Б.2.2. Алгоритм выбора конструкции калибрующей части протяжки

Определение конструкции калибрующей части протяжки (операторы 1…5)

1.Определить тип калибрующей части.

1.1. Определить целесообразность и возможность применения запасных калибрующих зубьев

1.1.1. Если величина поля допуска на протягиваемое отверстие

IT_О≤ 0, 035 мм

и производство крупносерийное или массовое, то

запасные калибрующие зубья применять

1.1.2. Если величина поля допуска на протягиваемое отверстие

IT_О> 0, 035 мм,

илиIT_О ≤ 0, 035 мм и производство мелкосерийное, то

запасные калибрующие зубья не применять

1.1.3. Если обрабатываемый материал сталь и

- если HB ≤ 197, а ≤ 1, 5 или 197 < HB ≤ 229, а ≤ 2

или HB> 229, а ≤ 3, то

запасные калибрующие зубья применять

Примечание: При протягивании коротких отверстий уменьшается равномерность протягивания, что приводит к увеличению колебаний силы резания, особенно при повышении твердости обрабатываемых деталей. Вследствие этого, при обработке сталей интенсивность износа чистовых и калибрующих зубьев увеличивается и возможно также ухудшение качества протянутой поверхности. Поэтому для повышения размерной стойкости и надежности выполнения операции при протягивании точных отверстий

(δ ≤ 0, 035 мм) в массовом и крупносерийном производствах (см. оператор 1.1.1), а также коротких отверстий (см.оператор 1.1.3) для всех типов производства в конструкции протяжки дополнительно применяют запасные калибрующие зубья.

Длина протягиваемого участка отверстия в детали L_р определяется по приведенным ниже зависимостям для различных типов отверстий (см. таблицу П2.1, Приложение 2)

- для отверстий типа 1

L_р = L_д,

Для отверстий типа 2

L_р = L_д – l_в1,

Для отверстий типа 3

L_р = L_д – l_в3,

Для отверстий типа 4

L_р = L_д – l_в1 – l_в3,

Для отверстий типа 5

L_р = L_д – l_в2,

Для отверстий типа 6

L_р = L_д– l_в1 – l_в2,

Для отверстий типа 7

L_р = L_д – l_в2 – l_в3,

Для отверстий типа 8

L_р = L_д – l_в1 – l_в2 – l_в3,

1.1.4. Если обрабатываемый материал сталь и

- если HB≤ 197, а > 1, 5 или 197 < HB ≤ 229, а > 2

или HB> 229, а > 3, то

запасные калибрующие зубья не применять

1.1.5. Если обрабатываемый материал чугун, то

запасные калибрующие зубья применять

Примечание: При протягивании отверстий в деталях из чугунов применение запасных калибрующих зубьев связано не только с указанными выше причинами (см. оператор 1.1.3), но и с повышенным абразивным износом зубьев протяжки по задней поверхности при резаниичугунов.

1.1.6. Конструктивные параметры запасных калибрующих зубьев

Профиль и конструктивные параметрызапасных калибрующих зубьев приведены на рисунке А.1

1.2. Определить целесообразность применения выглаживающих зубьев.

1.2.1. Если обрабатываемый материал сталь и если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне R_а от 1, 25 мкм до 0, 32 мкм

и если тип деталей 1, 2, 3, 4, то

выглаживающие зубья применять

1.2.2. Если обрабатываемый материал сталь и если шероховатость протянутой поверхности в диапазонеR_а от 1, 25 мкм до 0, 32 мкм

и тип деталей 5, 6, 7, 8, то

выглаживающие зубья не применять

Примечание: При протягивании деталей с внутренними выточками или пазами, вследствие конфигурации детали, не удается создать одинаковые условия поверхностной пластической деформации на отдельных участках протягиваемой поверхности. По этой причине не обеспечивается надежное получение заданного качества протянутой поверхности на ее отдельных участках

1.2.3. Если обрабатываемый материал сталь и если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне R_а от 20 мкм до 1, 25 мкм,

для всех типов деталей

выглаживающие зубья не применять

1.2.4. Если обрабатываемый материал чугун, то

выглаживающие зубья не применять

1.3. Определить тип калибрующей части

- если калибрующая часть с калибрующими, запасными и выглаживающими зубьям, то ТИП1

- если калибрующая часть с калибрующими и выглаживающими зубьями, то ТИП2

- если калибрующая часть с калибрующими и запасными калибрующими зубьями, то ТИП3

- если калибрующая часть только с калибрующими зубьями, то ТИП4,

2. Определить количество калибрующих зубьев Z_к

- если конструкция калибрующей части ТИП2 или ТИП4, то в зависимости от величины поля допуска на отверстиеIT_О, количество калибрующих зубьевZ_к принять по таблице Б.1

Таблица Б.1. Количество калибрующих зубьев Z_к

3. Определить количество запасных калибрующих зубьев Z_зкз

- если конструкция калибрующей части ТИП2 или ТИП4, то

Z_зкз= 0,

- если конструкция калибрующей части ТИП1 или ТИП3 и

- если допуск на протягиваемое отверстие IT_О≤ 0, 027 мм, то

Z_зкз= 9,

- если допуск на протягивание отверстие IT_О> 0, 027 мм, то

Z_зкз= 5,

4. Определить количество выглаживающих зубьев Z_вз.

- если конструкция калибрующей части ТИП3 или ТИП4, то

Z_вз = 0,

- если конструкция калибрующей части ТИП1 или ТИП2, то

количество Z_взпринять по таблице Б.2

Таблица Б.2. Количество выглаживающих зубьев Z_в

5. Определить диаметр калибрующих зубьев D_К.

5.1. Определить величину разбивки протягиваемого отверстия U в зависимости от типа детали

5.1.1. Если деталь тонкостенная (ТН), то U = 0,

5.1.2. Если деталь толстостенная (ТО), то величину разбивки U, в зависимости от величины поля допуска на отверстия IT_О, принять по таблице Б.3

Таблица Б.3. Величина разбивки протягиваемого отверстия U

где IT_О – исходные данные

5.2. Определить диаметр калибрующих зубьев D_К

5.2.1. Если калибрующая часть ТИП4, то

D_К = d + IT_О–U

где d, IT_О– исходные данные, U – оператор 5.1.

5.2.2. Если калибрующая часть ТИП3, то

D_К = d + IT_О–U–U₁

где U₁ – величина занижения диаметра калибрующих зубьев принимается по таблице Б.4

Таблица Б.4. Величина занижения диаметров калибрующих зубьев U₁

5.3.3. Если калибрующая часть ТИП2 или ТИП1 то

D_К = d + IT_О–U– A_в

где A_в – припуск на выглаживание принимается по таблице Б.5

Таблица Б.5. Величина припуска на выглаживание

Б.2.3. Определение технологических параметров операции протягивания и конструктивных параметров протяжки, учитываемых при оптимизации конструкции рабочей части (операторы 6…12)

6. Определить величину припуска на протягивание А

А = d_k – d_п,

где d_К – оператор 5; d_п – исходные данные

7. Определить диаметр и тип переднего хвостовика

7.1. Определить диаметр переднего хвостовика d_хв

Определить предварительно

d_хв = d_п – 0, 3 мм,

где d_п – исходные данные,

7.2.Уточнить величинуd_хв, приняв ближайшую меньшую величину из стандартного ряда в мм:

4; 5; 5, 5; 6; 7; 8; 10; 12; 14; 16; 18; 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 60.

7.3. Определить тип переднего хвостовика

- если d_хв≤ 12, то ТИП1,

- если d_хв> 12, то ТИП2.

Примечание: Конструктивные особенности хвостовиков ТИП1 и ТИП2 показаны в таблице П2.2 Приложения П2.

8. Определить силу резания, допустимую опасным сечением переднего хвостовика Р_хв.

8.1. Определить марку стали переднего хвостовика

- Если протяжка из стали марки ХВГ,

то она выполняется цельной и материал хвостовика - сталь ХВГ

- Если рабочая часть протяжки из быстрорежущей стали

и если d_К≤ 12 мм,

то протяжка выполняется цельной и материал переднего хвостовика - быстрорежущая сталь.

- если d_К> 12 мм,

то передний хвостовик выполняется приварным из стали 40Х,

где d_К– оператор 5,

8.2. Определить допускаемое напряжение в материале переднего хвостовика [Ϭ ]_хв:

- если материал переднего хвостовика сталь 40Х или ХВГ, то принимают

[Ϭ ]_хв= 300МПа,

- если материал переднего хвостовика быстрорежущая сталь, то принимают

[Ϭ ]_хв = 350МПа,

8.3. Определить площадь опасного сечения переднего хвостовика F_хв:

- если хвостовик тип 1, то

F_хвпринимаютв зависимости от диаметра хвостовика, по таблице П2.3,

- если хвостовик тип 2, то

F_хв принимают по таблице П2.4,

где тип хвостовика оператор 7.2.

8.4. Определить силу резания, допустимую передним хвостовиком Р_хв

Р_хв= [Ϭ ]_хв * F_хв,

9. Определить допускаемое напряжение в материале режущей части протяжки[δ ] доп.

- если материал протяжки быстрорежущая сталь и если d₀≤ 20 мм, то

[Ϭ ]_доп = 10(56, 2 – 1, 675 d_п + 0, 031 d_п²),

или если d₀> 20 мм, то [Ϭ ]_доп = 350МПа,

- если материал протяжки сталь марки ХВГ, то

[Ϭ ]_доп = 300МПа,

10. Определить величину переднего угла γ на режущих (черновых, переходных и чистовых), калибрующих и запасных калибрующих зубьях протяжки

10.1.Определить величинуγ _ом в зависимости от группы обрабатываемого материалаи его твердости по условию максимальной стойкости зубьев

10.1.1. Обрабатываемый материал сталь:

- если HB≤ 140, то

γ _ом = 20°,

- если 140 < HB≤ 250, то угол γ _ом определить по зависимости

γ _ом = 38, 75 – 0, 125HB,

- если HB> 250, то

γ _ом= 10°,

10.1.2. Обрабатываемый материал чугун:

- если HB ≤ 180, то γ _ом = 10°,

- если HB> 180, то γ _ом = 5°,

10.2. Определить величину наибольшего затачиваемого углаγ _dв зависимости от величины наименьшего диаметра зубьев протяжки d, принимаемого в расчетах равным диаметру отверстия под протягивание d_п, и технологических параметров станка для затачивания зубьев протяжек по передней поверхности β и D_кр(исходные данные),

γ _d = arcSin ,

гдеx = ,

D_kp, β, d_п – исходные данные.

10.3. Определить величину угла γ

Величину угла γ принять наименьшей из величин угловγ _ом или γ _d.

11. Определить величину коэффициента К_γ , учитывающего влияние переднего угла протяжки γ на силу резания при протягивании

Если обрабатываемый материал сталь, то

К_γ = 1, 32 – 0, 044γ + 0, 0012γ ²

Если обрабатываемый материал чугун, то

К_γ = 1, 25 – 0, 035γ + 0, 001γ ²,

12. Определить величину коэффициентов, учитывающих влияние обрабатываемого материала К_ом и скорости протягивания К_v на сворачиваемость стружки.

12.1. Определить К_ом

- если обрабатываемый материал – сталь, то определить К_ОМпо таблице Б.6

Таблица Б.6. Коэффициент К_ом

- если обрабатываемый материал – чугун, то принять

К_ом = 1, 0

12.2. Определить К_v по таблице Б.7

Таблица Б.7.Коэффициент К_v

Примечание: Нормативная скорость резания при протягивании круглых отверстий определяется по [3]

Б.2.4. Определение оптимального варианта протяжки при