Расчет металлорежущих инструментов (червячной фрезы, комбинированного сверла и шлицевой протяжки) (стр. 3 из 5)
По [4, с. 430, 434, табл. 21, 27, 28] принимаем значения коэффициентов уравнения.
; 
; 
мм/об; 
; 
; 
; 
; 
Нм;Общий крутящий момент, действующий на комбинированное сверло, складывается из моментов на его ступенях.
; 
Нм;Критическая сжимающая сила.
Это осевая нагрузка, которую стержень выдерживает без потери устойчивости:
2.7 Площадь поперечного сечения сверла
Увеличение площади поперечного сечения сверла способствует повышению прочности и жесткости сверла, до определенного момента увеличивается, и стойкость. Дальнейший рост сечения ухудшает отвод стружки.
Оптимальную и максимально допустимую площадь поперечного сечения определяют по формулам:
Для первой ступени:
мм2; 
мм2.Для второй ступени:
мм2; 
мм2.2.8 Диаметр сердцевины
Диаметр сердцевины сверла выбирается в зависимости от размеров сверла.
; 
мм; 
мм;Диаметр сердцевины к хвостовику увеличивается. Это увеличение составляет 1,4-1,8 мм на каждые 100 мм рабочей части сверла.
2.9 Длина сверла
Длина первой ступени:
Где lК – длина заборного конуса;
lП – длина перебега;
lЗАТ – запас на переточку;
lФ – глубина фаски
; 
мм; 
мм; 
; 
мм; 
; 
мм; 
мм;Длина конечной ступени:
;где lг – длина канавки для выхода фрезы
; 
мм; 
мм; 
мм;Принимаем длину последней ступени
мм.Длина и параметры хвостовика сверла:
Форма хвостовика определяется как формой посадочного отверстия станка, так и его диаметром.
Средний диаметр конического хвостовика определяется по формуле:
;где:
- коэффициент трения стали о сталь; 
- половина угла конуса Морзе; 
- отклонение угла конуса.Тогда:
.Максимальный диаметр конуса Морзе:
мм.Выбираем стандартное значение:
для конуса Морзе №2.Длина сверла состоит из суммы длин всех ступеней, шейки и длины хвостовика:
,где
мм – длина хвостовика сверла. 
мм – длина шейки сверла.Тогда общая длина сверла:
мм.3 РАСЧЕТ ШЛИЦЕВОЙ ПРОТЯЖКИ
3.1 Исходные данные
При выборе заготовки для последующего протягивания определяют диаметр и точность предварительно изготовленного отверстия. При центрировании по ширине шлица предварительно обработанное отверстие не обрабатывается.
- диаметр отверстия до протягивания
мм [3, с.253, табл.4.75];- наружный диаметр шлицев
мм;- внутренний диаметр шлицев
мм;- число шлицев
;- ширина шлица
мм;- материал детали сталь 40ХН твердость 180-350 НВ;
- длина протягивания
мм;- шероховатость
мкм;- максимальный диаметр отверстия
мм.3.2 Выбор схемы резания
На основании анализа конструкций протяжек по схемам резания, представленного [3, с.6, табл. 1], установлено, что протяжка с групповой схемой резания будет обеспечивать следующие преимущества:
- уменьшается длина протяжки;
- повышается производительность процесса протягивания4
- уменьшается расход инструментального материала;
- уменьшается суммарное усилие протягивания;
- повышается стойкость протяжки;
- снижается себестоимость обработки изделия;
3.3 Выбор угла фаски
По [3, с.24] принимаем угол фаски b=45°;
3.4 Шаг черновых зубьев
Шаг черновых зубьев определяется по формуле:
,где L-длина протягивания;
мм;Полученное значение округляем до ближайшего стандартного, выбранного из [3, с.14, табл.6]. Выписываем размеры профиля зубьев протяжки:
мм, 
мм, 
мм, 
мм, 
мм2, 
мм2. значение углов резания примем по [3, с.16, табл.8]. Передние углы для всех зубьев 
, значение задних углов для черновых и переходных зубьев 
, чистовых 
, калибрующих 
основные геометрические параметры представлены на рисунке 3.2. 
Рисунок 3.1 Размеры профиля зубьев протяжек
3.5 Максимально допустимая сила резания
Сила резания, допускаемая прочностью хвостовика в опасном сечении, выбирается из [3, с. 13, табл. 5]. Диаметр хвостовика Dхв принимается равным ближайшему меньшему значению по отношению к D0. Но необходимо ограничить диаметр размером Ø50мм, поскольку прочность на разрыв такого хвостовика соответствует максимально-возможной величине тягового усилия.
Dхв=50мм; D1=36мм; D2=49мм; l1=90мм; l2=20мм; l3=32мм; c=8мм; [σр] = 400МПа; Pхв=453200H.
Основные размеры хвостовика представлены на рисунке 3.3.