Проектирование и расчет выглаживающих элементов

Повышение качества цилиндрических поверхностей в немалой степени зависит от результатов расчета и проектирования выглаживающей части круглых режуще-выглаживающих протяжек, а также только выглаживающих. Под термином выглаживание имеется в виду обработка с весьма небольшими натягами, при которых пластическая деформация распространяется на незначительную толщину стенки заготовки — не более 5 мм. Под натягом i_в понимают разность диаметров выглаживающих зубьев и отверстия до выглаживания, под относительным натягом — отношение абсолютного натяга i_в к диаметру отверстия. При >0,007 пластической деформации может подвергаться значительная часть, и даже вся толщина стенки, и в этом случае протягивание становится деформирующим. Приводимые рекомендации по расчету и проектированию относятся только к выглаживающим и режуще-выглаживающим протяжкам. Схема выглаживания и конструкция выглаживателей показаны на рис.3, а, б.

Выглаживающие зубья в зависимости от конфигурации и материала заготовок позволяют повысить геометрическую точность отверстия на 30—50%, уменьшить шероховатость поверхности до Rа=0,160,63 мкм, повысить износостойкость детали.

Рис.2: а—общий вид; б—поперечный профиль черновых зубьев; в—поперечный профиль переходных и чистовых зубьев; г—поперечный профиль калибрующих зубьев; е – продольный профиль чистовых и калибрующих зубьев.

Твердосплавные выглаживающие зубья, обладая высокой износостойкостью, позволяют существенно увеличить общую наработку протяжки, так как их наличие дает возможность в определенных пределах корректировать диаметр отверстия и, следовательно, использовать протяжки, уже не обеспечивающие необходимый размер. Следует иметь в виду, что точность отверстия после обра­ботки выглаживающими зубьями, работающими с малыми натя­гами, несколько возрастает (не более чем на 50%), при средних натягах — практически не изменяется, а при больших — даже сни­жается (в зоне торцов и при обработке заготовок переменной диаметральной жесткости). Вместе с тем увеличение натяга ведет к значительному уменьшению шероховатости поверхности. В связи с тем, что остаточная деформация отверстия после выглаживания зависит от очень многих причин, практически трудно рассчитать размеры выглаживающих зубьев, которые сразу обеспечивали бы значительное уменьшение шероховатости при обработке отверстия по 6—9-му квалитетам. Поэтому рассчитанные по приведенным формулам размеры выглаживающих зубьев обеспечивают получе­ние отверстия с максимально допустимыми размерами. Это позво­ляет в дальнейшем легко обеспечивать требуемый размер отвер­стия после незначительного уменьшения диаметров выглаживаю­щих зубьев с помощью доводки. Выглаживающие зубья в виде отдельных колец или блока закрепляют на протяжке различными способами. Резьбовое закрепление обычно применяют на протяж­ках диаметром до 20—25 мм. Замок с втулкой, пружиной и двумя сухарями более технологичен, обеспечивает хорошее базирование, но на протяжках малого диаметра и при обработке заготовок ма­лой длины применение его ограничено (см. рис. 3, в). Применяется и замок с упором блока или колец в сухари, которые охваты­ваются замыкающей втулкой, удерживаемой от осевого смещения стопорным кольцом. Этот замок менее технологичен - требуется точное обеспечение размеров всех его деталей. Замки с несколь­кими пружинами, сухарями, с фиксацией благодаря силам трения конических поверхностей сложнее в изготовлении и менее надеж­ны по сравнению с замками указанных трех типов. Основные эле­менты выглаживающей части протяжки и заготовки показаны на рис. 3 (а—схема выглаживания; б—конструкция выглаживателей; в—замок для крепления выглаживающих зубьев)