61 / 126
Актуальные проблемы в машиностроении
. Том 4. № 3. 2017
Технологическое оборудование,
оснастка и инструменты
____________________________________________________________________
61
УДК 621.9.025.19:681.3.06
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ШЛИЦЕВЫХ ПРОТЯЖЕК ОПТИМАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ
С.В. ЛУКИНА, доктор техн. наук, профессор
М.В. КРУТЯКОВА, канд. техн. наук, доцент
(Московский политех, г. Москва)
Лукина С.В.
– 107023, г. Москва, ул. Большая Семёновская, д. 38,
Московский политехнический университет,
:
lukina_sv@mail.ruРассматривается методика проектирования оптимальных конструкций шлицевых
протяжек. Многообразие конструктивных исполнений протяжек описано совокупностью
геометрических, конструктивных и эксплуатационных параметров рабочей и хвостовой
частей. Для оценки эффективности шлицевых протяжек сформирована система целевых
функций, характеризующих длину шлицевой, круглой и фасочной частей в зависимости от
схемы резания. Обоснована система конструктивных и технологических ограничений на
основные параметры протяжки. Решение задачи выбора оптимального решения построено на
реализации алгоритма динамического программирования. Методика проектирования
оптимальных конструкций шлицевых протяжек, реализованная в среде MS Excel.
Ключевые слова
: шлицевая протяжка, проектирование, целевая функция,
математическая модель, оптимизация
Введение
Протягивание является одним из наиболее производительных процессов обработки
металлов резанием. Протягивание применяется для предварительной и окончательной
обработки как внутренних, так и наружных поверхностей различных деталей с высокой
точностью (по 7 - 6 квалитетам) и малой шероховатостью (Ra=1,25...2,5мкм).
Производительность протягивания выше, чем производительность сверления, зенкерования
и развертывания отверстий в 10...15 раз [1]. 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 [2,3].
Проблема выбора рациональной конструкции шлицевой протяжки является сложной
и многоплановой задачей, требующей оптимизации многочисленных геометрических,
конструктивных и эксплуатационных параметров. Существующие методики ориентированы
на проектирование конструкций протяжек равной стойкости и не позволяют выбирать
параметры инструмента по совокупности критериев оптимальности [1-8].
Целью работы является повышение эффективности работы протяжного инструмента
за счет уменьшения его длины на основе разработанной методики проектирования, постро-
енной на базе математической модели, обеспечивающей оптимизацию основных геометри-
ческих и конструктивных параметров инструмента.