Расчет металлорежущих инструментов (стр. 2 из 5)
| Вид зубцов | Шліцьові | ||
| Квалитет точности, шершавость поверхности | 7-й квалитет приRa = 2,5–1,25 | грубее | |
| Число чистовых зубцов Zчт | 2 Sz ч m = 0,02;2 Sz ч m = 0,01; | 12 | 2- |
| Припуск на чистовые зубцы на диаметр | 0,08 | 0,08 | |
| Число зубцов, которые калибруют | 4 | 3 | |
1.5 Выборстанка
Расчет сил резания при протягивании
Для выбора станка необходимо определить силы резания, которые возникают при протягивании на разных частях комбинированной протяжки. Максимальные силы резания возникают при работе черновых зубцов, поэтому при выборе станка учитывают только их.
Сила резания, которая возникает во время работы черновых зубцов протяжки, зависит от параметров среза и обрабатываемого материала
P=pSzчb1Zmax=421*0,25*80*6=50520 Н,
где р – удельная сила резания, которая приходится на единицу длины резальной кромки зубца, Н/мм, выбирается из таблицы 7;
Szч – подъем на черновые группы зубцов, мм/зуб;
Zmax – максимальное число одновременное работающих зубьев;
b1– длина резальной кромки одного зубца, мм.
Для протяжек группового резания каждый зубец группы снимает 1/Z часть общей ширины снимаемого пласта металла, где Z – количество зубцов в группе. Для фасочной:
, ммгде b – ширина шлицевого паза, гг,
f – величина фаски в основе шлица, гг,
Zф=2 – количество зубцов в группе фасочной части протяжки,
n – количество шлицев.
Для шлицевой части протяжки длина режущей кромки одного зубца равная
, мм,где Zш=2 – количество зубцов в группе шлицевой части протяжки.
сила резания на 1 мм длины резальной кромки – р = 421, Н/мм (из таблицы 7, [1]).
Выбор модели станка
Таблица 8. – Характеристики протяжных станков
| Показатели | Показатели по модели станков |
| 7Б510 | |
| Номинальное тяговое усилие станка Q, НМаксимальнаядлина рабочего хода, гг | 1000001250 |
| Границы скорости рабочего хода протяжки в м/хв | 1 – 9 |
| Минимальный размер от торца хвостовика протяжки к первому зубу, который режет lсч = l1+l2+l3+l4 (рис. 1) | 190 + L |
L – длина втулки, которая протягивается.
Проверка протяжки на прочность
Для того, чтобы в процессе работы не состоялось разрыва протяжки, необходимо сделать ее проверку на прочность по опасному сечению. Опасным сечением протяжки есть тот, в котором его диаметр минимальный. В зависимости от размеров обрабатываемой втулки опасным может быть сечение, которое проходит через минимальный диаметр хвостовика, или сечение, которое проходит по впадине первого зубца. Необходимо проверить выполнение двух условий:
1) условие отсутствия опасности разрыва протяжки по хвостовику
Рдоп³Qh,
453200³90000,
где Рдоп - допустимое разрывное усилие для хвостовика (см. табл. 1), Н,
Q – тяговое усилие станка, Н,
h= 0,9 – ККД станка.
2) условие отсутствия опасности разрыва протяжки по впадине первого зубца
, 
где Dоп = Do – 2h = 92–2*8=76 – минимальный диаметр протяжки в сечении, которое проходит по впадине первого зуба,
Do – диаметр отверстия к протягиванию, мм,
h – глубина стружечной канавки, мм,
[sр] – допустимое напряжение материала протяжки на разрыв, для быстрорежущей постоянные [sр] = 400 МПа, для ХВГ [sр] = 300 МПа
Если хотя бы одно из условий не выполняется, необходимо выбрать станок с меньшим тяговым усилием и при необходимости уменьшить подъем на зубец.
1.6 Расчет фасочной части протяжки
Фасочна часть протяжки предназначенная для формирования фаски в основе шлицу. Эта часть протяжки имеет лишь черновые зубцы.
Определение припуска на фасочные зубцы.
Величина припуска, который снимают фасочные зубцы протяжки зависит от ее типа. Для протяжки типа 1, которая используется при обработке шлицевой втулки для шлицевого соединения с центрировании по внешнему диаметру или боковым сторонам, внутренний диаметр протяжкой не обрабатывается. Диаметр предварительно обработанного отверстия равняется внутреннему диаметру шлицев с соответствующим полем допуска D0 = 82. Припуск под фасочные зубцы равняется
Аф = dфп -d= 83,4–82=1,4, мм,
где dф.г = d + 2¦ + (0,3…0……0,4)=82+2*0,5+(0,3..0…0,4)= 83,4 – диаметр последнего фасочного зубца, мм;
¦ – величина фаски в основе шлица, мм;
d – внутренний диаметр шлицевой втулки, мм.
Диаметр последнего фасочного зуба принимается на 0,3…0…0,4 мм больше диаметра фаски для того, чтобы обеспечить запас на перетачивание протяжки.
Расчет количества зубцов
Для всех типов протяжек, когда фасочные зубцы расположены первыми, количество зубцов определяется по формуле
=6, шт.,где Szч – подъем на зуб в черновых секциях по п. 8.
Определения параметров выкружек
Фасонные зубы группируются в двузубые секции, причем первые зубцы в каждой секции имеют на боковых сторонах выкружки для распределения стружки по ширине, а вторые выполняются без выкружек, заниженные по диаметру на 0,02–0,04 мм для компенсации упругой деформации металла втулки. Радиус выкружки выбирается графически так, чтобы ширина первого зубца секции была приблизительно на половину меньше ширины второго зуба. Глубина викружки должна быть не меньше 3Sz. Боковые стороны зубцов выполняют под углом фаски.
Расчет длины фасочной части протяжки
Общая длина фасочной части протяжки определяется по формуле
Lф= Zф *t=7 *19=133, гг.
где t – шаг черновых зубьев протяжки.
1.7 Расчет шлицевой части протяжки
Припуск на шлицевые зубцы
Шлицевые зубцы протяжки, независимо от ее типа, снимают припуск, величина которого рассчитывается по формуле
Аш = Dmax- dф. – d=92,054 - 83,4. – 0,03=8,624, мм,
где Dmax– максимальный внешний диаметр втулки, которая протягивается, с учетом допуска, мм,
dф.– диаметр последнего фасочного зуба,
d=0,02–0,05 мм – допуск на разбивание отверстия.
Весь припуск Ашснимают черновые, переходные и чистовые зубцы протяжки. Припуск на переходные группы (Аш пер) и чистовые зубцы (Аш чист) выбирают из таблиц.
Припуск на черновую часть рассчитывают по формуле
Ашчерн = Аш – (Аш пер + Аш чист)=8,624 – (0,6 +0,08)=8,104 гг.
Расчет количества зубцов
Количество черновых зубцов
, шт.где Szч – подъем на зуб в черновых секциях по п. 5.3.
Если выходит дробовое число, то его округляют в меньшую сторону к ближайшему целому числу, а не снятый припуск переносится на переходные секции.
Количество переходных зубьев
, шт.Количество чистовых (Zшчист) и калибрующих (Zшкал) зубцов выбирается по табл. 6.
Шлицевые черновые и переходные зубцы группируются в секции, причем первые зубцы в каждой секции имеют на боковых сторонах выкружки для распределения стружки по ширине, а вторые выполняются без выкружек, заниженные по диаметру на 0,02–0,04 мм для компенсации упругой деформации металла втулки. Радиус выкружки выбирается графически так, чтобы ширина первого зуба секции была приблизительно на половину меньше ширины второго зуба. Глубина выкружки должна быть не меньше 3Sz.
Чистовые зубцы выполняют не секционироваными с подъемом на каждый зубец. Выкружек на чистовых и калибрующих зубцах нет.
Расчет длины шлицевой части протяжки
Для повышения точности обработанной поверхности шаг чистовых и калибрующих зубцов принимают меньшим, чем шаг черновых зубцов tчист = (0,7–0,8) t, мм.
ℓш = (Zш черн + Zш пер)*t +(Zш чистый + Zш кал)* tчист, мм.
ℓш = (33 + 6)*19 +(3+ 3)*13,3=820,8=821 мм
1.8 Определение конструктивных размеров протяжки
Все черновые и переходные зубцы в фасочной, круглой и шлицевой частях протяжки объединенные в группы. В границах каждой группы зубцы отличаются между собой шириной, между группами – диаметром.
Диаметры первых зубцов групп определяют путем прибавления двойного подъема на зубец к диаметру первого зубца предыдущей группы