книги из ГПНТБ / Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки учебник

Шлицевая протяжка состоит из тех же конструктивных эле­ ментов, что и круглая протяжка. Для уменьшения трения о стенки

кромки на боковых поверхностях зуба оставляют фаски е шириной

высота шлицевых выступов на которых равна или больше 1,2 мм.

Si*

ности; Т — шаг по делительной окружности; в ди — толщина зуба по делительной окружности

Прочность шлицевой протяжки проверяется по формуле

где п — число шлицев в отверстии; b — ширина шлицевой канавки в мм.

Методом протягивания обрабатывают также шлицы эвольвентного профиля. Основные размеры профиля зубьев эвольвентной протяжки указаны на рис. VII. 10. Определение основных конст­ руктивных элементов эвольвентной протяжки производят так же, как и для обычной шлицевой, но учитывают особенности эвольвеитного профиля. Толщину шлицев по делительной окружности кон­ тролируют роликом (калиброванной проволокой), диаметр кото­ рого специально рассчитывают.

Для мелких модулей протягивание шлицевых эвольвентных отверстий осуществляется одной протяжкой в один проход, для крупных модулей — комплектом протяжек в два или в три прохода. Для обработки отверстий повышенной точности, имеющих эвольвентные шлицы, сначала применяют черновые протяжки с трапе­ цеидальным профилем зуба, затем калибрующие с эвольвентным профилем зуба.

200

Шпоночные протяжки (рис. VII. 11) применяют для обработки шпоночных канавок. Шпоночные канавки в отверстиях обрабаты­ вают при помощи специального приспособления — направляющей втулки (рис.VII.12, а). Направляющая втулка (адаптер) одним

Рис. VI 1.11. Конструктивны е размеры ш поночной протяж ки

своим цилиндрическим концом с входит в станину до опорной части Ь, а другой конец а входит в отверстие обрабатываемой заготовки (рис. VII. 12, б). Вдоль всей втулки сделана прорезь, в которой скользит протяжка.

а)

Припуск под протягивание для шпоночной протяжки опреде­ ляется по формуле (рис. VI 1.13)

Для определения силы Pz используют формулу, принятую

для шлицевой протяжки.

Многогранные протяжки применяют для обработки граневых отверстий с любым числом сторон. Многогранные отверстия обычно обрабатывают по генераторной схеме, согласно которой режущие

?01

кромки имеют форму дуг окружностей, т. е. отличаются от формы обрабатываемого многогранника.

Режущая кромка первого зуба многогранной протяжки по форме приближается к окружности (рис. VII. 14, а). У последних

зубьев режущая кромка постепенно укорачивается; режущая кромка последнего режущего зуба заостряет уголки обрабатывае­ мого многогранника. Обычно уголки многогранника притупляют на величину С, составляющую часть от диаметра описанной окруж­

кой протяжки по про­ фильной схеме; б — схе­

ма прогрессивного про­ тягивания односекцион­

Режущие кромки зубьев многогранной протяжки по длине пере­ менны — они постепенно уменьшаются, начиная с первого режу­ щего зуба.

Припуск на обработку для многогранной протяжки (рис. VII. 14, а) можно определить по формуле

A = Q,b(D — D0),

202

где D — диаметр притупленного многоугольника в мм; Г>0 — диаметр отверстия в мм.

При протягивании многогранного отверстия длиной более 40 мм рекомендуют на сторонах многогранника протяжки, начиная с 8-го или 10-го зуба, делать выемки глубиной К = 1 -т- 1,5 мм с постепенно увеличивающейся шириной (рис. VII.14, б).

Плоские протяжки, применяемые для обработки плоских по­ верхностей, работают по двум схемам: профильной (рис. VII.15, а) и прогрессивной (рис. VII. 15, б и в).

Плоская протяжка представляет собой сборную конструкцию, состоящую из одной или нескольких рабочих секций 2, смонтиро­ ванных на плите 2 (рис. VII. 16, а, б). Планка 3 является опорой для рабочих секций. Подкладки 4 служат для регулирования высоты режущих зубьев.

Рис. V I I .16. К репление плоских протяж ек:

а — одной секции; б — двух секций

Все элементы, определяющие конструкцию зубьев плоских профильных протяжек и их геометрию, подбирают на тех же основа­ ниях, что и для внутренних круглых и других протяжек.

Перед протягиванием плоских поверхностей по профильной схеме их предварительно обрабатывают на строгальных или фре­ зерных станках для удаления неровностей, окалины и других возможных включений. Заготовки, полученные после штамповки и ковки, имеющие на поверхности корку, окалину и другие вклю­ чения, рекомендуется обрабатывать протяжками прогрессивного типа. В отличие от профильной протяжки, рассматриваемая про­ грессивная плоская протяжка не имеет режущих зубьев, возвыша­ ющихся друг над другом (рис. VII.17, а). Подъем а на зуб, опре­ деляющий толщину срезаемого слоя, получается при установке на­ клоном протяжки относительно заготовки на угол р. Величина

203

Наряду с главными режущими кромками 1 прогрессивная плоская протяжка имеет также и боковые 2 кромки, которые зачи­ щают обработанную поверхность (рис. VII. 17, б). Передний и зад­ ний углы прогрессивной протяжки в рабочем состоянии отличаются от переднего и заднего углов в статическом, нерабочем состоянии. Изменение переднего и заднего углов происходит вследствие наклона протяжки относительно детали под углом р.

Действительный передний угол протяжки (в процессе резания) увеличивается на величину угла наклона р, т. е.

Ѵд = Тс+ р, (VII.18)

где Yc — передний угол в статическом состоянии. Действительный задний угол соответственно уменьшается-на

При заточке прогрессивной плоской протяжки необходимо учитывать указанные изменения переднего и заднего углов.

Уплотняющие протяжки применяют для уплотнения предва­ рительно обработанной поверхности, улучшения структуры ее поверхностного слоя, износостойкости и снижения шероховатости. Область применения уплотняющих протяжек — окончательная обработка баббитовых, бронзовых, алюминиевых, титановых и других деталей. Подъем на один зуб для уплотняющих протяжек не превышает 0,02 мм, припуск на диаметр для круглой протяжки принимают 0,1—0,15 мм.

Рабочие зубья уплотняющих протяжек работают не методом снятия стружки, а методом пластических деформаций. Последние 3—4 зуба делают одного и того же диаметра, их назначение — окончательно откалибровать уплотненную поверхность. Вели­ чину шага между зубьями уплотняющих протяжек выбирают

204

такой же, как и для режущих протяжек. Профиль уплотняющих

ляются легированные инструментальные стали ХГ и ХВГ, которые в результате наличия в них небольшого

количества вольфрама и хрома, а также повышенного количества марганца хорошо сопротивляются в работе износу и истиранию, а также деформациям при термической обработке. При обработке высокопрочных материалов, а также титановых и жаропрочных

А-А

3 2 1 5 4

Рис. V I I .19. К онструкция твердосплавной плос­ кой протяж ки

сплавов применяют протяжки из быстрорежущих сталей (Р12, Р6МЗ, Р9К5 и др.). В настоящее время для изготовления протяжек используются также твердые сплавы типа ТК и ВК.

Сборные конструкции протяжек. Для экономии быстрорежущей стали, а также для повышения производительности в промышлен­ ности находят применение сборные конструкции. На рис. V II.19 показана конструкция протяжки, оснащенной пластинками из твердого сплава 1, которые припаиваются к державкам 2 зубьев

205

протяжки. Зубья протяжки крепятся в пазах корпуса 3 клиньями 4 посредством винтов 5. Регулирование высоты зуба протяжки произ­ водится с помощью прокладок между опорой державки 2 и план­ кой 6, которая закрепляется к державке 2 винтом 7. Указанная конструкция позволяет раздельно затачивать зубья протяжки, производить быструю смену зубьев и точную регулировку зуба по высоте.

§ 5. Схемы резания при протягивании

Под схемой резания при протягивании подразумевается поря­ док, в котором режущие зубья протяжек будут срезать припуск на обработку. Различают следующие схемы при протягивании! профильную, генераторную и прогрессивную.

П р о ф и л ь н а я с х е м а . Рассмотренная выше схема реза­ ния при протягивании цилиндрического отверстия, когда зубья протяжки срезают заданный припуск в такой последовательности,

при которой окончательная форма и размеры отверстия получаются от воздействия всех режущих кромок, форма которых соответствует (подобны) профилю обрабатываемой детали, называется профиль­ ной. На рис. V II.20, а показана профильная схема резания для цилиндрического отверстия; на рис. VII.20, б — для наружной фасонной поверхности, а на рис. VII. 20, в — для плоской поверх­ ности.

П р о г р е с с и в н а я с х е м а . При прогрессивной схеме резания режущие кромки на зубьях протяжки расположены не по всему протягиваемому периметру, а на части его; каждый зуб протяжки срезает слой толщиной, в 3—10 раз большей, чем при профильной схеме резания. При этом слой материала в пределах принятой толщины среза или величины подъема на зуб срезается одной секцией, состоящей из двух и более зубьев. На рис. VII. 21, а показана прогрессивная схема протягивания цилиндриче­ ского отверстия, а на рис. VII. 21, б —плоской поверхности. В каж­

206

дую секцию протяжки входит два зуба. Протягивание по прогрес­ сивной схеме рекомендуется при обработке заготовок, имеющих на

Г е н е р а т о р н а я с х е м а . При генераторной схеме протяги-

■ а Срезы первых зубьев секции ZJ Срезы вторых зубьев секции

S)

Р ис. V I I .21. П рогрессивны е схемы протягивания:

а — цилиндрического отверстия; б — плоской поверхности

вания форма режущих кромок зубьев не соответствует (не по­ добна) профилю обрабатываемой детали. Например, при обра­ ботке квадратного отверстия по ге­

нераторной схеме (рис. VII.22) ре­ жущие кромки имеют форму дуг окружностей. Окончательная форма и размеры протянутой поверхности получаются от воздействия всех ре­ жущих зубьев, участвующих в ра­ боте. В результате на обрабатывае­ мой поверхности образуются неров­ ности и наблюдается некоторое ис­ кажение обрабатываемого профиля. Для обеспечения точности и класса чистоты обработки заданного профи­ ля после режущих зубьев, работаю­ щих по генераторной схеме, распо­ лагают несколько зубьев, работаю­ щих по профильной схеме.

Помимо указанных схем, применяют также комбинированное протягивание, когда обработка производится не по одной, а по двум или трем схемам протягивания.

§ 6. Износ, стойкость и скорость резания при протягивании

Износ режущей части зубьев протяжки характеризуется в ос­ новном площадкой износа по задней поверхности и увеличением радиуса скругления режущей кромки (рис. VII. 23). При протяги-

207

С помощью автоматического регулирования поддерживают нормальный режим работы, при котором холодопроизводитель­ ность машины соответствует потребности объекта и все процес­ сы в элементах установки протекают устойчиво.

Способ регулирования зависит от холодопроизводительности установки, ее назначения и типа привода. Транспортные турбо­ агрегаты малой холодопроизводительности с приводом от асин­ хронных электродвигателей регулируют дросселированием пото­

высокоскоростным электродвигателем (кривые 1—3, 7) и с при­ водом от турбины (кривая 6). Кривые 4 и 5 построены по дан­ ным работ [86, 116].

При неизменной скорости вращения наиболее экономичным способом регулирования МХТ, не имеющих специальных пово­

2 0 4

ротных устройств, является дресселирование на всасывании (кривая 3). Эффективность регулирования поворотными лопат­ ками диффузора (кривая 4) ниже, чем входным аппаратом (кри­ вая 5). Наибольшая экономия мощности достигается при изме­ нении скорости вращения (кривые 6 и 7).

Регулирование изменением скорости вращения применяют до 60—40% номинальной холодопроизводительности [100]. При низ­ ких скоростях вращения во фреоновых компрессорах, рассчиты­ ваемых на высокие числа М, увеличиваются гидравлические по­ тери и усиливаются срывные явления, которые в конечном сче­ те приводят к ограничению рабочего диапазона. Более широкие пределы регулирования обеспечивает применение входных пово­ ротных лопаток. С их помощью холодопроизводительность двух­ ступенчатого компрессора может быть уменьшена до 30%. одно­ ступенчатого— вплоть до 5 1 0 % при приемлемых значениях к. п. д. Сообщаемая потоку газа предварительная закрутка по направлению вращения приводит к менее значительному умень­ шению напора, чем при снижении скорости вращения. Умень­ шение напора примерно совпадает с изменением разности дав­ лений в конденсаторе и испарителе, благодаря чему достигает­ ся хорошее согласование характеристик компрессора и тепло­ обменных аппаратов.

Если размеры МХТ не позволяют разместить в проточной части поворотные устройства, то регулирование часто осущест­ вляют перепуском холодильного агента из нагнетательного тру­ бопровода на всасывание. Перепуск пара в некоторых случаях сочетается с изменением скорости вращения, регулированием расхода охлаждающей воды и т. д. Перепуск агента является также средством противопомпажного регулирования компрес­ соров.

Среди многочисленных известных устройств противопомпаж­ ной автоматической защиты представляет интерес прибор, при­ меняемый в турбокомпрессорных установках для кондициониро­ вания воздуха в самолетах Боинг-707 и Трайдент (США) [121]. Этот прибор объединяет в себе функции перепускного противо­ помпажного клапана и дроссельного вентиля, регулирующего подачу фреона в воздухоохладитель. Оба вентиля связаны меха­ нически. Когда в период минимальной нагрузки регулирующий вентиль закрывается, то одновременно открывается перепуск­ ной клапан.

В качестве регулирующего вентиля в турбохолодильных установках с кожухотрубными аппаратами применяют поплав­ ковый регулирующий вентиль высокого давления, поддержива­ ющий низкий уровень жидкости в конденсаторе. Иногда недо­ статочно надежные поплавковые вентили заменяют дроссельны­ ми шайбами, не требующими ухода и разгружающими двига­ тель при пуске.

2 05