CC BY
20
3. Фам Хай Чуонг, 1998. Конструкция и расчет проектирования автомата. Вьетнамская военно-техническая академия.
4. Нгуен Нгок Зу, До Ван Тхо, 1976. Баллистика артиллерии; Задачи внутренней баллистики. Вьетнамская военно-техническая академия.
5. Факультет «Зенитная артиллерия», 1999. Учебная программа по зенитному артиллерийскому оружию 37 мм-£65. Академия ВВС и ПВО.
РАСЧЕТ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОТЯЖКИ ВИНТОВЫХ КАНАВОК
В ГЛУБОКОМ ОТВЕРСТИИ C ДИАМЕТРОМ 105 ММ
1 2
Нгуен Ван Луат , До Ман Тунг Email: Нгуен1168@scientifictext.ru
1Нгуен Ван Луат - магистрант; 2До Ман Тунг - кандидат технических наук, заведующий лабораторией, кафедра технологии машиностроения, Государственный технический университет им. Ле Куи Дона, г. Ханой, Социалистическая Республика Вьетнам
Аннотация: протягивание может обрабатываться круглыми отверстиями, фасонными отверстиями, ключевыми отверстиями, прямыми отверстиями или витыми канавками. Однако, когда протяжка требует, чтобы технологические системы имели высокую жесткость, протяжки сложно изготовляются, дороги, особенно длинные протяжки. В статье представлена математическая модель для исследования силы, действующей на протяжные резцы винтовых канавок в глубоком отверстии. А также представлен метод расчета проектирования протяжных резцов винтовых канавок в глубоком отверстии диаметром 105 мм. Результат исследования является основой для выбора технологических параметров протяжных резцов для глубоких отверстий в реальных условиях производства. Ключевые слова: винтовых канавок в глубоком отверстии диаметром 105 мм, протяжка для винтовых канавок, проектирование протяжки.
CALCULATION OF DESIGNING BROACH SCREW GROOVES IN DEEP HOLE WITH A DIAMETER 105 MM Nguyen Van Luat1, Do Manh Tung2
1Nguyen Van Luat - Undergraduate; 2Do Manh Tung - PhD of Technical Sciences, Head of the Laboratory, DEPARTMENT OF ENGINEERING TECHNOLOGY, LE QUY DON UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY, HANOI, SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM
Abstract: the broach can process round holes, shaped holes, straight grooves or screw grooves, ... However, when broaching requires technology systems to have high rigidity, broaches are difficult to manufacture, roads, especially long broaches. The article presents a mathematical model for studying the force acting on broaches of screw grooves in a deep hole. And also presents a method for calculating the design of broaches of screw grooves in a deep hole with a diameter of 105 mm. The result of the study is the basis for choosing the technological parameters of broaches for deep holes in real production conditions.
Keywords: screw grooves in deep hole with a diameter 105 mm, broach for screw groove, broach design.
УДК 608.1:608.2
1. Введение
Винтовые канавки в глубоком отверстии с средним и большим диаметром (отношение диаметра к длине: l/D>50) требуют высокой точности размеров (ИТ7) и шероховатость
поверхности ^а=0,63^0,16 мкм [3]). Эти винтовые канавки часто встречаются в гражданской и военной продукции, например, многошпоночные (шлицевые) отверстия в стволе. Обработка спиральных канавок в глубоких отверстиях - это технологический метод создания спиральных канавок из трубных заготовок или заготовок с глубокими отверстиями. Резка винтовых канавок -это чистовой процесс и процесс разделения, хранения и удаления стружек усложняется структурой глубокого отверстия. Кроме того, этот процесс обработки не может быть остановлен для замены инструмента, в том числе резец, что станок в процессе выполнения этапов обработки. Замена резцов возможна только в том случае, если ход завершен, резец выходит из отверстия. Затем выясняется, что во время обработки канавок в глубоком отверстии, следите за тем, чтобы не повредить резцы и не изменить обрабатываемую ширину резания, поскольку в большинстве этих случаев возникают дефекты.
В настоящее время строгание винтовых канавок является распространенным методом обработки, который удовлетворяет вышеуказанным требованиям. Однако, при этом сила резания велика, что сильно влияет на точность и качество поверхности винтовых канавок. Таким образом, исследование силы при строгании имеет важное значение для определения устойчивости строгального станка и прочности резца, также является основой для выбора технологических параметров протяжных резцов для глубоких отверстий в реальных условиях производства.
В этой статье представлено исследование силы, действующей на протяжные резцы, для расчета проектирования протяжных резцов винтовых канавок в глубоком отверстии, например, в данной работе, отверстие с диаметром 105 мм и 36 канавками (рис. 1).
Рис. 1. Винтовые канавки в глубоком отверстии диаметром 105 мм (угол нарезки: а= 8055 б"±10')
2. Основа расчета и проектирования протяжки винтовой канавки
a Метод проектирования: Резец обычно разрабатывается в соответствии со схемой на рисунке 2.
Рис. 2. Этапы расчета и проектирования протяжного резца
31
Ь. Конструкция строганного инструмента: Соответствует требованием для резания нарезки отверстия с диаметром 105 мм и 36 канавками [3, 4], конструкция протяжного инструмента включает в себя детали, представленные на рисунке 3.
Рис. 3. Конструкция протяжного инструмента (1 - задняя гайка; 2 - шайба; 3 - затвор; 4 - задняя направляющая; 5 - протяжный резец; 6 - основание; 7 - передняя направляющая;
8 - передняя гайка)
^ Расчет направляющей втулки (задняя и передняя направляющие)
- Требование: Направляющая для головки режущего инструмента должна обеспечивать точное позиционирование головки инструмента с поверхностью отверстия во время процесса резки.
- Размеры направляющей втулки: Длина L и диаметр D рассчитываются в соответствии с требованием прямолинейности отверстия 105 мм:
+ Длина LHS ~ 0.5 D = 50 мм.
+ Максимальный диаметр втулки эквивалентен диаметру отверстия: 105,14 _0 096 мм.
Допуск направляющей втулки определен по допуску прямолинейного калибра отверстия диаметра 105 мм (Рис. 4). Задняя и передняя направляющие представлены на рис. 5.
Рис. 4. Прямолинейный калибр отверстия диаметром 105 мм
а) б).
Рис. 5: Задняя (а) и передняя (б) направляющие
d. Расчет проектирования протяжного резца
- Рабочие требования:
+ Рабочее время неострых резцов составляет в среднем 4 ^ 8 часов;
+ Толщина стружки после каждой резки составляет от 0,02 до 0,05 мм при ширине резки неизменен от 5,35 мм;
+ Процесс обработки не может быть остановлен для замены инструмента, в том числе резец, замена резцов возможна только в том случае, если ход завершен;
+ Глянец поверхности канавки после нарезки соответствует чертежным требованиям и находится на уровне 8;
+ Скорость резания от (4 ^ 10) м/мин; количество резцов: п = 36.
- Материал резца - сталь РФ-1. Состав: '-9%; V - 1%; С - 1,4 ^ 1,5%. Сталь РФ-1 может подвергаться термической обработке для достижения твердости режущей головки около 62 ^ 65 ЖС.
Исследование силы резания по распределению головки резца в винтовой канавке
Рис. 6. Силы, действующие на головку резца при протягивании винтовых канавок в глубоком
отверстии
Рассмотрен резец в системе координат Oxyz. Для выбора геометрических параметров головки резца исследуется сила, действующая на головку резца под углом вершины резца в соответствии с перпендикулярным направлением винтовой канавки, изображенной на рис.6.
Силы, действующие на резец: сила резания (Px, Py, Pz); сила трения (T, K); тяговое усилие машины Q направлено в том же направлении осевого отверстия.
Сила, действующая на вершину резца в осевом направлении, определяется по формуле (1):
R ЧQ2 + к2, (1)
где: Q = Pz. cosO; K = Pz. sin Ú) .
Тангенциальная сила Pz определяется по формуле (2) [1, 2,]:
Pz = Pf , (2)
где: p - единица силы резания, для стали: p = 3200 Н/мм2; f - площадь поперечного сечения срезаемого слоя, мм2.
Общая площадь поперечного сечения F всего срезаемого слоя строганным инструментом, имеющим n резцов после одного разреза, составляет:
n
F = ^ fi = abn = ab0n / coso, (3) i=i
где: a - толщина среза, мм; b - ширина среза, мм; n - количество резцов.
Поставляя все значения в (1), получается:
r = p = Ji + tag2 = Po0 .(1 + tag 2 (4) coso
Результат исследования силы, действующей на резец, представлен на рис. 7.
„„ X»4
2.4fi -1-1-'-'-1-1-1-1-
Ü123456789 Угла между вершиной резца и перпендикулярных! направлением вин твой канавки (градус)
Рис. 7. Закон изменения силы, действующей на резец, в зависимости от угла между вершиной резца и перпендикулярным направлением винтовой канавки а
Из рисунка 6 видно, что при увеличении угла а, сила, действующая на протяжной резец, также увеличивается, однако не сильно. Сила, действующая на резец, достигает минимального значения, когда резец перпендикулярен винтовой канавке R=2,45.104 Н. Выбирается ю=0°.
Определение угла резца
- Передний угол у: выбирается в зависимости от материала заготовки, толщины поверхности и точности рабочей поверхности, мало влияет на износ и срок службы инструмента, но сильно влияет на силу резания и блеск поверхности. Значение угла у для резца для разных материалов представлено таблице 1.
Материал Твердость, HB Передний угол у
<229 150
Сталь 229-300 120
>300 50
Серый чугун <180 >180 80 50
Для этой стали с твердостью HB> 229, у определяется: + Резец черновой обработки: у =50; отклонение 30'; + Резец совершенной обработки: у = 30; отклонение 30'.
- Задний угол а: выбирается в зависимости от материала заготовки и на основе экспериментов и практики:
+ Для черновой обработки: а =30, отклонение 30'; + Для совершенной обработки: а =20, отклонение 30'.
- Вторичный задний угол в: угол канавки 507'43", вторичный задний угол в = 60; отклонение 30'.
На основе приведенных выше данных, с использованием программного обеспечения Inventor построится общая модель протяжного резца винтовых канавок в отверстии с глубиной 105 мм, представленная на рисунке 8.
Рис. 8. Конструкция протяжного резца в глубоком отверстии
Проверка на прочность: Используется программу Inventor для проверки на прочность резца с входными параметрами: сила, действующая на резец R = 25.209 Н; силовая точка:
вершина резца; материал резца: сталь Р9Ф-1; предел прочности протяжного резца [ст] = 34 кг/мм2 = 333 МПа; перемещение не превышает допустимого отклонения 0,022 мм.
Результат анализа эквивалентного напряжения, перемещения и коэффициента безопасности представлен на рисунках 9, 10 и 11.
Рис. 9. Эквивалентное напряжение (Von Mises Stress)
Рис. 10. Перемещение, мм
Рис. 11. Коэффициент безопасности
Из результатов анализа видно, что значения напряжений, перемещения и коэффициента безопасности находятся в допустимых пределах материала инструмента.
3. Вывод
На основе анализа технических требований к винтовым канавкам в глубоком отверстии была исследована математическая модель для изучения силы, действующей на резец в соответствии с углом между резцом и нормальным направлением канавки. Результат исследований показывает, что сила, действующая на резец, минимальна, когда резец перпендикулярно винтовой канавке. А также представлен метод расчета проектирования протяжного инструмента, подходящий для условий производства во Вьетнаме.
Список литературы / References
1. Пронкин Н.Ф. Протягивание труднообрабатываемых материалов / Ф. Пронкин. М.: Машиностроение, 1978. С. 119.
2. Губанов С.Г. Протяжки для обработки шлицевых отверстий с эвольвентным профилем / Издательство LAP LAMBERT, 2012.
3. Губанов С.Г. Разработка эффективного протяжного инструмента для обработки шлицевых отверстий с эвольвентным профилем: дис. ... канд. тех. наук: 05.02.07. Курс, 2013.
4. Туктанов А.Г. Технология производства стрелково-пушечного и артиллерийского оружия / А.Г. Туктанов. М.: Машиностроение. Moscow, 2007.
РАЗРАБОТКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВХОДНЫХ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ РАДИАЦИОННОЙ, ХИМИЧЕСКОЙ, БИОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ В РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНОЙ МАШИНЕ ДМ-2ПХ Нгуен Нгок Тьен Email: Nguyen1168@scientifictext.ru
Нгуен Нгок Тьен - магистр, заместитель заведующего отделом, научно-исследовательский отдел химии, Институт военной химии окружающей среды, г. Ханой, Социалистическая Республика Вьетнам
Аннотация: разведывательная машина ДМ-2ПХ имеет возможность разведывать, сражаться на земле и на плаву. Количество оборудования, установленного на машине, сильно влияет на устойчивость и состояние равновесия. В этой статье представлена математическая модель решения задач динамики движения машины ДМ-2ПХ на плаву, таких как определение координат центра тяжести, лобового сопротивления, максимальной нагрузки, стационарного состояния и статического равновесия, при установке оборудования радиационной, химической, биологической разведки нового поколения. Результат решения этой задачи используется для расчета проектирования и установки оборудования радиационной, химической, биологической разведки нового поколения в разведывательной машине ДМ-2ПХ.
Ключевые слова: разведывательная машина ДМ-2ПХ, оборудование радиационной, химической, биологической (РХБ) разведки, плавающая способность, статическая устойчивость, осадка.
A STUDY ON DETERMINATION OF INPUT PARAMETERS FOR CALCULATION AND DESIGN OF RECONNAISSANCE EQUIPMENTS NBC ON RECONNAISSANCE VEHICLE DM-2PH
Nguyen Ngoc Tien
Nguyen Ngoc Tien - Master, Deputy Head of the Research Department, RESEARCH DEPARTMENT OF CHEMISTRY, INSTITUTE OF MILITARY ENVIRONMENTAL CHEMISTRY, HANOI, SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM
Abstract: reconnaissance vehicle DM-2PH have the ability to scout, fight on land and afloat. The number of equipment installed on the machine greatly affects stability and equilibrium. This article presents a mathematical model of reconnaissance vehicle DM-2PH when installing reconnaissance equipment NBC for solving motion dynamics problem afloat vehicle and determination coordinates of the center of gravity, drag, maximum load, stationary state and static equilibrium. The result of solving this problem is used to calculate, design and install reconnaissance equipment NBC on the reconnaissance vehicle DM-2PH.
Keywords: reconnaissance vehicle DM-2PH, Reconnaissance equipment NBC, floating ability, static stability, draft.
