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

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 3. 2017 Technological Equipment, Machining Attachments and Instruments ____________________________________________________________________ 62 Теория Для проектирования протяжки необходимо определить систему исходной информации, обеспечивающей непрерывную взаимосвязь расчетных параметров с параметрами обрабатываемой детали и условиями эксплуатации инструмента. Для установления выше указанных взаимосвязей необходимо конструкцию протяжки однозначно описать системой параметров ее конструктивных элементов [9]. Основными конструктивными параметрами, определяющими протяжку в целом, являются параметры ее режущей части: подъем на зуб S , шаг t и высота h (глубина стружечной канавки) зуба, число зубьев в группе (секции) Z c . Условия эксплуатации протяжного инструмента достаточно полно характеризуются скоростью резания V и количеством его допустимых переточек n . Параметры S, t, h, V и n – взаимосвязаны и не определяются однозначно. В этой связи для обеспечения процедуры выбора значений параметров инструмента необходимо сформировать ряд математических моделей, характеризующих процесс эксплуатации спроектированной конструкции инструмента [10]. Таким образом, для формирования структуры процесса проектирования протяжки следует выявить и рассмотреть взаимосвязи параметров протяжки с параметрами оценки ее эффективности с учетом ограничений на режимы эксплуатации. При решении задач автоматизации проектирования основные свойства и характеристики режущих инструментов следует описывать с помощью формальных математических моделей. Любая математическая модель должна обеспечивать адекватность и простоту представления исходного объекта, информационную сложность, простоту обработки и наглядность. Чтобы правильно сформировать математическую модель, отвечающую всем выше приведенным требованиям, необходимо было выявить параметры, характеризующие конструкцию протяжного инструмента в целом. С этой целью конструкция протяжки была представлена в виде совокупности множеств, каждое из которых определяют какую-либо часть конструкции инструмента, конструктивный элемент или параметры части конструкции или конструктивного элемента [11] . Сформировано множество неповторяющихся параметров, по которым проектируется инструмент, включающее параметры рабочей части и хвостовика:       22 21 13 12 11 1 1 22 1 21 1 13 1 12 1 11 1 1 lx lx lx lx lx i lx n i i n i i n i i n i i n i i n i i x x x x x x x l        , (1) где х 11 , х 12 , х 13 – параметры круглой, шлицевой и фасочной частей протяжки, соответственно; х 1 – параметры, характеризующие рабочую часть протяжки в целом; х 21 , х 22 , – параметры направляющей и хвостовой частей протяжки, соответственно. Установлено, что при решении задачи выбора оптимального, с точки зрения какого- либо критерия, варианта конструкции протяжки достаточно определить параметры ее рабо- чей части, поскольку параметры ее хвостовой части в сравниваемых вариантах будут одина- ковыми [12-15]. Для оценки эффективности спроектированной конструкции протяжного инструмента выбран критерий обеспечения минимальной длины рабочей части. Возможное уменьшение длины протяжки по сравнению с базовым вариантом однозначно позволит снизить стои- мость инструмента за счет уменьшения затрат на материалы и его изготовление, а так же по- высить производительность операции протягивания при прочих равных условиях. Аналитические зависимости между критерием оптимальности и подлежащими опти- мизации геометрическими, конструктивными и эксплуатационными параметрами инстру- мента выражались в виде целевых функций. Причем, каждая целевая функция содержала