Actual Problems in Machine Building 2017 Vol. 4 No. 3

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, e-mail : lukina_sv@mail.ru Рассматривается 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.