Теория резания и инструменты общего назначения
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
бочего хода станка. Для целого ряда протяжек, особенно, предназначенных для обработки отверстий, на длину инструмента накладывают также ограничения, связанные с технологией изготовления (в частности, с термообработкой) и эксплуатацией протяжки. Обычно полагают, что общая длина протяжки Lmax=40d, где d- наибольший диаметральный размер в поперечном сечении инструмента, однако, независимо от d принимают Lmax<1200 мм. Если положить, что
Lpmax=mLmax
где m- коэффициент, значения которого, обычно, лежат в пределах m=0.4…0.5, то
P(C1/az+z+1) m*Lmax.
Откуда
(4.13)
Последнее из упоминавшихся выше технических ограничений описывается неравенством
amin<az<amax(4.14)
Здесь amin - наименьшая толщина среза, при которой кромка способна начать процесс срезания стружки, а amax - наибольшая толщина среза, при которой процесс стружкообразования при протягивании может еще протекать удовлетворительно [3] .
Oписав технические ограничения, следует далее определить область возможных сочетаний p и az. Это делают либо с помощью ЭВМ, либо графически, построив в координатах az=?(p) линии по уравнениям (4.7), (4.9), (4.10), (4.12), (4.13), (4.14). Построение удобно выполнять в логарифмической системе координат, где некоторые уравнения, например (4.9), приобретают вид прямой, а другие - линий, близких к прямым.
В качестве примера, на рис.23 построены линии, отображающие технические ограничения для протяжки, предназначенной для обработки отверстия d=40 мм; l=40 мм в изделии из стали45. 3аготовка имеет отверстие, диаметром d0=38 мм. Тяговая сила станка P=204*103 H. По ходу расчета принимали: Cp=2400, y=0.8, k=3.5, c=0.35, FXB=615 мм2; [?хв]=250 МПа; [?p]=400 МПа; C1 1, z=2, amin=0.01, amax=0.15. Стрелками у линий показаны направления, в которых то или иное условие ограничивает величины az и p. Область возможных значений заштрихована.
Если область возможных значений az и p определена, то далее, для каждой из вершин многоугольника, описывающего эту область, следует по формуле (4.3) рассчитать значение целевой функции и выбрать комбинацию az и p, соответствующую оптимуму (минимуму целевой функции). Для примера, показанного на рис. 23, это az =0.048 мм/зуб и p=8.3 мм. Оформляя конструкцию протяжки, значение p следует округлить до ближайшего по ГОСТ 20364-74 ([1], стр. 67), после чего, уточнить некоторые другие величины, связанные с шагом.
4.1.5 Точность конструктивных элементов протяжек
При проектировании протяжек, важную роль играет значение полей допусков на размеры некоторых элементов конструкции инструмента. Условно, эти элементы можно разделить на две группы:
1. обеспечивающие нормальное течение процесса протягивания
. обеспечивающие заданную точность изделий и поддержание этой точности в течение наибольшего возможного срока службы протяжки.
К первой группе отнесем размеры передней и задней направляющих, размеры и шаг режущих зубьев. Передняя направляющая должна надежно ориентировать заготовки по отношению к режущему аппарату протяжки. Причем, должны быть полностью исключены случаи застревания заготовки на направляющей. Поэтому, переднюю направляющую делают в пределах допуска е8 на наименьший диаметр отверстия (или другой аналогичный размер) заготовки. Поэтому, величина допуска на ее определяющий размер (например, диаметр обработанного отверстия) по сравнению с допуском на переднюю направляющую может быть уменьшена, верхнее отклонение от номинала также снижено. Здесь часто используют допуск f7.
Важную роль для обеспечения равномерной нагрузки режущих зубьев играет точность их размера. Если, например, диаметры режущих зубьев круглой протяжки будут иметь большие допуска на изготовление, то вместо расчетных значений az между соседними зубьями могут реально получиться намного большие или меньшие подъемы. Это вызовет неравномерность нагрузки и различную интенсивность затупления зубьев в пределах режущей части инструмента. Чтобы такие явления исключить, допуск на режущие зубья протяжки назначают в пределах (0,1…0,15) az при одинарной схеме резания и (0,1…0,15) (azгр : n)- при групповой (n- количество зубьев в группе). Рассчитанные таким образом величины допуска желательно согласовать со стандартными. Например, если протяжка имеет подъем на зуб az=0.048 мм/зуб, то расчетный допуск на диаметры зубьев составляет (4.8…7.2) мкм. Ближайшее стандартное значение допуска, например, для протяжки номинальным диаметром 40 мм составляет 7 мкм, оно относится к IT4. Следовательно, режущие зубья протяжки будут иметь допуски на диаметр q4.
Протягивание - процесс неравномерный. В связи с толчками, возникающими при входе или выходе очередного зуба из контакта с заготовкой, и вибрациями, связанными с этими толчками, иногда возникает специфический для протягивания вид брака - кольцевые (при обработке круглых отверстий) полосы на обработанной поверхности отстоящие друг от друга на величину шага протяжки. Этот вид брака может быть устранен, если шаг p сделать неравномерным, с отклонениями 0.5 мм от расчетного значения. Например, при расчетном шаге p=10 мм расстояние между зубьями следует назначать 9.5, 10, 10.5, 9.5 и т. д.
Особо важную роль в деле обеспечения заданной точности изделий играют допуски, назначаемые на элементы, входящие во вторую из упомянутых выше групп, в частности, на размеры калибрующих зубьев протяжки. Здесь используют общие правила назначения допусков на инструмент. Этих правил два:
1. допуск на инструмент должен составлять часть допуска на обрабатываемое изделие;
. поле допуска на инструмент должно быть расположено так,