Т.8.3. Расчёт и конструирование протяжек

1. Конструкция протяжки, работающей по профильной схеме (рис. 85)

- замковая часть служит для закрепления протяжки на станке;

- шейка служит для соединения замковой части с передней направляющей частью;

- передняя направляющая часть - вместе с направляющим конусом служит для установки и центровки обрабатываемой детали перед протягиванием;

- режущая часть состоит из режущих и зачищающих зубьев, которые, начиная со 2-го зуба постепенно увеличиваются в размере на величину подъёма на зуб S_z

- калибрующая часть состоит из калибрующих зубьев одного размера равного диаметру зачищающих зубьев;

- задняя направляющая часть препятствует перекосу протягиваемой детали и повреждению обработанной поверхности в момент выхода последних калибрующих зубьев из отверстия.

На режущих и зачищающих зубьях выполняются стружкоразделительные канавки, расположенные в шахматном порядке (рис 86)

t_к = 5…10 мм; s_к = 0,6…1,5 мм; h_к = 0,4…1.0 мм

2. Геометрия зуба протяжки (рис.86)

мм - шаг зубьев, где - длина детали

мм - глубина канавки;

мм - толщина зуба

- радиус канавки

; - отверстия 1кл. точности

(6 кв.)

- отв. 2…3 кл. точности (7…8) кв.

- отв. 4 кл. точности (9…11) кв.

3. Активная длина протяжки

мм

; А – припуск под протягивание

s_z – подача в мм/зуб; z_зач = 2…4 – число зачищающих зубьев

z_к = 3…8 – число калибрующих зубьев

4. Расчёт протяжки на прочность

Протяжка, рассчитанная на определённую длину детали не может быть использована для протягивания более длинных деталей. При работе протяжка испытывает напряжение растяжения. Опасным сечением протяжки является сечение по впадине перед первым зубом или сечение по замковой части

Напряжение растяжения определяется по формуле:

;

кгс/мм² – допускаемое напряжение растяжения

кгс (н), -сила резания

мм² – площадь опасного сечения;

d- диаметр опасного сечения

Раздел 9. Шлифование т.9.1. Абразивные инструменты

1. Процесс шлифования

Представляет собой широко распространённый метод окончательной (отделочной) обработки закалённых деталей, обеспечивающий высокую точность размеров 1-2 класса (6-7 квалитеты) и чистоту до 12 класса.

В качестве режущего инструмента используются абразивно-шлифовальные круги (рис.87), состоящие из большого числа мелких твёрдых зёрен абразивного материала, скреплённых между собой различными связывающими веществами (связками).

Шлифование сопровождается выделением значительного количества тепла t = (1000…1500)°С, поэтому требует интенсивного охлаждения содовыми растворами (20…60) л/мин.

Абразивный инструмент делится на следующие виды: шлифовальные круги, алмазные круги, шлифовальные и алмазные головки, шлифовальные и алмазные сегменты.

2. Шлифовальные круги и их характеристики

Основным абразивным инструментом для шлифовки, заточки, доводки является шлифовальный круг, характеристиками которого являются форма и геометрические размеры, абразивный материал и его зернистость, связка, твёрдость, структура.

а) абразивные материалы – бывают естественные (кварцевый песок, наждак, корунд, природный алмаз) и искусственные (электрокорунд, карбид кремния, синтетический алмаз). Широкое распространение в металлообработке получили искусственные абразивы и природный алмаз.

Электрокорунд - состоит в основном из окиси алюминия Al₂O₃ - теплостойкость 2050°С, твёрдость HV= 2500 кг/мм² , выпускается двух видов:

Э – электрокорунд нормальный – для шлифования незакалённых сталей 16А, 15А, 14А, 13А,12А;

ЭБ – электрокорунд белый – для фасонного шлифования закалённых сталей 25А, 24А,23А, 22А;

Карбид кремния SiC t ≤ 2050°С; HV= 3600 кг/мм²; выпускается 2-х видов:

КЧ – карборунд чёрный - для шлифования чугуна, бронзы, сплавов алюминия 55С, 54С, 53С;

КЗ – карборунд зелёный – для шлифования металлов и металлокерамических твёрдых сплавов 64 С, 63С применяется для заточки инструментов

Карбид бора В₄С – HV= 4300 кг/мм² обладает значительной хрупкостью. Идёт на изготовление пасты для доводки твёрдосплавных инструментов, абразивных кругов.

б) зернистость - Абразивные материалы дробятся в шаровых мельницах, после чего полученные зёрна сортируются по размерам с помощью сита. В зависимости от размера зёрен устанавливаются номера зернистости. Размеры зерен колеблются от 3,5 до 2500 мкм. Наибольший размер зерна имеет номер 200.

Шлифовальное зерно: 200, 160, 125, 100, 80, 63, 50, 40, 32, 25, 20, 16;

Шлифовальные порошки 12, 10, 8, 6, 4, 5, 3;

Микропорошки М63, М50, М40, М28, М20, М14;

Тонкие микропорошки М10, М7, М6, М5

г) связка – для соединения зерен в одно целое применяются органические и неорганические связки

органические	неорганические
В – вулканитовая Б – бакелитовая ГФ - глифталевая	К – керамическая М – магнезиальная С – силикатная

д) твёрдость – способность связки удерживать зёрна в инструменте при воздействии сил резания. Установлена следующая шкала твёрдости шлифовальных кругов:

мягкие М1, М2, М3; среднемягкие СМ1, СМ2; средние С1, С2;

среднетвёрдые СТ1, СТ2, СТ3; твёрдые Т1, Т2;

весьма твёрдые ВТ1, ВТ2; чрезвычайно твёрдые ЧТ1, ЧТ2

При выборе твёрдости шлифовального круга следует придерживаться следующих рекомендаций:

1) чем выше твёрдость материала, тем мельче круг;

2) чем больше глубина шлифования, тем выше твёрдость круга;

3) с увеличением скорости шлифования твёрдость шлифовального круга уменьшается.

д) структура – характеризует соотношение в единице объёма круга абразивного зерна, связки и пор. Абразивный инструмент имеет 18 номеров структур ( с 1 по 18) которые делятся на 4 группы:

1. (1 – 4) – плотные; 2.( 5 – 8) – среднеплотные;

3. (9-12) - открытые; 4. (13 – 18) – высокопористые

Номер структуры определяет промежуток (расстояние) между зёрнами: чем больше номер, тем больше промежуток. Плотные структуры идут для чистовых и фасонных работ (прочность кромки). Открытые высокопористые - при обработке вязких и мягких материалов и плоском шлифовании торцем круга. Среднеплотные – при заточке режущего инструмента и всех видах плоского и круглого шлифования

е) форма шлифовальных кругов (рис. 88)

ПП- плоский прямой;

ПВ – плоский с выточкой;

ПВД – плоский с двухсторонней выточкой;

ЧЦ – чашечный цилиндрический;

ЧК – чашечный конический;

2П – плоский с двухсторонним коническим профилем;

Т – тарельчатый