Различных конструктивных параметрах рабочей части

(операторы 13…35)

13. Определить предельные значения чисел одновременно работающих зубьев Z_iнаими Z_{i наиб}

Z_iнаим= 0, 5 ; Z_{i наиб} = 0, 8 ,

где L_р- оператор 1.1.3

Полученные значения Z_iнаим и Z_iнаибокруглить до целых чисел

в меньшую сторону.

14. Определить возможные значения шага черновыхзубьев t_i в диапазоне чисел зубьевZiот Z_iнаимдо Z_iнаиб

t_i =

- Полученные значения t_i округлить до чисел кратных 0, 5 мм в большую сторону.

- Исключить из дальнейшего рассмотрения шаги t_i˂ 4 мм или ˃ 32 мм.Если после исключения не останется ни одного значения шага, то оставить одно большее значение шага, равное 4 мм, или меньшее значение, равное 32 мм.

Примечание: Далее рассматриваются проектные процедуры, выполняемые для каждоговарианта протяжки с принятыми величинами шагов t_i(операторы 14 - 32).

14. Определить для каждого принятого значения шага t_i максимальное число одновременно работающих зубьев z_i

- Если протягиваются детали типов 1, 2, 3, 4, то

z_i = + 1

Полученное значение z_i округлить до целого числа в меньшую сторону.

- Если протягиваются детали 5, 6, 7, 8, то:

z_i = z_i1+ z_i2,

гдеz_i1 =

z_i2 =

Полученные значения Z_i1…Z_i2 округлитьдо целых чисел в меньшую сторону

15. Проверить плавность работы протяжки.

15.1. Определить минимальное число одновременно работающих зубьев

Z_iмин.

- Если протягиваются отверстия типов 1, 2, 3, 4, то:

Z_{i мин}=

- если протягиваются отверстия типов 5, 6, 7, 8, то

Z_{i мин} = Z_{i мин 1} + Z_{i мин 2},

где Z_{i мин 1} =

Z_{iмин 2} =

Примечания: - При расчете Z_{i мин}при протягивании отверстий типов 5, 6, 7, 8суммируются дробные и целые числа,

- Для всех типов отверстий полученное значение Z_{i мин} округляют до целого числа в меньшую сторону.

15.2. Проверить принятые значения шаговt_iпо условию плавности.

- Если протягиваются детали типов 1, 2, 3, 4, то должно быть выполнено условие

2t_i + 1 ≤ L_р

- Если протягиваются детали типов 5, 6, 7, 8, то должно быть выполнено условие

Значения t_i, не удовлетворяющие условиям плавности исключить из дальнейшего расчета. Если при этом исключаются все значения t_i, то оставить для дальнейшего расчета одно наибольшее значение t_i, уменьшить на 0, 5 мм и повторить расчет.

16.Определить наибольшую допустимуюглубину стружечной канавки h_iи соответствующий номер профиля стружечной канавки черновых зубьевPR_i по таблице П2.6для оставшихся шагов t_iпосле проверки по условию плавности работы протяжки

17. Проверить условие жесткости протяжки для принятых глубин стружечных канавок h_i

17.1. Если d_п> 54 мм, тоусловие жесткости не ограничивается и

принятые h_iи PR_i сохраняются,

17.2. Если d_п≤ 54 мм и если h_i≤ 0, 2 d_п, то условие жесткости выполняется и

принятоеh_iи PR_iсохраняется,

- если h_i> 0, 2 d_п, то для рассматриваемыхшагов t_i из таблицы П2.6 выбирают ближайшую меньшую величину h_i, соответствующую рядом стоящему в строке таблицы П2.6 номеру профиля PR_iдо тех пор, когда будетвыполняться условие h≤ 0, 2 d_п.Этот номер профиляPR_i, соответствующий принятому значению h_i, рассматривают при дальнейших расчетах.

Если условиеh_i≤ 0, 2 d_п для отдельного рассматриваемого шага t_i не выполняется при всехзначениях h_i, то этот шаг t_i исключается из дальнейших расчетов.

18. Определить диаметр опасного сечения перед первым зубом протяжки перед первым зубом d_опi

d_оп = d_п – 2h_i,

где d_п – исходные данные; h_i–оператор 17.

19. Определить силу резания, допустимую прочностью протяжки перед первым зубом (Р_доп)

Р_допi = ,

где - оператор 9;

d_оп – оператор 18.

20. Определить лимитирующую силу резания Р_лим.

Р_лим принимают меньшей из трех (Р, Р_хв, Р_доп)

где Р – исходные данные, Р_хв – оператор 8, Р_доп – оператор 19.

21. Определить число зубьев в черновых секциях Z_c. Принять предварительно в дальнейших расчетах

Z_c = 2,

Примечание: При дополнительных оптимизационных расчетах числозубьев в черновых секциях принимают Z_С = 3 (см. ниже).

22. Определить величину подачи на черновых зубьях S_p, допустимую лимитирующей силой резания.

22.1. Определить суммарную длину режущих кромок ∑ в

∑ в = ,

где d_k – оператор 5, d_п – исходные данные, z_i – оператор 14,

Примечание: В расчетах используют условную величину диаметра

d_к +d_п

черновых зубьев d_чусл = ^{----------------},

22.2. Определить силу резания на 1 мм длины режущей кромки pS

pS= ,

где Р_лим – оператор 20, К_γ – оператор 11.

22.3. Определить величину подачи S_p

S_p = 0, 1*n*pS–m,

где nи m коэффициенты в зависимости от обрабатываемого материала и его твердости HB, определяются по таблицеБ.8

Таблица Б.8. Коэффициенты n и m

23.Определить ширину задней поверхности зуба g

Величину g определяютпо таблице П2.5 в зависимости от принятого номера профиля PR_i для оставшихся шагов t_i (оператор 17) после проверки вариантов протяжки с первоначально принятымивозможными шагами t_i(оператор 14)на плавность работы и жесткость.

24. Определить расчетное значение ширины задней поверхности зуба g″, обеспечивающее нормативное число переточек черновых зубьев протяжки

Примечание: Износ черновых зубьев, работающих с наибольшими нагрузками, является наибольшим по сравнению с другими зубьями и определяет возможное число переточек протяжкиза период общей стойкости

24.1. Определить наименьшую ширину задней поверхности черновых зубьев g′, позволяющую обеспечить нормативное число переточек при сохранении достаточной прочности зуба по формуле

g^′ = 1, 8 + 60IT_O,

где IT_O– исходные данные.

24.2. Определить величину g^″

- Если g≥ g^′ , то

g^″ =g^′

или если g< g^′ , то

g^″ = g,

где g – ширина задней поверхности зуба - оператор 23.

24.3. Оценка результатов проверки

- если производство массовое или крупносерийное,

то отбросить все значения t_i для которых не выполняется условие g≥ g^′ .

В случае, когда для всех рассматриваемых значении t_i не выполняется условие g≥ g^′ , то оставить для дальнейших расчетов один вариант с наибольшей величиной шага t_i, для которого по таблице П2.5 выбирается ширина спинки зуба g,

- если производство мелкосерийное,

то проверка на нормативное количество переточек не проводится,

25. Определение недостающих данных для нахождения подачи, допустимой размещением стружки

25.1. Определить условную расчетную длину протягивания L_расч.

- Если протягиваются детали типов 1, 2, 3, 4, то L_расч = L_р,

- Если протягиваются детали 5, 6, 7, 8, то

L_расч = 0, 8L_р,

Примечание: Величина L_расч при протягивании отверстий с внутренними выточками или пазами принимается меньше, так как наличие дополнительной пространства в детали внутри отверстия способствует удалению в него части стружки из стружечной канавки.

25.2. Определить коэффициент удлинения впадины зуба К_У.

К_у = 1, 26 – 0, 16

где t_i – оператор 16; h_i – оператор 16, g – оператор 23.

25.3. Если К_у< 0, 85, то принять К_у = 0, 85 или если К_у> 1, 0, то принять

К_у = 1.

26. Определить величину подачи S_c, допустимую размещением стружки во впадине чернового зуба

26.1. Если обрабатываемый материал сталь и

- если h_i≤ 5, то:

S_c =

где х = (4, 330125 – 0, 2165h_i)² +

Проверить: если х < 0 или S_c> 0, 125 мм, то S_cвычислить по формуле:

S_c =

- Если h_i> 5, то

S_c =

где х = 3, 247625 -

Проверить: если х < 0 или S_c> 0, 125 мм, то S_cвычислить по формуле

S_c = .

26.2 Если обрабатываемый материал чугун, то

S_c =

гдеh_i– оператор 16, L_расч – оператор 25.1., К_у – операторы 25.2, 25.3., К_ом, К_V – оператор 12.

Примечание: Возможность размещения образующейся стружки в стружечной канавке зависит, в основном, от обрабатываемого материала и типа стружки (сливная, элементная). При принятых размерах (объеме) стружечной канавки (см. оператор 17) для каждого из сравниваемых вариантов режущей части протяжки в операторе 26 рассчитывается величина предельной подачи S_с, допустимой размещением образующейся стружки в закрытом пространстве стружечной канавки, с учетом группы обрабатываемого материала и других факторов по формулам, приведенным выше.

27. Определить лимитирующую подачу на черновых зубья S_лим.

27.1. Определить предельную величину подачи S_h, допустимую сворачиваемостью стружки.

В зависимости от глубины впадины черновых зубьев h_i величину подачиS_hпринять по таблице Б.9

Таблица Б.9. Величина подачи S_h

где h_i– оператор 17.

27.2. Определить лимитирующую подачу на черновых зубьях S_лим.

S_лим = меньшей из четырех (S_доп, S_р, S_с, S_h),

где S_доп – исходные данные, S_p– оператор 22.3., S_с – оператор 26,

S_h – оператор 27.1.

Величина S_лим округляется так, чтобы величина припуска 2S_лим составляла целое число сотых долей миллиметра по правилам округления

28. Определить припуск на протягивание черновыми зубьями А₀.

28.1. Определить припуск на протягивание переходными зубьями A_n,

- если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 5 мкм до 0, 32 мкм, то

A_п – по таблице П2.7

- если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 20 мкм до 5 мкм, то

A_п – по таблицеП2.8

28.2. Определить припуск на протягивание чистовыми зубьями А_ч.

- Если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 2, 5 мкм до 0, 32 мкм, то

А_ч = 0, 10 мм,

- или если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 20мкм до 2, 5 мкм, то

А_ч = 0, 06 мм,

28.3Определить припуск на протягивание выглаживающими зубьями А_в.

Оператор 5.3.3

28.4. Определить припуск на протягивание черновыми зубьями А₀.

А₀ = А – А_п - А_ч - А_в,

где А – оператор 6,

29. Определить количество черновых секций N_СЧбез первой секции

N_сч=

Проверить: - если N_СЧцелое число, то принятьN_СЧ= – 1

- если N_СЧ -дробное число, то округлить его до целого числа в меньшую сторону,

где S_лим – оператор 25.2, А₀ – оператор 26.

30. Определить количествозубьев в первой черновой секции Z_С1.

30.1. Определить припуск на первую черновую секцию А₀₁.

А₀₁ = А₀ – N_СЧ*2S_лим, где S_лим – оператор 24.

30.2. Определить количествозубьев в первой черновой секции Z_C1 при Z_С = 2,

- если А₀₁ < S_лим то Z_C1 = Z_C – 1,

- если А₀₁≥ S_лим то Z_C1 = Z_C,

где Z_C – оператор 21

Примечания: - если количествозубьев Z_C =2, то при выполнении условия

А₀₁ < S_лим, первая черновая секция состоит из одного зуба с выкружками,

30.3. Определить количество зубьев в первой черновой секции Z_C1 при Z_С = 3 (определяется толькопри дополнительных оптимизационных расчетах, см. ниже),

- если 0, 33S_лим ≤ А₀₁ < 1, 33S_лим то Z_C1 = Z_C – 1, и конструкция первой черновой секции при Z_С = 3 аналогична конструкции черновой секции

приZ_С = 2,

- если А₀₁< 0, 33S_лим то Z_C1 = 1, и первая черновая секция состоит из одного зуба с выкружками,

31.Определить количество черновых зубьев Z₀

Z₀ = Z_С1 + Z_C*N_CЧ

где Z_C1 – оператор 28, Z_C – оператор 21, N_CЧ – оператор 29.

32. Определить количество переходных зубьев Z_n.

32.1. Определить количество переходных секцийN_СП

- если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 5 мкм до 0, 32 мкм, то

N_СП– по таблице П2.7

- если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 20 мкм до 5мкм, то

N_СП– по таблице П2.8

32.2. Определить количество переходных зубьев Z_п

- если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 5 мкм до 0, 32 мкм, то Z_П принимать по таблице Б.10

Таблица Б.10. Количество переходных зубьев Z_П

33. Определить количество чистовых зубьев Z_ч

33.1. Если количество зубьев в черновой секции Z_C = 2,

и если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 2, 5 мкм…0, 32 мкм, то

Z_ч = 6,

- Если шероховатость протянутой поверхности в диапазоне

R_а от 20 мкм до 2, 5 мкм, то

Z_ч = 4,

33.2. Если количество зубьев в черновой секции Z_C= 3 (принимаетсятолько при дополнительных оптимизационных расчетах, см. ниже)

и если подача на черновых зубьяхS_лим≤ 0, 04 мм, то величину Z_ч определить как в операторе 33.1,

- если подача на черновых зубьях S_лим> 0, 04 мм, то величину Z_чопределить как в операторе 33.1 и затем удвоить.

34. Определить длину рабочей части l_р

34.1. Определить длину черновой части протяжки l_о

l_о = t_i*Z_о,

34.2. Принять шаг переходных зубьев равным шагу черновых зубьев t_i,

34.3. Определить суммарную длину черновой l_o и переходнойl_п частей протяжкиl₂

l₂= t_i(Z_о + Z_п),

гдеt_i – оператор 14, Z₀ – оператор 31, Z_n – оператор 32.

34.4. Определить суммарную длину чистовойl_Ч, калибрующейl_К, запасной калибрующейl_ЗКЗ и выглаживающей частейl_В протяжкиl₃

l₃ = l_ч + l_к + l_зкз + l_в,

- Если равно целому числу, то

l₃ = (t₁+t₂+t₃),

- Если не равно целому числу и если равно целому числу, то

l₃ = (t₁+t₂+t₃)+t₁,

- Если не равно целому числу и если равно целому числу, то

l₃ = (t₁+t₂+t₃)+t₁+t₂,

гдеt₁, t₂, t₃ - переменные шаги чистовых, калибрующих, запасных калибрующих и выглаживающих зубьев, в зависимости от шага черновых зубьев t_i, определяемые по таблице П2.10; Z_ч – оператор 33; Z_k – оператор 2; Z_кз– оператор 3; Z_в – оператор 4.

34.5. Определить длину рабочей части протяжки

l_p = l₂ + l₃,

34. Определить оптимальный вариант протяжки по длине рабочей частиl_{р опт}

34.1. Все параметры сравниваемых вариантов протяжек, рассчитанные при Z_С = 2 (см. оператор 21) занести в сводную таблицу, форма которой соответствует форме таблицы П2.18,

34.2. Выбрать конструкцию протяжки с минимальной длиной рабочей частиl_рmin из рассмотренных конструктивных вариантов протяжки при различных значениях параметра t_i, то есть обеспечивающую наименьшую величину машинного времени и, следовательно, наибольшую производительность при выполнении операции протягивания

l_{р опт}= l_{р мин},

35.3. Определить целесообразность дальнейшего поиска оптимального варианта

Если по результатам расчетов у варианта протяжки с минимальной длиной рабочей части l_р или у оставшегося единственного варианта конструкции протяжки будет выполняться условие

S_лим = S_p,

то необходимо рассчитать дополнительные варианты конструкции рабочей части протяжки с увеличенным числом зубьев в черновых секциях Z_c= 3 и повторяя проектные процедурыпооператорам21 – 34.

Целесообразность дополнительных проектных процедур связана с тем, что случайное увеличение силы резания может привести к увеличению напряжений в опасных сечениях больше допустимых или превышению максимальной величины силы резания, определяемой тяговым усилием протяжного станка или жесткостью детали.

Причинами увеличения силы резания могут быть технологические факторы (колебания припуска или твердости обрабатываемого материала и др.). С учетом неравномерности протягивания могут создаться условия нагружения протяжки силой резания близкие к динамическим (ударным), что ведет к значительному увеличению фактических сил при резании и снижению надежности работы протяжки.

Увеличение количества зубьев в черновых секциях приводит к снижению величины силы резания при протягивании вследствие уменьшения длины режущих кромок, одновременно участвующих в резании. Это позволяет работать с увеличенными подачами, когда лимитирующими могут быть подачи, связанные с размещением или сворачиваемостью стружки.

Увеличение подачи может способствовать уменьшению длины режущей части протяжки по сравнению с начальными вариантами конструкции (например, за счет уменьшения количества черновых секций).

Рассчитанные параметры длядополнительных вариантов протяжки

с Z_c = 3 заносятся в сводную таблицу по форме П2.18.

Если при проведении расчетов окажется, что при Z_c= 3 возрастает длина рабочей части протяжки l_p, то дальнейшие расчеты дополнительных вариантовпрекратить.

35.4. Определить оптимальный вариант конструкции протяжки

Анализируя, приведенные в сводной таблице параметры рассчитанных вариантов, выбирают вариант с наименьшей длиной рабочей части l_р или оставляют первоначальный вариант с l_{Р мин} при Z_С = 2 (см. оператор 34.2), если дополнительно рассчитанные варианты протяжки при Z_С = 3экономически нецелесообразны по причине увеличения длины рабочей части протяжки l_р.

Б.2.5. Определение остальных конструктивных элементов и параметров протяжки (операторы 35…55)