Режущий инструмент (стр. 2 из 6)
На профиле резца имеются три наклонные режущие кромки для обработки конических участков 1-2, 6-7, 12-13. Ввиду малой протяженности этих участков образующие профиля по этим участкам принимаются прямолинейными.
Расчеты радиуса и координат центра заменяющей окружности для криволинейного участка профиля фасонного резца производим по следующим координатам точек:
т. 3 (0;0)
т. 3΄ (-4,5375; -4,0704)
т. 4 (-9,075;-4,995)
Схема, поясняющая нахождение радиуса, на рисунке 2.
Рис.2 – Система координат относительно т. 3
; 
.Согласно рисунку 2
Углы наклона хорд:
; 
; 
; 
; 
;Радиус заменяющей окружности:
Координаты центра заменяющей окружности:
; 
;1.10 Дополнительные режущие кромки резца
Размеры режущих кромок для надрезания выполнены из расчета, что глубина надрезания 1мм., а ширина надрезного резца 3мм.
Дополнительные режущие кромки показаны на рисунке 3.
1.11 Пересчет для резца осевых размеров от осевой измерительной базы
Результаты пересчета представлены на рисунке 3.
1.12 Осевые радиальные и угловые размеры шаблона и контршаблона
Номинальные размеры рассчитываем из условия максимума тела резца. Допуски на линейные размеры у шаблона задаются в тело, а у контршаблона – симметрично. Величины этих допусков принимаются у шаблонов 10%, а у контршаблонов – 5% от поля допуска соответствующих размеров профиля резца. Допуск на угловые размеры шаблона устанавливается в размере 10% от допуска на профиле детали, но не менее 3¢. У контршаблонов на изготовление угловых размеров допуск устанавливается в размере 25% от допуска на шаблон, но не менее 1¢. Чертеж шаблона и контршаблона представлен на рисунке 4.
Рис.3 – Профиль резца
Рис.4 – Конструктивное оформление резца
Необходимые размеры.
,где t – максимальная глубина профиля;
к – запас по передней поверхности для размещения стружки.
Диаметр контрольной риски
;Диаметр контрольного цилиндра, соответствующего радиальной измерительной базе Ø 34,92+0,062. Максимальный диаметр резца Ø 60+0,19.
2. Проектирование протяжки
2.1 Протягиваемая заготовка. Исходные данные:
Материал – сталь 20ХНЗА, твердость – НВ 285-321, состояние – после отжига, отверстие под протягивание получено зенкерованием, диаметр его до протягивания do (Н12) = 25,2+0,21 мм, внутренний диаметр шлицев d (Н11) = 26+0,13 мм, наружный диаметр шлицев D (Н12) = 32+0,25 мм, ширина шлицевых впадин b (F8)= 6+0,028 мм, число шлицев z = 6, размер фаски fх45= 0,4 мм, параметр шероховатости поверхностей (по b, D, d) Ra = 2,5 мкм, длина протягивания l = 80 мм.
 |
| Рис 2.1 Параметры протягиваемого отверстия |
2. Станок: горизонтально-протяжной, мод. 7Б56; тяговая сила Q = 196000 H, максимальная длина хода штока Lmax = 1600 мм, диапазон рабочих скоростей 1,5-13 м/мин, состояние – удовлетворительное.
3. Производство – крупносерийное.
4. Длина протяжки, допустимая возможностями инструментального производства и заточного отделения, Lmax = 1500 мм.
2.2 Порядок расчета
Расчет начинаем с установления схемы расположения зубьев на протяжке, группы обрабатываемости и группы качества. Принимаем предварительно схему расположения зубьев ФКШ. Окончательно схему расположения зубьев будет установлена после расчета длины круглой части. Если lк>1,5 l, то фасочные зубья следует расположить между переходными и чистовыми круглыми зубьями, т.е. принять схему Ко.п.ФКч.к.Ш.
1. Группу обрабатываемости устанавливаем по табл. П1 приложения (лит. 1, стр.301). Сталь 20ХНЗА с твердостью НВ 285-321 относиться к 3-й группе обрабатываемости (сталь вязкая).
2. Группу качества устанавливаем для каждой поверхности шлицевого отверстия отдельно по табл. П2 приложения (лит.1, стр.304). Так как центрирование производиться по внутреннему диаметру с d = 26 мм и параметром шероховатости поверхности выступов Ra<2,5 мкм, то группа качества поверхности выступов, боковых сторон и поверхностей впадин вторая.
3. За материал рабочей части протяжки (передний конус, передняя направляющая режущая часть, задняя направляющая и задний хвостовик) принимаем быстрорежущую сталь Р6М5 по табл. П3 приложения (лит. 1, стр. 304) принимаем быстрорежущую сталь
4. Конструкцию протяжки принимаем с приваренным хвостовиком, материал хвостовика - сталь 40Х. Конструкцию хвостовика и размеры принимаем по ГОСТ 4044-70 (лит.1, стр. 306). Тип , исполнение 1. Диаметр переднего хвостовика Dхв.=22е8 мм, диаметр заднего хвостовика Dз.хв.= 17с11 мм.
Силу, допустимую прочностью переднего хвостовика, рассчитываем по формуле
, где 
- допустимое напряжение при растяжении, МПа, Fоп – площадь опасного сечения хвостовика, мм2. Приняв площадь опасного сечения Fоп = 227 мм2 по табл. П4 (лит.1, стр.306) и рекомендуемое напряжение при растяжении = 300 МПаРхв.=227·300=68100 Н.
5. Передние и задние углы зубьев протяжки выбираем по табл. П5 приложения (лит.1, стр. 308).
Передний угол черновых и переходных зубьев, чистовых и калибрующих γ=15°, задний угол черновых и переходных зубьев αо=3°, чистовых αч=2°, калибрующих αк=1°. Допуски на передние и задние углы по ГОСТ 9126-76.
Выбранное значение переднего угла для протяжек диаметром до 40 мм следует проверить на возможность выполнения на инструменте, диаметр абразивного круга должен быть не менее 100 мм.
Выбор формы и профильного угла производится по профилю стружечной канавки. Расчет выполняем в следующей последовательности:
Вспомогательный угол
Требуемый профиль угол шлифовального круга
Деле рассчитываем максимально допустимый диаметр шлифовального круга
где 
, 
мм, следовательно, принимаем γ=10°. 
, принимаем шлифовальный круг чашечной формы; 
; 
мм, что удовлетворяет требованиям.6. Скорость резания устанавливаем по табл. П6 приложения (лит. 1, стр. 309), для круглой части, одна из которой имеет наиболее высокую группу качества (2-ю), v = 5 м/мин. Так как в табл. П1 приложения сталь 20ХНЗА отмечена звездочкой (вязкая), то снижаем скорость на 20%, т.е. v =4 м/мин. Эта скорость входит в диапазон скоростей станка.
7. Определяем подачу черновых зубьев по средней наработке между двумя отказами (по табл. П7 приложения, лит.1, стр.310). Сначала устанавливаем наработку чистовой части при Szч=0,02мм и v = 4 м/мин и Т= 67 м. Для черновых зубьев при v=4 м/мин и Т= 71 м, Szс = 0,18 мм на зуб на сторону. Наработка с учетом поправочных коэффициентов, принятых по табл. П18 приложения (лит.1, стр.315), составляет
Тм.н.= Т·Ктв·Ктр·Ктз·Ктм·Ктд·Кто·Ктф,
где Ктв - зависимость от вида и группы качества протягиваемых поверхностей, Ктр - зависимость от схемы резания, Ктз - зависимость от вида заготовки и подготовки поверхности под протягивание, Ктм - зависимость от материала протяжки, Ктд - зависимость от доводки зубьев протяжки, Кто - зависимость от вида СОЖ, Ктф - зависимость от формы шлицевого паза.
Тм.н.=67·0,8·1·1·1·1·1·1= 53,6 м
Для круглой части, предназначенной для обработки поверхности 2-й группы качества, подачу черновых зубьев ограничиваем рекомендации табл. П17 приложения (лит.1, стр.315): для v = 4 м/мин и поверхности 2-й группы качества Szc= 0,12 м/мин.
8. Определяем глубину стружечной канавки по формуле
, где ls – суммарная длина протягиваемых участков, мм. Принимаем предварительно коэффициент посещаемости согласно рекомендации методики К= 2,5