KONSTRUKCIJA PROVLAKAČA ZA UNUTRAŠNJE PROVLAČENJE

Transcript

1 KONSTRUKCIJA PROVLAKAČA ZA UNUTRAŠNJE PROVLAČENJE Definicija Provlačenje je postupak obrade skidanjem strugotine, pri čemu alat vrši najčešće pravolinijsko kretanje uzduž svoje ose, ređe zavojno ili kružno kretanje. Uzdužno kretanje alata normalno se izvodi vučenjem, ređe potiskivanjem (guranjem). Alat za provlačenje ima stepenasto postavljene zupce čije se rezne ivice po visini razlilruju za debljinu strugotine. Alat za provlačenje po dužini obrazuju: prednja drška, deo za centriranje radnog komada (ulazni, konusni deo i vodeći, cilindrični), rezni deo sa stepenasto poređanim zubcima i zadnja drška. Prednja drška ima oblik pogodan za prihvatanje držačem koji služi za vezu sa određenim organom mašine za provlačenje. Zadnja drška ulazi u zadnji držač koji služi za vođenje alata. 1. prednji držač 2. osloni prsten 3. telo mašine 4. oslona ploča 5. podmetač za radni komad 6. radni komad 7. provlakač 8. zadnji držač Slika 1 Nazivi osnovnih elemenata: a 1 - dužina dela za uvođenje i centriranje a 2 - dužina ozubljenog dela (ozubljenja za grubu obradu, dužine za završnu obradu i dužine za rezervu-kalibriranje) a 3 - dužina dela za vođenje, b fα - širina ruba leđne površine zubaca b fγ - širina ruba grudne površine zubaca c - dubina međuzublja list 1/12

2 d - najveći prečnik alata za provlačenje e - širina leđne površine zupca (debljina zupca) h - debljina skidanja sloja po jednom zupcu ( h 1 za grubu, a h 2 za završnu obradu) l 1 - dužina prednje drške (od početka alata pa do površine na koju se oslanja radni komad) l 2 - dužina zadnje drške alata R - poluprečnik krivine profila međuzublja t - korak ozubljenja ( t 1 za grubo, t 2 za završno ozubljenje) x - prostorni faktor za međuzublje z - ukupan broj zubaca ozubljenog dela ( z 1 broj zubaca grubog, z 2 broj zubaca završnog ozubljenja, z 3 broj rezervnih zubaca) z e - broj zubaca koji su istovremeno u zahvatu P - površina preseka međuzublja L - ukupna dužina alata za provlačenje α - leđni ugao zubaca α f - leđni ugao ruba γ - grudni ugao zubaca γ f - grudni ugao ruba λ - ugao nagiba zubaca b - širina obrađivane površine na radnom komadu l - dužina obrađivane površine na radnom komadu H - debljina sloja koji se skine provlačenjem ( H 1 debljina skinuta delom za grubu, a H 2 debljina skinuta delom za završnu obradu) s - hod alata za provlačenje F - sila rezanja i - broj mesta (alata) na mašini za provlačenje b 1 - širina prednje drške h 1 - visina prednje drške Zadatak Konstruisati pljosnati provlakač, za žljeb prema datim podacima. Odrediti sve konstruktivne karakteristike i nacrtati radionički crtež provlakača. Materijal obradka C45 Dužina provlačenja l 40 mm Prečnik otvora D 85 mm Dubina žleba t mm Širina žleba b 18 mm Oblik i mere zubaca i međuzublja: usvojiti prema SRPS K.D5.010 Prednja drška: pravougaonog preseka, oblik R, prema SRPS K.D5.015 Zadnja drška se ne izrađuje. list 2/12

3 1. Shema rezanja, Slika 2 s z - sloj materijala koji skida jedan zub provlakača 2. Dodatak za provlačenje, Slika 3 A = t 1 D c Visina kružnog odsečka kod žljebova za klinove Slika 2 c 0.97 mm T.186 str. 535 [1] za D 85 mmi b 18 mm Računskim putem, dobije se 1 c 2 D D2 b 2 c mm A t 1 D c A mm Dodatak na prečnik pre provlačenja cilindričnih otvora T.185 str. 534 [1] Slika 3 Dodatak za pravougaone otvore T.187 str. 536 [1] 3. Porast po zubu za jednu stranu (debljina strugotine) T.188 str. 538 [1] za materijal obradka C45 (C1530) R m 670 N mm 2 i na osnovu činjenice da je u pitanju provlakač za žleb za klin S z = mm usvajam S z 0.05 mm Pri izboru veličine S z treba imati u vidu da je pri manjoj debljini strugotine bolji kvalitet obrađene poršine, a potrebna je i manja sila provlačenja. 4. Dubina međuzublja (visina zuba), Slika 4 c = 1.13 S z lk koeficijent ispunjenja međuzublja k 3.0 T.190 str. 541 [1] za S z 0.05 mm i R m 670 c 1.13 S z lk c 2.77 mm prema SRPS K.D5.010 usvajamo c 2.5 mm N mm 2 Slika 4 list 3/12

4 5. Prethodni korak reznih zubaca t' = ( ) c t' 2.7 c t' 6.75 mm 6. Maksimalni broj zubaca koji su jednovremeno u zahvatu z e l 1 t' z e 6.9 usvajam z e 7 7. Konačni korak reznih zuba, Slika 4 (zaokružiti na ceo broj) preporuka z e 3 Datoj vrednosti z e odgovara niz koraka t'. Najmanji korak t, koji odgovara usvojenoj vrednost z e određuje se prema obrascu: l t t 5.8 mm z e 0.1 prema SRPS K.D5.010 usvajamo t 7mm prema visini zuba c 2.5 mm U cilju dobijanja što boljeg kvaliteta obrađenih površina korak reznih zubaca provlakača se izrađuje promenljiv i jednak je: t ( 0.5 1) mm ili t ( 0.5 1) mm 8. Mere prednje drške, Slika 5 Iz SRPS K.D5.015 usvajamo za širinu žleba b 18 mm, prednju dršku pravougaonog poprečnog preseka oblika R oznaka: Drška 18 x 32 SRPS K.D5.015 Očitane su sledeće geometrijske veličine drške provlakača: b 1 18 mm h 1 32 mm a 13 mm c11 d11 c11 k 1mm l mm l mm l 4 40 mm l 5 50 mm l 6 8mm m 0.15 mm R 0.3mm Slika 5 list 4/12

5 Za širine b 1 = 23 4mmdrška se izvodi sa ojačanim ramenima širine b 2 i visine h 2 (Slika 6) Slika 6 Za okrugli provlakač prečnik prednje drške je definisan prema SRPS K.D5.011 d 1 D 0, gde je D 0 - mera bušenog otvora 9. Mere prednjeg vodećeg dela, Slika 1 Kod pljosnatih provlakača za žljebove za klin visina vodećeg dela jednaka je visini drške h 1. Dužina prednjeg vodećeg dela: a 1 20 mm usvajam a 1 40 mm Za okrugli provlakač, d pv = D 0, gde je D 0 - mera bušenog otvora. Preporučuje se d pv g6 ili d pv f Površina kritičnog poprečnog preseka na vratu drške A x ah 1 A x 416 mm 2 2 d 2 π A x = gde je d 2 određeno sa SRPS K.D Površina kritičnog poprečnog preseka na mestu prvog zuba b 1 A 1 h 1 c A mm 2 d pv 2c 2 π A 1 = Maksimalna sila provlačenja x za pljosnati provlakač F max = 10 C p S z bze K γ K u K c x F max = 10 C p DS z ze K γ K u K c x za žljebasti provlakač F max = 10 C p S z bnze K γ K u K c list 5/12

6 za kvadratni provlakač F max = 10 gde je: C p π S x zm m h m z e K γ K u K c D [mm] - prečnik otvora koji se provlači b [mm] - širina žleba koji se provlači n [-] - broj žlebova C p [-] - koeficijent, zavisi od materijal obradka i vrsta provlakača T.195 str. 549 [1] x [-] - eksponent, zavisi od materijal obradka i vrsta provlakača T.195 str. 549 [1] x S z [-] - veličina, zavisi od materijal obradka i vrsta provlakača T.197 str. 550 [1] K γ [-] - popravni koeficijent, zavisi od ugla γ T.196 str. 549 [1] γ se određuje na osnovu materijala za obradu T.203 str. 560 [1] K u [-] - popravni koeficijent, zavisi od stepen zatupljenja provlakača T.196 str. 549 [1] K c [-] - popravni koeficijent, zavisi od SHP T.196 str. 549 [1] za pljosnati provlakač za materijal obradka C45 (C1530) R m 670 C p 177 T.195 str. 549 [1] N mm 2 x 0.85 T.195 str. 549 [1] γ = usvajam γ 15 T.203 str. 560 [1] K γ 0.93 za grudni ugao γ 15 T.196 str. 549 [1] K u 1 za oštar alat T.196 str. 549 [1] K c 1 za 10% emulzija T.196 str. 549 [1] Dakle, maksimalnu silu provlačenja određujemo iz x S z 10 3 N F max 10 C p bz mm e K γ K u K c F m max 16.3 kn Ako F max bude veće od vučne sile mašine, neophodno je smanjiti z e (povećavajući korak zupca) ili smanjiti debljinu strugotine po zupcu S z. list 6/12

7 13. Provera provlakača na naprezanja Veličina dozvoljenog naprezanja alata N σ doz 200 T.199 str. 552 [1] za pljosnati provlakač za klinove i mm 2 za provlakač izrađen od brzoreznog čelika Naprezanje na prvom zubu F max N σ 1 σ A obzirom da je σ 1 σ doz 1 mm 2 to zadovoljava Naprezanje drške alata F max N σ x σ A x 39.1 obzirom da je σ x σ doz x mm 2 to zadovoljava Ako je σ 1 ili σ x veće od σ doz neophodno je smanjiti veličinu z e ili S z.. Radi smanjenja naprezanja kod provlakača za žljebove za klin provlakač se može izraditi sa zadebljanim telom. 14. Mere kalibrišućih zuba Visina kalibirišućih zuba h k h 1 A h k mm Širina kalibirišućih zuba na osnovu b 18 mmp8 A g 0.018mm A d 0.045mm b k b A g b k mm d k = d max 15. Mere reznih zuba za pljosnati provlakač (i sve jednostrano režuće) Visina prvog zubca provlakača, koji sa jedne strane režu (provlakači za klinove itd.), jednaka je visini drške. Visina svakog sledećeg zubca se povećava za veličinu S z. Na poslednja dva zubca porast po zubcu se postepeno smanjuje i jednaka je 0.6 S z i 0.4 S z. visina prvog zuba h 1 = h drske h 1 32 mm visina drugog zuba h 2 h 1 S z h mm visina trećeg zuba h 3 h 1 2S z h mm visina n-3-tog zuba h n-3 = h 1 ( n 4) S z list 7/12

8 visina n-2-tog zuba h n-2 = h n S z visina n-1-tog zuba h n-1 = h n S z visina n-tog zuba h n h k h n mm Prečnik prvog zupca se usvaja da je jednak prečniku prednjeg vodećeg dela, a prečnik svakog sledećeg zupca se povećava za 2S z. Na poslednja dva rezna zupca, koji prethode kalibrirajućim zupcima, porast po zupcu se postepeno smanjuje. Prečnici ovih zubaca se odgovarajuće povećavaju za 1.2 S z i 0.8 S z. prečnik prvog zuba D 1 = d pv = D 0 prečnik drugog zuba D 2 = D 1 2S z prečnik trećeg zuba D 3 = D 1 4S z prečnik n-3-tog zuba D n-3 = D 1 2 ( n 4) S z prečnik n-2-tog zuba D n-2 = D n S z prečnik n-1-tog zuba D n-1 = D n S z prečnik n-tog zuba D n = D max = D k Tolerancija reznih zuba 0.01 Tolerancija kalibrišućih zuba Preporuka: mm mm za pljosnati provlakač (i sve jednostrano režuće) tolerancije visine reznih i kalibrišućih zuba 0.01 mm za S z = mm mm za S z = mm 0.02 mm za S z 0.08 mm dozvoljeno odstupanje uglova α +1 γ +/ 1 prečnik reznih zuba: 1/5 porasta po zubu na prečnik, ali ne veće od 0.02 mm sa znakom (-) prečnik kalibrišućih zuba: 1/3 dozvoljenog odstupanja otvora koji se provlači po prečniku sa znakom (-) prečnik vodećeg dela: d pv g6 (f7) ili d zv g6 (f7) list 8/12

9 16. Broj reznih zuba za pljosnati provlakač (i sve jednostrano režuće) A A z r = ( 2 3) zuba z S r 3 z z S r 86.3 usvajam z r 86 z (i sve dvostrano režuće) z r = A ( 2 3) zuba 2S z 17. Tablica visine reznih zuba n 1 z r 3 h h n 1 ( n 1) S z h zr 2 h zr S z h zr 1 h zr S z 1 h h zr k h mm 18. Broj kalibrišućih zuba z k 4 T.200 str. 554 [1] za pljosnati provlakač za klinove 19. Korak kalibrišućih zuba t k = ( ) t za ostale oblike provlakača t k t t k 7mm 20. Mere zadnjeg vodećeg dela, Slika 1 za pljosnati provlakač Kod provlakača za provlačenje žljebova za klinove zadnji vodeći deo se ne izrađuje. Zadnji vodeći deo može biti kružnog ili profilnog oblika sa merama d zv koji odgovaraju meri i obliku provučenog otvora. Dužina zadnjeg dela kao i prednjeg vodećeg dela je određena sa: l zv 20 mm, l zv 0.5 d z, l zv = ( ) l. Preporuke važe ako provlakač nema linetu. list 9/12

10 21. Rastojanje do prvog zuba provlakača, Slika 1 Približno se može odrediti kao: l 0 l 1 a 1 l mm usvajam l mm 22. Dužina reznog dela provlakača l r tz r l r 602 mm 23. Dužina kalibrišućeg dela provlakača l k t k z k l k 28 mm 24. Dužina zadnjeg vodećeg dela provlakača, Slika 1 za pljosnati provlakač Kod provlakača za provlačenje žljebova za klinove zadnji vodeći deo se ne izrađuje, već se umesto toga povećava dužina zadnjeg zupca do dimenzije: l 2 = t k ( 5 10) mm l 2 t k 8mm l 2 15 mm usvajam l 2 15 mm Oblik i mere zadnje drške propisane su sa SRPS K.D Dužina prihvatnog dela za linetu Prihvatni deo se koristi za duge provlakače, kada se primenjuje lineta za podupiranje l p = ( )d zv pri čemu treba da bude l p 20 mm U našem slučaju, ne koristimo linetu, te je l p 0mm 26. Ukupna dužina provlakača za pljosnati provlakač L l 0 l r l k l 2 l p L 905 mm L = l 0 l r l k l zv l zd l p list 10/12

11 27. Provera dužine provlakača Vrši se provera, kojom treba utvrditi da li dužina l ne prelazi dužinu l doz, maksimalno dozvoljenu s obzirom na uslove čvrstoće provlakača. za pljosnati provlakač l doz 1100 mm T.201 str. 557 [1] na osnovu A mm 2 Ako ukupna dužina provlakača za provlačenje žlebova za klinove prelazi najveću dužinu hoda mašine ili dužinu l doz, to se obrada izvodi u više prolaza sa jednim provlakačem uz primenu podmetača. U izuzetnim slučajevima se radi garnitura provlakača. Obzirom da je L l doz to zadovoljava preporučuje se l doz 30 d pv Ako ukupna dužina provlakača prelazi najveću dužinu hoda mašine ili dužinu l doz, onda se izrađ'uje garnitura provlakača. Ukupan broj reznih zubaca se deli na usvojeni broj prolaza na taj načn što dužina provlakača svakog prolaza treba da je jednaka. Prečnik prvog reznog zupca provlakača datog prolaza jednak je prečniku kalibrirajućih zubaca kod provlakača prethodnog prolaza. 28. Elementi profila zubaca provlakača u osnom preseku, Slika 7 Pre svega se bira oblik međuzublja. Izbor, oblika može biti izvršen između sledećih najviše primenjivanih oblika: osnovni (sl. 7 a), produženi (sl. 7 b) i oblik sa krivolinijskim zaleđem (sl. 7 c). a) b) c) Slika 7. Najčešće se primenjuje osnovni oblik međuzublja. Produženi oblik se primenjuje za provlačenje dugačkih otvora i to pri odnosu h/t< 0.35%. Oblik međuzublja sa krivolinijskim zaleđima obezbeđuje dobre uslove rada, ali je komplikovan za izradu, pa se zbog toga ređe primenjuje. list 11/12

12 Prema SRPS K.D5.010 i ranije usvojenom c 2.5 mm t 7 mm usvajam: Širina leđa zuba e 2.2 mm Poluprečnik zaobljenja međuzublja R 1.6 mm Ugao zaleđa usvaja se u granicama η = usvajam η 40 Grudni ugao reznih i kalibrišućih zubaca γ r γ 15 γ k γ 15 Glavni leđni ugao reznih i kalibrišućih zubaca α r = ' α k = 30' 1 Preporučuje se da ugao α r na reznim zupcima bude na gornjoj granici (3 30'), a na poslednja dva - tri zupca bliže donjoj (2 ). Širina ruba (faze) reznih i kalibrišućih zubaca leđne površine b fα.r 0.05 mm b fα.k const povećava kontinualno od prvog kalibrirajućeg zupca ka poslednjem za po 0.2 do 0.1 mm usvajam, na osnovu z k 4 b fα.k1 0.1 mm b fα.k2 0.2 mm b fα.k3 0.3 mm b fα.k4 0.4 mm 29. Izbor konstruktivnih elemenata kanala za lomljenje strugotine, Slika 8 Radi olakšanja uslova rezanja sečiva provlakača izrađuju se sa kanalima za lomljenje strugotine. Broj kanala za lomljenje strugotine kod cilindričnih provlakača T.204 str. 561 [1] na osnovu prečnika provlakača Broj kanala za lomljenje strugotine kod žljebastih provlakača i provlakača za provlačenje žljebova za klinove T.205 str. 561 [1] na osnovu prečnika provlakača za dužinu sečiva, b 18 mm usvajam Izvedba II Prvi zubac ima 2 kanala, Drugi zubac ima 1 kanal itd. za b 6 mmkanali se ne izrađuju kod krtih materijala (liveno gvožđe) kanali se ne izrađuju. Slika Literatura: [1] - Priručnik za konstruktore reznog alata, V.I. Klimov, A.S. Lerner, M.D. Pekarski, GK 1964, Beograd list 12/12