книги из ГПНТБ / Скиженок В.Ф. Автоматизация и механизация протяжных работ

паза на расстоянии МВ равна 2CDh0(p, где h0—MB. На расстоя­ нии ho от дуги величина раскрытия включает: максималь­ ный натяг, высоту неровностей Rz на поверхности паза корпуса и твердосплавной пластинки-зуба, а также величину поля по­ садки, что должно обеспечивать установку пластин в пазы с небольшим натягом (5- 15 мкм). Для их закрепления неоохо-

04 следует проводить при минимальном натяге бшщ по следую­ щей зависимости:

<*4 > (<*2 + °з)-

Для удобства расчета к обеим частям неравенства приплю­ суем величину о4:

^ 1^п]см>

отсюда следует, что сумма напряжений при максимальном и минимальном натягах должна быть равна или меньше допу­ скаемого напряжения смятия на поверхностях корпуса:

их защемлении в мм2; о1р— напряжение растяжения в сечении перемычки при

максимальном натяге бШах в Н/мм2;

120

где А — поле допуска при посадке с натягом; / — длина перемычки, в мм.

Подставляя в формулу значения О] и ст4, а также ог4р и а4р,

Таким образом, для расчета протяжки необходимы величины минимального натяга (бты) и поля допуска при посадке в паз пластины с натягом А

Уравнения показывают, что чем больше величины минималь­ ного натяга и поля допуска при посадке в паз пластины с на­ тягом, тем легче изготовить и собрать протяжку. Эти величины прямо пропорциональны длине перемычки и обратно пропор­ циональны ее площади сечения.

Для сборки протяжки необходимо выполнить следующее условие:

4>h0 >- 6тах -J- R Zi -f- R z 2 ± k ,

ния перемычки до основания пластины прямо пропорциональна моменту инерции сечения и обратно пропорциональна длине перемычки /.

Дальше определяют радиус изгиба корпуса протяжки и шаблона для сборки (рис. 70).

Из рисунка видно, что

122

Таким образом, полученные данные позволяют производить расчет, проектирование и изготовление новой конструкции твер­ досплавной протяжки, крепление пластин или зубьев которой обеспечивается силами упругой деформации корпуса.

Протяжки со ступенчатой регулировкой зубьев по высоте.

Протяжки (рис. 71) состоят из зубьев-ножей в основном с припаянными твердосплавными пластинками, закрепленными в

Рис. 71. Твердосплавные протяжки со ступенчатой регулировкой зубьев по высоте:

а —протяжки с прямыми зубьями; б —протяжки с наклонными зубьями

пазу корпуса либо с помощью клинового зажима, либо запрес­ совкой в корпусе с углом самоторможения 5°. По мере износа зубья-ножи выпрессовывают или расклинивают и переставляют на необходимое количество рифлений. При затяжке зубьевпла­ стин клином значительно увеличивается шаг, но зато обеспечи­ вается надежность крепления, а при запрессовке, наоборот, шаг уменьшается, что является положительным качеством, но на­ дежность крепления снижается. Протяжки с этим креплением зубьев более пригодны для обработки открытых поверхностей, где точность установки зубьев по ширине не имеет большого значения.

Протяжки с горизонтальным клиновым креплением зубьев.

На рис. 72 представлены различные исполнения протяжки с горизонтальным клиновым креплением зубьев. Они обеспечи­ вают хорошие условия для стружкообразования, так как стру­ жечную канавку можно выполнить непосредственно на зажим­ ном клине. Клин имеет на конце резьбу, его затягивают гайкой и контргайкой (рис. 72, а).

На рис. 72, в показан один из вариантов такого крепления зуба протяжки со стружечной канавкой и углами наклона режу­ щего зуба-пластины и межзубой канавки, обеспечивающих сво­ бодный боковой выход стружки из зоны резания. Эти протяжки рекомендуется применять при обработке более длинных поверх­ ностей (свыше 50 мм).

123

На рис. 72, б показано крепление одним горизонтальным клином двух смежных зубьев-пластин, направление режущих лезвий которых расположено не параллельно, а под углом. Эти протяжки удобны в том случае, когда необходимы плавный ход рабочего ползуна и не допускаются боковые силы Рх.

Рис. 72. Твердосплавные протяжки с горизонтальным клиновым креплением зубьев

Форма крепящего клина в зависимости от вида протяжек может изменяться. Так, на рис. 72, г дан вариант крепления с клином, выполненным не в виде болта, а с нарезанной внутри клина резьбой, затягиваемого болтом. Болт должен иметь устройство, не позволяющее ему отворачиваться в процессе резания. Такая конструкция облегчает изготовление клинового зажима.

Сборные твердосплавные протяжки с креплением зубьев коническим штифтом. Зажим твердосплавных зубьев-пластин протяжки перемещающимся вдоль оси коническим штифтом представляет собой новое конструктивное решение (рис. 73, а). На рис. 73, б показан вариант крепления зуба с помощью ци­ линдрического штифта со срезанной конусной фаской под углом 5°. Этот способ напоминает вариант крепления плоским клином.

При этом в качестве зажимного элемента используется упругая стенка корпуса, которая получается из-за узкого шлица и обес­ печивает с помощью сил упругой деформации, возникающих от действия штифта, надежное крепление.

Ввиду ряда особенностей определения конструктивных эле­ ментов протяжки подобного рода произведем расчет по схеме, показанной на рис. 74.

124

Крепление зуба-пластины 1 в корпусе протяжки обеспечи­ вается через перемычку 2 с помощью конического штифта 3. Перемычка при этом смещается на величину

пластины-зуба в мкм.

Под действием сил прижима и при смещении зуба-пластины

где Е — модуль упругости материала корпуса.

Максимальный зазор при посадке зуба-пластииы в паз кор­ пуса протяжки

^ m in { R z i - f - R z 2)-

126

После этого определим, какую силу необходимо приложить в точке В для перемещения перемычки на величину смеще­ ния 6(:

Как видно из формулы, эта сила прямо пропорциональна величине смещения 6f. При этом следует учитывать дополни­ тельную силу Р% которая возникает от момента М в в точке В, равного по величине моменту Мл в точке .-4:

Приравнивая значения моментов, определим максимальную величину распределенной нагрузки в точке С:

а также величину контактных напряжении от распределенной нагрузки Vniax в точке С:

к__‘/шах

где Ь— ширина пластины зуба.

Дополнительная сила Д> определяется по формуле

Р%^ g Яшх / ’

аподставив значение qmax, получим

р9Е1&!

2 Р/

При зажиме зуба-пластины в корпусе протяжки длина кон­ такта перемычки с зубом-пластиной увеличивается на величину d=kl 1, где 6 = 0,15-^0,25 и зависит от соотношения величины посадочного зазора б и суммарных высот неровностей сопри­ касающихся поверхностей

Общая сила Р, необходимая для закрепления зуба-пласти­ ны в корпусе протяжки, должна удовлетворять неравенству

Р^Р1-\~Ръ~\~Рзг

где Рз — сила, необходимая для предварительного натяга (ус­ ловие нераскрытая стыков).

При закреплении зуба-пластины в корпусе протяжки и на­ гружении силой Pz контактные напряжения не должны превы-

127

2. Примерная методика расчета плоских твердосплавных протяжек

Методика расчета сборных наружных твердосплавных про­ тяжек для обработки открытых поверхностей различного про­ филя имеет принципиальное отличие от методики расчета цельных протяжек для обработки наружных поверхностей. От­ личительные особенности связаны не только с различием в конструкции протяжек, способах крепления режущих элемен­ тов к корпусу протяжки, но и в отличии геометрических пара­ метров режущих зубьев. Стремление увеличить стойкость про­ тяжного инструмента, особенно при обработке изделий из труд­ нообрабатываемых жаропрочных материалов с различными профилями обрабатываемых поверхностей, вызвало необходи­ мость разработать ряд новых способов крепления твердосплав­ ных зубьев-пластин в корпусе протяжки. Это дает возможность расширить область применения твердосплавных протяжек, по­ могает выбрать для каждого конкретного случая такую конст­ рукцию, которая отвечает техническим требованиям на обра­ батываемую деталь.

При обработке жаропрочных сталей и сплавов (например, ЖС6К) относительная стойкость твердосплавных протяжек по сравнению с протяжками из быстрорежущей стали повышается в 30—40 раз. Поэтому их применение, несмотря на более высо­ кую стоимость, экономически целесообразно. Опыт показывает, что в большинстве случаев применение твердосплавных протя-