109. Протяжки: разновидности протяжек и их конструктивные особенности. Схема расчета конструктивных элементов и проверочный расчет на прочность.

Протяжка, совершая относительно заготовки посту­пательное движение резания по стрелке А, срезает каждым зубом слой а, а в целом — суммарный слой 2а, он же припуск на обра­ботку на одну сторону. Срезаемый слой а измеряется в направле­нии, перпендикулярном к обработанной поверхности.

Особенность процесса протягивания состоит также в том, что в процессе резания стружка не может быть удалена из впадины между зубьями протяжки и должна полностью размещаться во впадине.

1. они в общем случае одни из самых производительных режущих инструментов;

2. позволяют получать высокие точность обработки и чистоту обработанной поверхности при низкой квалификации рабочих;

3. имеют высокую стойкость, как между отдельными переточками, так и суммарную, благодаря чему одна протяжка может обработать большое количество деталей — до многих тысяч штук;

4. вследствие указанных черт протяжки являются весьма экономичным инструментом, т. е. их стоимость, входящая в состав стоимости детали, относительно небольшая.

Протяжки — узко специализированный инструмент, предназначаемый и рассчитываемый для обработки одной или нескольких определенных деталей, и в то же время довольно дорогой. Это и обусловливает рентабельность применения протяжек именно в массовом и крупносерийном производствах. Однако в последнее время про­тяжки стали применяться также и в мелкосерийном производстве, в частности, в крупном машиностроении и станкостроении.

Высокая производительность протяжек обусловлена также тем, что каждая протяжка соединяет в себе черновые, чистовые и калибрующие зубья, благодаря чему одной операцией протягивания могут быть заменены две или' три отдельные операции. Так, например, протягивание может быть применено вместо следующих трех операций: зенкерования, предварительного и окончательного развертывания отверстия или вместо фрезерования и последующего шлифования-плоскости и т. д.

Кроме изложенного, производительность протяжки возрастает вследствие того, что за период резания каждый зуб непрерывно находится в контакте с обрабатываемой поверхностью, чем протяги­вание отличается, например, от фрезерования и других прерывистых процессов обработки металлов резанием.

Протяжки также различаются по способу приложения силы станка к инструменту. Если сила приложена к хвостовику про­тяжки и растягивает ее, то такая протяжка называется собственно протяжкой; если же сила Р приложена к торцу протяжки и сжимает ее, то такая протяжка называется прошивкой.

Части протяжек и прошивок. Протяжки и прошивки состоят из соединительной части, посредством которой тяговая или толкаю­щая сила станка передается на протяжку, рабочей части, непосред­ственно выполняющей работу резания, и задней направляющей.

К соединительной части внутренних протяжек относятся (фиг. 92, а) хвостовик /, шейка 2, переходной конус 3, передняя направляющая 4, задняя направляющая 5 и опорная цапфа 6. Рабочая часть состоит из черновых, чистовых, калибрующих и, иногда, уплотняющих зубьев.

Хвостовик. Основные типы и размеры хвостовиков для протяжек стандартизированы.

Шейка и переходной конус соединяют хвостовик с рабочей частью протяжки. Их длина должна обеспечить возможность присоедине­ния протяжки к патрону протяжного станка.

Минимальная длина шейки l_ш определяется по следующей формуле:

Передняя направляющая служит для установки обрабатываемой заготовки соосно с протяжкой, благодаря чему срезается равномерный припуск по всему контуру отверстия. Передняя направляющая также должна исключать перекос детали, могущий привести к поломке первых зубьев или протяжки в целом.

Обычно 1пн (см. рис) принимается равной длине протягивае­мого отверстия, но не менее 40 мм. Если эта длина значительна, то длина направляющей может быть взята равной 0,75 от длины протягиваемого отверстия.

Радиальные размеры передней направляющей принимаются равными наименьшим радиальным размерам протягиваемого отвер­стия (до протягивания) и допусками по посадке

Задняя направляющая 5 не допускает перекоса протянутой детали в момент выхода из нее последних зубьев протяжки и тем самым устраняет опасность повреждения обработанной поверх­ности и поломки указанных зубьев. Длина задней направляющей 1ЗН принимается ориентировочно по справочным данным.

Как указывалось выше, рабочая часть протяжки состоит из чер­новых, чистовых, калибрующих и, иногда уплотняющих

зубьев.

Черновые зубья имеют назначение срезать основную массу металла, оставляя на долю чистовых зубьев минимальный слой-, ; размеры которого будут указаны ниже. Количество черновых зубьев протяжек одинарного резания определяется по формуле

где А — общий припуск на сторону на протягивание в мм;

Ачис — припуск на сторону, оставляемый для чистовых зубьев,

в мм;

а — подъем на зуб в мм.

Единица прибавляется в виду того, что обычно первый зуб про­тяжки не имеет подъема — его размер равен размеру передней направляющей. Это делается с той целью, чтобы на первый зуб не легла случайная чрезмерная нагрузка из-за неравномерности припуска, посторонних включений в металл и т. п.

Для протяжек группового резания при числе зубьев в группе гг и подъеме на группу ай количество черновых зубьев определяется по формуле так как первая секция этих протяжек обычно нагружается и работает с величиной подъема 0,5 аг.

При конструировании протяжек расчет черновых зубьев на прочность — определение их количества, размеров и формы — является важ­нейшим этапом, определяющим в основном длину протяжки, ее работоспособность и экономичность.

Исходными данными для расчета протяжки в целом служат габаритные размеры обрабатываемой детали и ее форма; размеры поверхности, предназначенной для протягивания — длина, диа­метр, ширина, глубина и др.; припуск под протягивание и форма его расположения на детали; материал обрабатываемой детали; характер обработки протягиваемой поверхности — литье, ковка, обработка резанием и др.; размеры и допуски на обработанную протягиванием поверхность и чистоту ее обработки; тяговая сила протяжного станка, тип патрона и размеры его отверстия под протяжку.

Порядок расчета и конструирования черновых зубьев протяжки следующий:

Протяжки одинарного резания. Исходя из длины протягиваемой поверхности L, определяем шаг зубьев протяжки, после чего проверяем минимальное число зубьев протяжки, одновременно находящихся в контакте с деталью. В случае недостаточности этого числа шаг зубьев соответственно уменьшают.

Далее, по справочным таблицам устанавливают коэффициент заполнения канавки К и проверяют достаточность размеров канавки с точки зрения размещения в ней срезанной стружки. При этом для протя­жек одинарного резания данные величины К должны быть увеличены на 25%.

По графику определяют удельную силу резания р, подсчитывают силу резания Рг и сравнивают ее с тяговой силой станка Рс и с силой Рп, допустимой с точки зрения проч­ности протяжки в сечениях по стружечной канавке первого зуба или по хвостовику.

Когда окончательно установлены величины шага зубьев и подъема на зуб, то определяют число черновых зубьев.

Далее устанавливают величину авк, допусти­мую с точки зрения глубины выкружки или лыски.

Далее определяют величину подъема апр, допустимую с точки зрения прочности протяжки. Для этого находят лимитирующую силу Рдим, максимально допустимую прочностью протяжки, из фор­мулы (см. раздел «Силы резания при протягивании»)

где F — сечение протяжки по хвостовику или впадине первого

зуба в мм2;

а — соответствующее напряжение в кГ/мм2. Выражаем эту силу через элементы резания протяжки

откуда находим силу резания рапр на 1 мм длины кромки протяжки

111. Гибкий производственный модель (ГПМ): состав, отличительные признаки, основные требования, принцип построения. НА примере ГПМ МЦ800 (лист 45) поясните назначение и принцип действия каждого из устройств, входящих в модуль.

ГПМ – единица технологического оборудования для производства изделий произвольной номенклатуры в установленных пределах значений их характеристик с программным управлением, автономно функционирующая, автоматически осуществляющая все функции, связанные с их изготовлением, имеющая возможность встраивания в гибкую производственную систему.

Т.е. исполнительной частью ГПС являются гибкие производственные модули (и РТК) на базе (и есть состав!) основного технологического оборудования, робототехнических средств обслуживания данного оборудования (загрузки-разгрузки, смены инструмента, приспособления), средства складирования заготовок, деталей, инструментов и технологической оснастки, транспортно-накопительные устройства, контрольно-измерительные средства, устройства удаления отходов производства.

Повышение уровня автоматизации машиностроительного производства приводит к созданию ГПМ, включающего в себя автоматизированную единицу технологического оборудования или РТК для изготовления изделий определенного вида с возможностью изменения в заданном диапазоне их типоразмерных характеристик. В ГПМ дополнительно обеспечивается автоматическое измерение и контроль качества изготовляемых изделий, диагностика состояния инструментов, механизмов и устройств самого оборудования, а также автоматическая подналадка технологического процесса и автоматизированная переналадка оборудования на изготовление другого типоразмера изделия. Таким образом, ГПМ можно рассматривать как разновидность РТК с более высоким уровнем автоматизации всех вспомогательных, контрольно-измерительных и диагностических операций, с элементами адаптивного управления.

Объединяя в определенных сочетаниях РТК, ГПМ, отдельные единицы технологического оборудования, автоматизированные складские, транспортные и накопительные устройства, создают различные варианты ГПС: ГАУ и ГАЛ.