Основные положения

Джерела:

 

ГЕРОЇ АТО Житомирська область

http://atoheroes.org/regions/zhytomyrska

 

Житомирське обласне об'єднання Всеукраїнського товариства «Просвіта», Асоціація інтелігенції Житомирської області.

Геннадій Махорін «Наші герої», Житомир, ПП «Рута», 2015 р.

 

Журнали «Офіцер України», Академії сухопутних військ імені гетьмана Петра Сагайдачного

http://www.asv.gov.ua/?q=zhurnal-oficer-ukrayiny

 

ГЕРОЇ УКРАЇНИ 95 ОАЕМБР

http://souzvdv.zt.ua/?p=241

КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

(Часть 1)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ КРУГЛОЙ ПРОТЯЖКИ

Методические указания

к выполнению курсовой работы по курсу

"Режущий инструмент"

для студентов специальности 120100

всех форм обучения

Одобрено

редакционно-издательским советом

Саратовского государственного

технического университета

Балаково 2011

Введение

Целью данных методических указаний является усвоение и углубление знаний, полученных студентами в курсе «Режущий инструмент» и приобретение практических навыков расчета и конструирования многопрофильных инструментов.

В методических указаниях изложены общие сведения по методике проектирования круглых протяжек для обработки сквозных отверстий в обрабатываемых заготовках. Даются рекомендации по выбору геометрических и конструктивных параметров, обоснованию выбора типа протяжки, выбору материала режущей части.

Приводятся справочные материалы, необходимые для выполнения курсовой работы, а также оформления текстовой и графической документации.

Основные положения

Протягивание является одним из наиболее высокопроизводительных процессов обработки деталей резанием. Высокая производительность процесса протягивания объясняется тем, что одновременно находится в работе несколько зубьев инструмента с большой суммарной длиной режущих кромок. Исключение составляет протягивание деталей тел вращения, где это условие в большинстве случаев не соблюдается.

Протяжки позволяют получать поверхности высокой точности
(7...8-й квалитет) и низкой шероховатости (Ra 0,63...25 мкм). При
обработке отверстий протягивание с успехом заменяет зенкерование
и развертывание, а также чистовое растачивание.

При обработке наружных поверхностей по производительности;
точности и качеству обработанной поверхности протягивание во
многих случаях значительно эффективнее строгания, фрезерования,
а иногда и шлифования.

При правильной эксплуатации протяжки имеют высокую стойкость и долговечность. Однако протяжки — это сложный и дорогостоящий многолезвийный инструмент. Он узко специализирован для обработки одной или группы деталей с определенным контуром обрабатываемой поверхности, поэтому его применяют главным образом в массовом и крупносерийном производстве. В мелкосерийном производстве протяжки используют лишь тогда, когда другим способом нельзя получить необходимую точность поверхности детали, например, многошпоночных и многошлицевых отверстий. Другой случай рентабельного применения протяжек в мелкосерийном производстве, когда формы обрабатываемых поверхностей и их размеры нормализованы.

Для некоторых видов поверхностей, таких как эвольвентные,
шлицевые, винтовые отверстия, протягивание является единственным методом их формообразования. Протягивание инструментами из быстрорежущей стали производится при сравнительно низких скоростях резания 3...8 м/мин, получаемых в результате поступательного или вращательного движения протяжки. Исключением является обработка деталей тел вращения, когда окружная скорость вращения деталей 25..35 м/мин.

При протягивании движения подачи, как такового нет, так как
у протяжки каждый последующий зуб имеет превышение по высоте
и ширине относительно предыдущего. Это превышение называется
подъемом зуба протяжки, которое определяет толщину срезаемого
слоя. Ширина срезаемого слоя будет равна длине режущей кромки.

По конструкции протяжки бывают цельные и сборные. По схемам резания они различаются на одинарные (обычные) и групповые
(протяжки переменного резания). Протяжки чаще всего делают
комбинированными, выполняющими черновую и чистовую окончательную обработку. Однако в некоторых случаях протяжки изготовляют только с режущими или только с калибрующими или выглаживающими зубьями. Первые удаляют основной припуск под протягивание. Вторые имеют несколько чистовых и калибрующих зубьев, которые окончательно обрабатывают отверстие.

Основными размерами цилиндрических отверстий, обрабатываемых протяжками, являются диаметр d = 5...80 мм, длина L = (1,5...5) d. Основные части протяжки показаны на рис. 1.

1 — хвостовик; 2 — шейка; 3 — переходный конус; 4 — передняя направляющая часть; 5 — режущая часть; б — калибрующая часть; 7 — концевое направление; 8 — опорная цапфа (для длинных н тяжелых протяжек);

Рис. 1. Части цилиндрической протяжки

Хвостовик служит для закрепления протяжки в патроне станка.
Хвостовик делается под патрон с клиновым креплением и под
быстродействующий патрон с автоматическим креплением. В хвостовике первой разновидности делается продолговатое отверстие,
в которое через патрон вставляют клин, удерживающий протяжку
в работе. Такое крепление неэффективно, поэтому его редко применяют на практике. Достоинством хвостовика с круговой выточкой
являются быстрота закрепления и раскрепления протяжки, простота
изготовления, достаточно высокая прочность.

Шейка является вспомогательным элементом, связывающим хвостовик с направляющей и рабочей частями протяжки. Длина ее зависит от толщины стола и опорного кольца протяжного станка. Диаметр шейки d2 равен или на 0,5...1 мм меньше диаметра хвостовика. Обычно на ней маркируют протяжку.

Переходный конус облегчает направление детали или протяжки
в момент входа направляющей части в отверстие. Его шлифуют, длина l3= 10...25 мм с учетом диаметра протяжки.

Направляющая часть служит для центрирования обрабатываемого отверстия относительно оси протяжки, а также исключает перекос детали на протяжке.

Форма направляющей части должна соответствовать форме предварительно подготовленного отверстия. Диаметр направляющей части равен наименьшему диаметру подготовленного отверстия, т. е. d4 = d0min. Допуск на погрешность изготовления принимается по посадке f7. Длину направляющей части делают равной от 0,75 до 1 длины обрабатываемого отверстия.

Режущая часть протяжки является основной, которая срезает
необходимый металл в заготовке. Она состоит из черновых и чистовых зубьев. Режущая часть протяжки определяется
схемой протягивания, параметрами срезаемого слоя, конструктивными элементами и геометрическими параметрами зубьев, числом
зубьев и длиной.

Под схемой резания при протягивании понимают картину постепенного изменения формы и размеров обрабатываемого отверстия
или способ распределения работы между режущими зубьями протяжки. Существуют две схемы резания при протягивании: одинарная и групповая, или переменного резания.

Одинарная, или обычная, схема — это схема, когда каждый режущий зуб срезает широкий b, но тонкий а слой (рис. 2, а). В этом
случае диаметр или высота каждого последующего зуба режущей
части протяжки больше предыдущего на определенную, обычно
постоянную величину, равную 2а или а.

Схема переменного резания такая, когда каждый режущий зуб
срезает короткий b2, но толстый слой а2. Режущая часть протяжки
конструируется так, что она состоит из нескольких групп зубьев
разного диаметра или разной высоты, а каждая группа имеет несколько зубьев (2...5) одного диаметра или одной высоты (рис. 2, б). Здесь цифрами 1...3 обозначены режущие зубья одной группы, лежащие на одном диаметре, кроме последнего, т. е. третьего. Срезаемые слои с параметрами а2 и b2 обозначены соответственно теми же цифрами.

Рис. 2. Одинарная (а) и групповая (2) схемы резания.

Выкружки на зубьях делаются так, чтобы площадь, срезаемая
каждым зубом данной группы, была одинаковая. Последний зуб
третьей группы без выкружки, сплошной. Он срезает слои не сплошь
по всей окружности, а то, что осталось не срезанным первыми двумя
зубьями (на рисунке не заштрихованный слой). Его диаметр на 0,02...0,04 мм меньше диаметра предыдущих зубьев данной группы. Делается это для того, чтобы исключить резание зубом по всей длине окружности. Такое явление может возникать при уменьшении диаметра отверстия за счет упругих деформаций после прохода предыдущих зубьев этой группы.

Формообразование профиля отверстия по схеме переменного
резания производится последовательным или генераторным методом, при котором контур поверхности формируется по участкам последовательно режущими кромками различных зубьев.

При одинарной схеме резания поверхность образуется, как правило, методом подобия или профильным, когда контур режущей кромки каждого зуба подобен профилю окончательно обработанного отверстия (поверхности).

Чем больше число зубьев в группе, тем круговые вырезы получаются более длинными и глубокими. Когда число зубьев в группе больше трех, то выкружки можно заменить плоскостями. Тогда каждый зуб в группе, кроме последнего, будет представлять многогранник, повернутый относительно другого на некоторый угол (рис. 3). Для zр = 4 угол θ = 30°. Такие многогранные зубья легче изготовить, их плоскости шлифуются напроход. На последнем зубе группы лыска не снимается. Он остается круглым, но срезает площадь такую же, как и каждый предыдущий зуб данной группы.

Рис. 3. Многогранные зубья групповой протяжки

В соответствии со схемами резания существуют также и протяжки одинарного резания и группового, или переменного, резания. Протяжки переменного резания имеют ряд преимуществ по сравнению с протяжками одинарного резания. Например, меньше давление резания, сила резания, имеют лучшую форму стружки и т.д.

Проектирование протяжек требует комплексного решения ряда технологических вопросов, специфичных для этого вида инструмента. Выбор параметров протяжек зависит от размеров обрабатываемой детали и протяжного станка. Основными этапами расчета протяжек являются: определение подачи на зуб и расчет стружечных канавок для размещения в них стружки, определение сил резания, расчет на прочность и определение общей длины протяжки.

Первоначально по исходным данным (прил.1, табл.1) определяются размеры отверстия до протягивания. Исходное отверстие до протягивания является круглым. По исходному диаметру отверстия выбирают размеры хвостовика и передней направляющей части протяжки. Эти размеры должны обеспечивать надежное закрепление и центрирование, но при этом не препятствовать свободному ходу протяжки в отверстии заготовки.