Урок 5.4РезатьГлава 5 · Механическая обработка

Протягивание

Длинный зубчатый стержень протягивают сквозь заготовку или по ней за один ход

Протягивание вырезает целую форму за один ход: длинный стержень, покрытый зубьями, — протяжка — протягивается или проталкивается мимо заготовки. Каждый зуб чуть выше предыдущего, поэтому каждый снимает тонкий слой. Шпоночный паз (паз, который фиксирует шкив на валу) в велосипедной звёздочке или автомобильной шестерне обычно делают протягиванием.

Фото: Franklin Day Jones et al., Public domain, через Wikimedia Commons

Протягивание шпоночного паза · вид сбоку, крупный план зуба и готовое отверстие, 6 шаговЦифры в кружках соответствуют шагам ниже. Высоты зубьев на крупном плане сильно преувеличены; на самом деле каждая ступень тоньше листа бумаги.

Как это работает

Начать с предварительного отверстия. В заготовке уже есть гладкое отверстие, просверленное или расточенное. Она опирается на опорную плиту (неподвижную плиту станка), которая принимает силу протягивания.
Продеть протяжку. Передняя направляющая (гладкая направляющая часть) проходит через отверстие, а тяговый патрон захватывает конец протяжки.
Протянуть за один ход. Станок протягивает протяжку с медленной равномерной скоростью, обычно несколько метров в минуту.
Каждый зуб снимает тонкий слой. Подъём на зуб (насколько каждый зуб выше предыдущего) обычно составляет несколько сотых долей миллиметра. Стружка завивается в канавки (промежутки между зубьями) и высыпается после хода.
Калибрующие зубья задают размер. Последние несколько зубьев имеют одинаковую высоту. Они зачищают поверхность и задают окончательный размер.
Форма готова. После одного хода шпоночный паз, шлиц (кольцо канавок) или шестигранник готов, часто за секунды.

Ключевые факты

Материалы: Стали, чугун, алюминий, латунь, никелевые сплавы
Типичные детали: Шпоночные пазы, шлицевые ступицы, квадратные и шестигранные отверстия, зубья шестерён, пазы в дисках турбин
Размер детали: Отверстия от нескольких миллиметров до примерно 300 мм; наружные протяжки могут быть длиннее 1 м
Точность: Обычно ±0,01–0,025 мм
Качество поверхности: Обычно Ra 0,8–3,2 мкм (Ra — средняя шероховатость; 1 мкм — одна тысячная миллиметра)
Подходящая партия: От средних до очень больших объёмов; стандартные протяжки для шпоночных пазов подходят и небольшим мастерским
Стоимость оснастки и оборудования: Нестандартная протяжка стоит от тысяч до десятков тысяч долларов; станки — от десятков до сотен тысяч. Ручной набор для шпоночных пазов с оправочным прессом стоит несколько сотен
Скорость: Секунды на деталь для полной внутренней формы

Сильные стороны и ограничения

Сильные стороны

Очень быстро: черновая и чистовая обработка за один ход
Делает формы, которые трудно получить иначе, например внутренние шлицы
Очень стабильный результат от детали к детали
Хорошее качество поверхности и точность без опытных операторов

Ограничения

Каждая протяжка делает только одну форму и один размер
Нестандартные протяжки дороги и долго изготавливаются
Резание должно идти насквозь, без препятствия в конце
Деталь должна быть достаточно прочной, чтобы выдержать большие тянущие силы

Где применяется

АвтомобилестроениеШлицевые ступицы в коробках передач, зубья рулевой рейки, шпоночные пазы в шестернях
АвиацияЁлочные пазы, которые держат лопатки в дисках турбин
МашиностроениеШпоночные пазы в шкивах, звёздочках и муфтах
Огнестрельное оружиеНарезы внутри стволов (традиционный метод)
Крепёж и инструментШестигранные и звёздчатые гнёзда, сделанные ротационным протягиванием (небольшая качающаяся протяжка)

Как узнать процесс

Паз, шлиц или многогранник внутри отверстия с совершенно прямыми параллельными стенками от края до края.
Тонкие прямые линии вдоль направления хода, но никогда не круговые следы.
На гнезде-многограннике, сделанном ротационным протягиванием, слегка закруглённое дно там, где резание заканчивается.

Сравните с

Фрезерование5.2тоже может вырезать шпоночный паз, но медленнее и только на наружных поверхностях или открытых торцах.Нарезание зубчатых колёс5.5зубофрезерование и зубодолбление создают зубья; протягивание копирует форму внутреннего зубчатого колеса за один ход.Электроэрозионная резка проволокой6.5вырезает любую внутреннюю форму без специальной оснастки, но занимает от минут до часов на деталь.

Смотрите

ChrisandJimCIM · Объяснение процесса протягивания в формате урока

mrpete222 · Проталкивание протяжки для шпоночного паза через шкив оправочным прессом

Tool Room Engineers Faridabad · Промышленный станок для наружного протягивания обрабатывает фланец

Polygon Solutions Inc. · Ротационное протягивание вырезает шлиц внутри гнезда

Смотреть реальные фото

Википедия: протягивание (металлообработка) — фотографии наружного протягивания, подписанная схема внутренней протяжки и геометрия ротационной протяжки
Поиск фотографий в Wikimedia Commons

Запомните

Протяжка — это целая последовательность резов, застывшая в одном инструменте.
Каждый зуб чуть выше предыдущего, поэтому форма растёт зуб за зубом за один ход.
Дорогой инструмент, очень дешёвые детали: протягивание окупается на больших объёмах.