3 - 4	2 2 3 - 4 2	1 2 3 - 4 1 - 2	+30 +30 +30 +30	+15 +30 +30 +15

Значения переднего угла выбираются в зависимости от материала заготовки, т. е. от вида материала, его марки, твердости. Показатели твердости, представленны по шкале Бринеля (табл. 44).

Таблица 44

Значения переднего угла режущей и калибрующей

частей протяжки

Материал заготовки	Твердость НВ	Передний угол  ° для зубьев
		черновых и переходных	чистовых и калибрующих
Сталь	≤ 197	16 - 18 15	5
	>229	10
Чугун: серый ковкий Алюминий и его сплавы, красная медь, баббит Бронза, латунь	≤ 180 > 180 - - -	10 5 10 20 5	-5 -5 5 20 -10