Расчёт металлорежущего инструмента (стр. 2 из 4)
Максимальная глубина стружечной канавки:
;
Условие выполняется:
, 9,0 
24,1.
Коэффициент заполнения стружечных канавок для стали к=3 [1,c.16].
Определим подачу на черновые секции:
Szч=F/(L·K)=63,58/(110·3)=0,19,
где F=Fакт=63,58 мм2 – площадь стружечной канавки зуба.
Фактический коэффициент заполнения стружечной канавки:
Кmin= F/(L· Szч)=63,58/(110·0,19)=3,04;
Кmin>K
3,04>3
Выбор угла фаски.
Угол фаски выбирается в зависимости от числа шлицев:
при количестве шлицев n=10, b=360.[1,c.24]
Расчет размеров определяющих положение фаски
a) Размер М:
М=0,5*d*sin(qв+b);
bn=bmax-dB –ширина шлицевого выступа на протяжке;
bmax=10H9=10,036 мм – наибольшая допустимая ширина шлицевой
канавки на детали;
dB=(0,005-0,01) мм – наибольшая величина разбивания на ширине шлица;
bn=bmax-dB=10,036-0.005=10,031 мм;
qв=arcsin[(bn+2f)/d]= arcsin[(10,031+2*0.5)/82]=7,73°;
M=0.5*82*sin(7,73°+36°)=28,34 мм;
Б) Диаметр dф:
dф=bn/sinqф;
гдеqф=arctg(b/(E-C)2);
С=0,5bn*ctgb=0.5*10,031*ctg360=6,90 мм;
Е=М/sinb=28,34/sin360=48,21 мм;
qф=arctg(b/(E-C)2)= arctg(10,031/(48,21-6,90)*2)=6,92°;
dф=bn/sinqф=10,031/sin6,92°=83,26 мм
Передние и задние углы протяжки
а) передние углы:
-черновые и переходные виды зубьев для стали 20ХН I группы обрабатываемости: γ=20°;
-чистовые и калибрующие: γ=20°;
б) задние углы:
-черновые и переходные виды: α=4°;
-чистовые: α =2°;
-калибрующие: α=1°;
Количество зубьев в черновых секциях
Фасочные зубья, когда они работают первыми, могут срезать стружку либо по одинарной схеме, либо по групповой. В последнем случае фасочные зубья группируются в двузубые секции, аналогично шлицевым зубьям, причем первые зубья в каждой секции имеют на боковых сторонах выкружки для разделения стружки по ширине, а вторые выполняются без выкружек, заниженные по диаметру на 0,02 – 0,04 мм.
Таким образом, количество зубьев в черновых секциях принимается:
а) фасочная часть zчф=2;
б) шлицевая часть zчш=2.
Сила протягивания на черновых зубьях на фасочной части является наибольшей в виду того, что зуб имеет наибольшую ширину (b+2f) и равна:
,где – Ср=216, x=0,85-для легированной конструкционной стали с HB 200 и протяжек группового резания.
Поправочные коэффициенты: Kγ=0,85, Ku=1, Kc=1,34 [1,с.17,табл.9]. zmax=L/t=110/20=5,5 – число одновременно работающих зубьев
принимаем zmax=6.
.Распределение припуска
а)на фасочную часть:
Аоф=dфп-D0;
где dфп= dф+(0,3÷0,4)=83,26+0,3=83,56 мм – диаметр последнего фасочного зуба;
Аоф=dфп-D0=83,56-82=1,56 мм,
б) на шлицевую часть
Аош=Dmax-dш1=92,054-83,51=8,54 мм,
где dщ1=dфп-0,05=83,56-0,05=83,51 мм – диаметр первого шлицевого зуба;
Принимаю высоту первого шлицевого зуба равным диаметру последнего фасочного зуба, 83,56 мм;
Согласно таблицы 12 [1], число калибрующих зубьев 4.
Припуск на чистовые зубья в шлицевой части:
Szчт=0,08 мм – подъем на чистовые зубья (на диаметр);
zчт=3 - число чистовых зубьев.
Первый снимает припуск 0,04 мм, а два другие по 0,02 мм(на диаметр).
Подъем на зуб
а) фасочная часть – на каждую двузубую секцию:
Szчф= Szч=0,19 мм;
б) шлицевая часть:
Szчш= Szч=0,19 мм – на черновые секции;
Szпш =Szп=0,09 мм – на переходные секции.
Шаг зубьев
а) черновых и переходных зубьев t=20 мм,
б) чистовых и калибрующих tчт=tк=(0,7-0,8)t=(0,7-0,8)·20=14–16 мм,
принимаю 16 мм [1,табл.6,стр.14].
Диаметр зубьев
а) Фасочных:
фасочный – первый dф1=D0=82 мм,
фасочный – последний dфп=83,56 мм;
б) Шлицевых:
шлицевый - первый dщ1=83,56 мм,
шлицевый – последний dшп=Dош=Dmax+δ=92,035+0,05=92,085 мм
где δ=0,05-величина остаточной деформации отверстия [4,табл.11,с.18]
Количество черновых секций
а) в фасочной части
, принимаю 
=4;б) в шлицевой части
Количество зубьев
а) в фасочной части
zф=2iчф+I=2·4+1=9,
гдеiчф- секций по 2 зуба и один первый несекционный зуб без подъема;
б) в шлицевой части
zчш=2iчш+I=2·21+1=43,
где iчш секций по 2 зуба и один первый несекционный зуб.
Количество калибрующих зубьев 4 [1,табл.12а,стр.20].
Количество переходных зубьев zпш=2iпш=2·2=4.
Количество чистовых зубьев zчтш=3.
Длина режущих и калибрующих частей
а) фасочная – длина режущей части
L5ф=zф·tчф=9·20=180 мм.
Калибрующих зубьев в фасочной части нет.
б) шлицевая – длина режущей части:
L5чш+L5пш=(zчш+zпш)·tшп=(43+4)·20=940 мм;
Длина чистовой и калибрующей частей:
L5чmш+L6ш=(zчтш+zкш-1)tк=(3+4-1)·16=96 мм.
Длина передней направляющей части
Выбирается в зависимости от отношения длины протягивания L к диаметру протяжки D:
L/D=110/92=1,20 ≤1,5 следовательно Lпн=L=110 мм.
Длина задней направляющей части
Lзн=(0,5 – 0,7)Lпн=(0,5 – 0,7)110=55...77 мм.
Диаметр задней направляющей части Dзн=92 f7 мм.
Минимальная длина переходной шейки
Lmin=Lсч-L1+Lпк+Lпн=510-125-20-110=265 мм.
Диаметр переходной шейки Dш=Dхв-(0,3 ÷ 1)=75-(0,3 ÷ 1)=74,7 ÷ 74 мм.
Длина переходного конуса
Lпк=10÷ 25 мм.
Общая длина протяжки
Lп=Lпц+l5ф +l5чш+ l5пш+ l5чmш+ l6ш+tшφ+tшц+lзн=
=510+180+940+96+20+16+77=1839 мм.
Углы режущих кромок
Задние углы на выкружках принимаются равными : α=4º.
На вершинах калибрующих зубьев выполняется цилиндрическая ленточка f=0.2 – 0.3 мм.
Вспомогательный угол в плане на шлицевых зубьях φ=1º30´ с ленточкой по боковым поверхностям fб=0,8 ÷1 мм.
Рисунок 1.6 – Углы протяжек
Количество выкружек и их радиусы
На фасочных и шлицевых зубьях количество выкружек равно 10(по числу шлицев). Выкружки выполняют на первых зубьях черновых и переходных секциях. Глубина выкружек должна быть не менее 3Szч.
Чистовые зубья выполняют несекционными, с подъемом на каждый зуб.
Диаметр впадин между фасочными и шлицевыми зубьями
dфв=D0 f8=82f8.
Диаметр шлицевого зуба, с которого начинается боковое поднутрение: dшφ=dф+2,5= 83,26+2,5=85,76 мм.
Рисунок 1.7 – Поперечный профиль черновых и переходных зубьев
2ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБОРЕЗНОГО ДОЛБЯКА
Дополнительные технологические данные
Для проектного расчета долбяка необходимо иметь известными следующие дополнительные данные нарезаемого и сопряженного с ним колес: профильный угол и модуль по нормали; числа зубьев диаметры делительных окружностей и диаметры наружных окружностей, и диаметр окружности впадин; толщина зубьев по нормали угол наклона зубьев на делительной окружности; межцентровое расстояние в зубчатой передаче.
Формулы определения дополнительных технологических данных, необходимых для расчета долбяков (рис. 2.1):