Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса и анализ проблем проектирования протяжного инструмента 9
1.1 .Краткая характеристика протяжной операции 9
1.2. Обзор существующих схем резания и конструкций протяжек 16
І.З.Анализ вариантов проектирования протяжного инструмента 38
1.4.Обзор работ в области исследования напряженно-деформированного состояния зубьев протяжки 46
1.5.Выводы по обзору 55
І.б.Цель и задачи исследования 56
ГЛАВА 2. Моделирование причинно-следственных взаимосвязей проектирования и эксплуатации протяжек . 57
2.1.Формирование системы параметров конструктивных элементов протяжки 58
2.2. Моделирование исходных данных для проектирования протяжного инструмента . 71
2.3.Моделирование влияния параметров протяжки на длину рабочей части инструмента 78
2.4. Выводы по главе 82
ГЛАВА 3. Моделирование и исследование деформированного состояния протяжки 83
3.1.Формирование модели деформированного состояния протяжки 85
3.1.1.Основные положения метода конечных элементов 85
3.1.1.1 .Решение двухмерной задачи упругости 87
3 Л. 1.2.Решение трехмерной задачи упругости 91
3.1.2.Выбор варианта разбиения исследуемого сечения на элементы 94
3.2. Упругие деформации зубьев протяжек 105
3.2.1. Упругие деформации зубьев протяжек при врезании их в заготовку 105
3.2.2. Упругие деформации зубьев протяжек в процессе резания Ill
3.3.Осевые и радиальные перемещения элементов режущей кромки зубьев л. 111
3.4. Аналитические исследования объемного деформированного состояния протяжки 159
3.4.1.Влияние стружко делительных элементов на деформацию зубьев при протягивании 159
3.4.2.Упругие деформации зубьев при нагружении режущих кромок на отдельных участках 161
3.5.Выводы по главе. 179
ГЛАВА 4. Математическая оптимизационная модель протяжного инструмента . 180
4.1.Выбор критерия оптимизации для оценки эффективности конструкций протяжек. Целевые функции 180
4.2.Система ограничений, накладываемых на основные геометрические, конструктивные и эксплуатационные параметры протяжки 190
4.3. Реализация математической оптимизационной модели протяжки численным методом динамического программирования 198
4.4. Выводы по главе 206
ГЛАВА 5. Методика расчета основных конструктивных элементов протяжек
5.1 .Расчет круглых протяжек 207
5.1.1.Расчет переходной части 207
5.1.2.Расчет чистовой части 211
5.1.3.Расчет калибрующей части 212
5.1 АРасчет черновой части 213
5.1.5.Расчет общей длины протяжки 216
5.2.Расчет шлицевых протяжек 217
5.2.1.Расчет переходной части многошлицевой протяжки 217
5.2.2.Расчет чистовой части многошлицевой протяжки. 217
5.2.3.Расчет калибрующей части многошлицевой протяжки 219
5.2.4.Методика проектирования много шлицевых протяжек 220
5.3 Выводы по главе 230
Основные выводы 231
Список литературы
- Обзор существующих схем резания и конструкций протяжек
- Моделирование исходных данных для проектирования протяжного инструмента
- Упругие деформации зубьев протяжек
- Реализация математической оптимизационной модели протяжки численным методом динамического программирования
Введение к работе
Повышение производительности операций металлообработки и качества выпускаемой продукции с одновременным снижением ее себестоимости является одной из актуальных задач современного производства.
Одним из наиболее производительных процессов обработки металлов резанием является протягивание. Протягивание применяется для предварительной и окончательной обработки как внутренних, так и наружных поверхностей различных деталей. При этом обеспечивается стабильное получение поверхностей деталей с высокой точностью (по 7-6 квалитетам) и малой шероховатостью (Яа=1,25...2,5мкм).
Производительность протягивания выше, чем производительность сверления, зенкерования и развертывания отверстий в 10... 15 раз. Кроме того, при выполнении многошлицевых отверстий обработка протягиванием является единственно возможным процессом обработки деталей.
Однако, протяжки - металлоемкий, сложный по конструкции и в изготовлении инструмент. Экономическая целесообразность их применения оправдывается лишь при проектировании оптимальной конструкции, выборе рациональных режимов резания, качественном изготовлении и правильной эксплуатации.
Проблема выбора рациональной конструкции протяжного инструмента является сложной и многоплановой: задачей, требующей оптимизации многочисленных технологических, конструктивных и эксплуатационных факторов. Существующие методики проектирования не обеспечивают выбор наиболее экономичных конструктивных параметров инструмента и режимов резания. Это обусловливает наличие резервов в проектировании и совершенствовании процесса протягивания. Поэтому задача повышения эффективности протяжного инструмента является актуальной.
В этой связи иелыо работы является повышение эффективности работы протяжного инструмента за счет уменьшения его длины на основе разработанной методики проектирования, построенной на базе математической модели, обеспечивающей оптимизацию основных геометрических и конструктивных параметров инструмента ;
Для достижения поставленной цели в работе было необходимо решить следующие задачи: -исследовать и аналитически описать факторы, влияющие на основные геометрические, конструктивные и эксплуатационные параметры протяжек; -выявить и формализовать причинно-следственные взаимосвязи проектирования и эксплуатации протяжек; обосновать выбор критериев, обеспечивающих проектирование оптимальной конструкции протяжного инструмента;^ -исследовать деформированное состояние зубьев протяжек сложной геометрической формы с круговой режущей кромкой с целью определения степени влияния геометрических и конструктивных параметров инструмента с целью оптимизации основных конструктивных параметров инструмента; -сформировать математическую оптимизационную модель протяжного инструмента и на ее основе разработать методологию проектирования оптимальной конструкции протяжки, адаптированную для автоматизированного проектирования.
Работы состоит из 5 глав.
Все разделы работы выполнены с единых методологических позиций. Последовательно осуществляются анализ и синтез конструкции протяжки с использованием теории графов и теории множеств, исследование жесткости инструмента численным методом конечных элементов, обработка результатов численных экспериментов методом наименьших квадратов с использованием теории вероятности и математической статистики, решение оптимизационной задачи на основе теории исследования операций с использованием возможностей IBM PC для численного моделирования.
Первая глава посвящена обзору работ в области проектирования и эксплуатации протяжного инструмента. В главе дается краткая характеристика протяжной оиерации, приводится анализ вариантов проектирования протяжного инструмента, обзор работ в области исследования напряженно-деформированного состояния протяжек, сформулированы цель и задачи исследования.
Во второй главе излагаются причинно-следственные взаимосвязи проекі ироваиия :: эксплуатации протяжек. Формируете;! система геометрических, конструктивных и эксплуатационных параметров протяжного инструмента и моделирование исходных данных для его проектирования. Производится моделирование^ влияния параметров протяжки на длину рабочей части инструмента.
Третья глава посвящена моделированию и исследованию деформированного состояния протяжки под действием сил резания численным методом конечных элементов. Приводится решение двухмерной и трехмерной задачи упругости численным методом конечных элементов применительно к сечению зуба протяжки. Исследуются осевые и радиальные упругие деформации и перемещения профиля зуба протяжки при изменении геометрических и конструктивных параметров профиля и формы режущей кромки.
В четвертой главе описывается формирование реализация математической оптимизационной модели протяжного инструмента, состоящей из системы целевых функций, подлежащих минимизации (максимизации) и характеризующих принятый критерий оптимальности, и системы конструктивных и технологических ограничений на основные параметры инструмента и условия его эксплуатации, численным методом динамического программирования.
В пятой главе приводится методология проектирования оптимальной конструкции круглой и шлицевои протяжки, адаптированная для автоматизированного проектирования
Основным объектом исследований в работе являлись протяжки для обработки цилиндрических и шлицевых отверстий.
Практическая ценность диссертации состоит в методологическом и алгоритмическом обеспечении выбора оптимальных геометрических, конструктивных и эксплуатационных параметров протяжек.
Научная новизна работы состоит в: формализации причинно-следственных взаимосвязей проектирования и эксплуатации протяжек; системе целевых функций, аналитически выраженных через систему геометрических и конструктивных параметров протяжки, характеризующих длину рабочей части круглых и шлицевых протяжек; обобщенных зависимостях для определения перемещений вершины режущей кромки зубьев как основы оптимизации условий эксплуатации протяжного инструмента.
Обзор существующих схем резания и конструкций протяжек
Направление канавок должно быть параллельным направлению движения протяжки (оси протяжки). Дно канавки следует располагать параллельно задней грани, так как в этом случае задний угрд на боковых кромках канавки будет больше нуля. Расположение дна стружкоделительных канавок параллельно оси протяжки допустимо при относительно малых шагах, когда затруднен выход шлифовального круга при изготовлении этих канавок.
Стружкоделительные канавки не следует размешать слишком близко к краям режущих кромок, так как иначе оставшийся, короткий участок режущей кромки будет очень быстро изнашиваться. Поэтому расстояние от края режущей кромки до стружкоделительной канавки Ьк следует делать не менее 2-г2,5 мм (см. рис. 1.1). Характерной особенностью конструкции зубьев протяжек с профильной схемой резания является большое количество поверхностей, имеющих нулевые задние углы. Это - цилиндрические фаски на задних поверхностях калибрующих зубьев, боковые поверхности стружкоделительных канавок, большая часть боковых поверхностей шлицевых зубьев.
Основной недостаток таких протяжек - большое количество режущих зубьев, что обусловливает значительную общую длину режущей части. Поэтому протяжки часто изготавливают в комплекте по две и более, что приводит к большому расходу инструментального материала, а также значительно снижает производительность на протяжных операциях.
Генераторная схема резания характеризуется тем, что обрабатываемая поверхность формируется вспомогательными режущими кромками всех зубьев протяжки и предусматривает постепенное образование заданного контура на обрабатываемой поверхности (см. табл. 1.3).
Существенным преимуществом протяжек, работающих по этой схеме, является технологичность их изготовления. Исходная круглая форма таких протяжек позволяет: затачивать на дуговых участках ее режущих зубьев положительные передние углы; получать імаксимально возможную площадь поперечного сечения стержня протяжки, а следовательно, увеличивать прочность протяжки; уменьшать длину протяжки или снижать число протяжек в комплекте благодаря постоянному сечению стружек, срезаемых отдельными режущими зубьями протяжки; изменять толщину срезаемого СЛОЯ Так, ЧТОбы режущие Зубья С ООЛсе КОРОТКИМИ режуЩИМИ ЛЄ.ІНИММП имели большую толщину срезаемого слоя. Это дает возможность сократить число режущих зубьев и длину протяжки. Чаще всего генераторную схему применяют при обработке различных фасонных поверхностей.
Недостатком генераторной схемы резания является то, что при работе протяжками по этой схеме резания профиль изделия получается менее точным, чем при работе протяжками, работающими по профильной схеме. Поэтому для получения точных фасонных профилей необходимо последние зубья протяжек выполнять по профильной схеме резания.
Прогрессивная (групповая) схема резания предусматривает срезание припуска до получения заданного контура изделия секциями зубьев (см. табл. 1.3). Все зубья одной секции имеют одинаковый диаметр или высоту и каждый из них обрабатывает только определенный участок профиля. Диаметр (или высоту) последнего зуба каждой секции выполняют на 0,03-ті), 04 мм меньше, чем у предыдущего. В этом случае, несмотря на то что зубья в секциях могут иметь разные диаметры в пределах допуска, последние зубья секций срезают металл только с предназначенных им участков.
Режущие участки на первых зубьях секций выполняют путем удаления с рабочего лезвия зуба определенной части путем создания на зубьях разделительных устройств в виде шлицев, лысок, выкружек или фасок, располагаемых в шахматном или другом порядке. На границах режущих участков с разделительными устройствами образуются переходные кромки.
Применение прогрессивной схемы позволяет уменьшить количество режущих зубьев и длину протяжки за счет увеличения толщины срезаемого слоя.
Разновидностью прогрессивной схемы резания являются шахматная, многогранная и переменная схемы резания (рис. 1.2).
У прогяжск, работающих по переменной и мної игранной схемам резания, разделение режущих участков производится радиусными выкружками или прямолинейными скосами (лысками), образующими в поперечном сечении зуба многогранник.
Шахматная схема резания предназначена для обработки круглых отверстий. Черновые секции протяжки состоят из двух и более зубьев со шлицевыми выступами. Последние зубья каждой секции имеют круглую форму с заниженным диаметром на 0,03 0,04 мм по сравнению с диаметров черновых зубьев, для того чтобы чистовой зуб срезал только предназначенную для него часть металла.
Протяжки, выполненные с зубьями, расположенными по прогрессивно-шахматному варианту, могут работать с повышенными подачами, причем при уменьшенной длине протяжек. Недостатком таких протяжек является то, что вспомогательные задние поверхности шлицевых выступов не имеют заднего угла (а/=0). Кроме того при шагах зубьев менее 12 мм возможно подрезание соседнего зуба при шлифовании шлицевых выступов.
Моделирование исходных данных для проектирования протяжного инструмента
Каждое ребро lj представляет собой множество вершин графа /у с х и одновременно lj={xi,X2, ...хп}. Если .Xi -г- х„ в свою очередь являются п множествами, то / = [} xt. 1=1 Рассмотрим предметную ориентацию ребер и вершин графа Gi=(X,C).
Любая конструкция шлицевой протяжки состоит из рабочей и хвостовой частей. На графе Gj=(X,C) это отражается ребром //=/ /, :/, где.хг/-рабочая часть (РЧ), х2- хвостовая часть (ХЧ). В свою очередь рабочая часть протяжки в общем случае есть совокупность фасочной (вершина хц), шлицевой (вершина Х{2) и круглой (вершина Хи) частей: lxl = U хи. 1=1 Ребра lxn. 4/2. Ixu определяют области формирования составных частей фасочной, шлицевой и круглой частей протяжки: (\;/= {хш} гДе Хпг режущий участок фасочной части (РЕЖ); lv:= {х,;і. х,;:}, где х,:, и х,:: соответственно режущий и калибрующий участки круглой части (РЕЖ); /д/. = {х,„, Хп:}, где где шИ.л:ш соответственно рел ущий и калибрующий участки шлицевой части (РЕЖ). Хвостовая часть инструмента представлена ребром /г? и объединяет в себе направляющую (вершина x2i) и крепежную часть (вершина х?2). Ребро /г:,= { х;и. х2,:. х2,,} объединяет составляющие направляющей части инструмента: х:1,- передняя направляющая (ПН), х:1Г задняя направляющая (ЗН), х:,_, - направляющий конус (НК); Крепежная часть инструмента представлена ребром /г::=- /.- г/,где X22I - хвостовик (ХВ); Х222 - шейка (Ш). гЄОра lxiii {Хцц, Х,ц:/, lxi:i iXi;n, Хі;і;. Хі:із/, 1хш= {Хин, Хи/;, Xifii/, lx::i j- .v//. X;:/:} формируют область подчастей составных частей протяжки, где Хц,,, хш:. Xi:n. хи„ - черновые участки режущих частей (ЧР), х,:,:. хш: - переходные участки (П), х,:1}. х1}1} - чистовые участки (ЧС), х::„. х::,; - передний (ПХ) и задний (ЗХ) хвостовики.
Область конструктивных элементов фасонных режущих зубьев 4 4 протяжки формируется в ребрах: /х1Ш = U iiii; (tiii2 = U- 1112/ 1=1 /=i Область конструктивных элементов круглых режущих зубьев (или _ . 4...4 ".л круглой части) представлена ребрами: lxmi = {Jx\2Ui Кии UA i2i2/ /=1 ; = 1 4 А\1213 = и 1213/ Область конструктивных элементов эвольвентных режущих зубьев 4 4 (шлицевой части) определена ребрами: /х1зц = Uxi3ii/ Кпи - U-Vi3i2/ /=1 /=i (гІЗІЗ = U 1313i і=1 3 3 Ребра / ,214 = U Х\2\Аі И 1314 - и ІЗИ: ОПрЄДЄЛЯЮТ КОНСТруКТИВНЫе і=1 і=1 элементы калибрующих зубьев круглой и шлицевой части соответственно. ЗдеСЬ Хит, Хці2і, Х/21Л, X/2I2J, Х/2131, Х/2141, Хізш, X/312I, Х13ІЗІ, X13/4I режущие кромки зубьев протяжки (РК); ХЦІІ2, Хці22, XJ21J2, ХЩ22, Х}2\32, Хі2142, Х]ЗП2, Xj3122, Х;з!32, Х]3142. " ПереДНЯЯ поверхность зубьев (ПП); ХЦПЗ, Хц/23, Х/21/3, Х/2123, Хщзз, Х/2143, Х/зиз, Хвпз, Х/З1зз х/знз - задняя поверхность зубьев (ЗП); XlUN, Х/1124, Х/2П4, Х/2124, Х/2134, Xj2/44, Х/3//4, Х/з/24, Х13/34, Х/3144 СТруЖЄЧНЬІЄ канавки зубьев (КАН). Каждый конструктивный элемент режущих и калибрующих зубьев характеризуется определенными линейными и угловыми размерами. На графе Gi=(X,C) это отражается ребрами: ІхШц, Іхші2 ІХциз 1хцц4, Ixni2i, ІХці22, ІХ/ІІ23, ІХц/24, ІХ12ІІІ, ІХІ2П2 ІХ121ІЗ, ІХ12114, ІХПШ, ІХ)2122 ІХ/2123. ІХ/2І24. ІХІ2131, ІХ12І32, ІХ121ЗЗ, ІХ12134, ІХ12141, ІХ12142, ІХ1214З, ІХІ2144, ІХіЗІИ, lXl3112, ІХциз, ІХ/ЗІІ4, ІХ/3121, ІХШ22, ІХ/ЗІ23, ІХ/3124, ІХ/3131, /3/32, ІХ/3133, ІХ/з/34, ІХ/з/4/, ІХ/з/42, ІХ/3143. ІХ/3/44.
Каждое ребро определяет набор параметров, которые относятся к одному из конструктивных элементов зуба протяжки. Например, режущие кромки (РК) определены: длин ой режущей кромки Is ( вершины Хні// - (Бф), ., ш;/-(Вф), х,2ш , Х/2/21 , Х/2/4/1 , Х/зш -{Ьш), дсШ2/-(Вш)), допустимым
Упругие деформации зубьев протяжек
Для расчетов принималась наиболее распространенная быстрорежущая сталь марки Р6М5, термически обработанная до твердости HRC 62...64. Материал зуба протяжки считался изотропным, подчиняющимся обобщенному закону Гука [78]. Величина коэффициента Пуассона р. и модуля упругости Е материала протяжки принимались, соответственно, 0.3 и 2 105МПа[78] Температурные напряжения, ввиду небольших скоростей резания при протягивании и, соответственно, невысоких температур нагрева инструмента, незначительные и при расчетах не учитывались.
Расчеты показали, что наибольшие осевые деформации єх возникают при вершине режущего лезвия на элементах контакта инструмента с заготовкой (элементы N1 и N2) и вдоль спинки зуба. В теле зуба и на большей части передней поверхности осевые деформации незначительны и колеблются в пределах от 0,000002 до 0,000005. Значения гх в средней по высоте части передней поверхности (элементы N10 - N14) составляют в среднем 50% от величин наибольших деформаций, возникающих при вершине режущего лезвия.
Наибольшие радиальные деформации єу возникают в элементах, расположенных вдоль передней поверхности профиля зуба, особенно в средней по высоте ее части (элементы N10 - N14), а так же при вершине режущего лезвия (элементы N1 и N2).
Наибольшее влияние на характер распределения деформаций оказывают передний угол у и толщина срезаемого слоя Sz, при определенных значениях которых наблюдается скачкообразное нарастание величин деформаций.
Увеличение угла у при неизменных других параметрах профиля приводит к уменьшению жесткости его среднего по высоте сечения, что и приводит к увеличению деформаций. Так,осевые єх] и радиальные єуі деформации вершины режущей кромки при увеличении у от 5 до 20 возрастают в среднем на 6 и 12% соответственно, а при дальнейшем увеличении у. до 25 - на 13 и 18 % соответственно. Характер изменения деформаций в средней части передней поверхности (элементы N10 - N14) зуба протяжки с увеличением у так же является возрастающим. Однако степень их нарастания невысока с составляет в среднем 4% (Kh=l) и 12% (Kh=0.3) для осевых и6% (Kh=l) и 14% (Kh=0.3) для радиальных деформаций. По величине осевые деформации zxw незначительны и составляют в среднем 3% для нового (Кь=1) и 13% для переточенного (Кь=0.3) инструмента от наибольших, возникающих при вершине режущей кромки ех!.
Радиальные деформации в средней части передней поверхности зуба Єуіо по величине соизмеримы с наибольшими еУ. При Кь=1 еуГо составляет в среднем 55% от єуі. При уменьшении Kh до 0.5 и 0.3 єую превосходит єуі на 20 и 45% соответственно.
Таким образом, уменьшение жесткости профиля зуба связанное с увеличением переднего угла у в большей степени отражается на характере распределения радиальных деформаций, влияющих на точность обработанной поверхности.
С увеличением толщины срезаемого слоя Sz возрастает сила резания, что приводит к увеличению деформаций в опасных элементах профиля зуба (элементы N1,N2,N10-N14). Зависимости eK\=J{S) и єу1= Д8) монотонно возрастают на всем диапазоне изменения Sz со средней интенсивностью 45 и 30%) соответственно. Зависимости EVo=f(Sz) и БХМ=Д&) при увеличении Sz от 0.02 до 0.3 мм нарастают более интенсивно, в среднем на 55 и 40%, а при дальнейшем увеличении Sz до 0.4 мм происходит их резкий скачок в среднем на 90 и 80% соответственно.
Увеличение высоты профиля зуба h приводит к снижению жесткости его среднего по высоте сечения и увеличению деформаций в нем. Однако интенсивность их нарастания незначительна и составляет в среднем 10%.
Изменение величин радиусов скруглення дна канавки г и.спинки зуба R не оказывают влияния на деформации вершины режущего лезвия сч! и єЧ. Некоторое увеличение деформаций еую и єчю на 5...15% в зависимости от К, при уменьшении г связано с ослаблением ножки зуба из-за эффекта концентрации напряжений, влияние которого увеличивается с уменьшением г.
Увеличение радиуса спинки R приводит к уменьшению деформаций, возникающих вдоль передней поверхности зуба в среднем на 20%, что связано с увеличением толщины среднего по высоте сечения профиля, а, следовательно и повышением его жесткости.
Уменьшение длины спинки зуба в диапазоне от Kh =1. до Kh =0,3 приводит к уменьшению жесткости зуба, а следовательно к увеличению деформаций. Осевые деформации вершины режущей кромки возрастают в среднем на 20%, а радиальные - на 25%.
Изменение величины шага зубьев / не оказывают влияния на деформации вершины режущего лезвия єХ и єуі. Осевые деформации в средней части передней поверхности зуба єхю по величине составляют в среднем от 4 до 13% в зависимости от Kh по сравнению с наибольшими; Радиальные деформации ЕУО по величине соизмеримы с деформациями єуі и составляют в среднем от 65 до 175% в зависимости от Kh по сравнению с єу1. Увеличение величин радиальных деформаций в средней части передней поверхности зуба связано со снижением жесткости его среднего по высоте сечения.
Реализация математической оптимизационной модели протяжки численным методом динамического программирования
Проведенные исследования показали, что перемещения вершины режущей кромки зависят от жесткости профиля зуба, в частности.от коэффициентов Kh и Kg. Уменьшение значений Кь и Kg при переточках приводите к снижению жесткости профиля зуба, что ведет к увеличению перемещений его вершины, а, следовательно, и к снижению точности обработки. Причем, с уменьшением жесткости профиля зубьев в результате переточек интенсивность нарастания радиальных перемещений возрастает в большей степени, чем осевых.
Увеличение силы резания, возникающее при затуплении режущего лезвия, приводит к увеличению наибольших перемещений в среднем на 15%.
Влияние радиуса скруглення дна канавки на перемещения вершины режущего лезвия незначительно и составляет в среднем 3%.
Наибольшее влияние на осевые и радиальные перемещения вершины режущего лезвия оказывают высота зуба h и передний угол у соответственно. При увеличении h в исследуемом диапазоне осевые перемещения вершины возрастают в среднем на 32%. Увеличение у способствует увеличению радиальных перемещений вершины в среднем на 20%.
Таким образом, с точки зрения точности обработки отверстия передние углы чистовых и калибрующих зубьев протяжек следует выбирать по условию уменьшения возможных перемещений их вершин. При малых у радиальные перемещения чистовых и калибрующих зубьев будут минимальными.
Следовательно, для уменьшения разбивки протянутого отверстия у чистовых и калибрующих зубьев новой протяжки передние углы следует назначать минимальными, исходя из механических свойств обрабатываемого материала.
Повысить жесткость чистовых и калибрующих зубьев,а , следовательно, уменьшить радиальные перемещения их вершин, можно так же уменьшив их высот} и увеличив радиусы спинки и скруглення дна канавки. Это не будет сказываться на процессе стружкообразования, поскольку зубья срезают тонкие слои металла.
По мере переточек протяжки в процессе эксплуатации, когда диаметр калибрующей части уменьшается и приближается к нижней границе поля допуска на протянутое отверстие, передние углы чистовых и калибрующих зубьев рекомендуется увеличивать в пределах допустимых значений. Это будет способствовать уменьшению жесткости зубьев, увеличению их радиальных упругих деформаций, а, следовательно, и разбиванию протягиваемого отверстия, что в некоторой степени будет компенсировать уменьшение диаметра калибрующей части переточенной протяжки.
Для-выявления более четких рекомендаций по назначению оптимальных параметров профиля зуба протяжки следует рассмотреть его объемное деформированное состояние.
При протягивании отверстий в деталях из стали и других вязких пластичных материалов режущие кромки протяжек не могут быть большой длины и должны иметь стружкоделительные элементы. Стружкоделительные элементы способствуют уменьшению активной длины режущих кромок зубьев. Для определения влияния стружкоделительных элементов на упругие деформации зубьев протяжек в соответствии с рекомендациями [34] используется коэффициент рабочей длины режущей кромки: 7i-dH где 4 - длина активного участка режущей кромки; п - число активных участков режущей кромки, срезающих стружку; / - порядковый номер участка.
Значения коэффициента цк для круглых протяжек со стружкоделительными канавками - 0.82-Ю.88, для протяжек переменного резания - 0,18 0,76 в зависимости от числа зубьев в секции [55].
Наличие на режущих зубьях протяжек стружкоделительных элементов ослабляет зубья. Они деформируются в большей степени по сравнению с зубьями без стружкоделительных элементов. Степень уменьшения жесткости и ослабления- зубьев протяжки зависит от размеров и количества стружкоделительных элементов. При увеличении размеров выкружек и уменьшении их количества зуб ослабляется.
