Проектирование специального инструмента (стр. 3 из 4)
, (2.36) 
.Угол правки
.Длина шлифовальной части задней поверхности зубьев фрезы
, (2.37) 
, принимаем 
.Шаг витков фрезы в осевом сечении
, (2.38) 
.Длина наружной части фрезы
, (2.39) 
.Общая длина фрезы
, (2.40) 
, (2.41) 
Принимаем
.Диаметр цилиндрической части буртиков
, (2.42) 
.Средний расчётный диаметр
, (2.43) 
.Угол наклона стружечной канавки
, (2.44)где,
. 
, тогда 
Шаг ступенчатой канавки
, (2.45) 
.Диаметр отверстия фрезы
, (2.46) 
, принимаем 
. 3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ФАСОННОЙ ПРОТЯЖКИ РАБОТАЮЩЕЙ ПО ГЕНЕРАТОРНОЙ СХЕМЕ
Исходные данные: рисунок 9, вариант 6.
Минимальный диаметр отверстия под протягивание: d = 45 мм; диаметр отверстия, получаемое после протягивания: D = 58,5мм. Предельное отклонение диаметра D по чертежу детали: ∆ = 0,06 мм, длина протягиваемого отверстия: lд = 60 мм; δ = 0,07 мм.
Материал заготовки: Сталь 45: σ = 589 МПа; HB = 207
Рисунок 3.1 Профиль обрабатываемого отверстия.
Хвостовик и шейка.
Диаметр хвостовика:
D1= d – 0,5 = 45 – 0,5 = 44,5 мм. (3.1)
где d - минимальный диаметр отверстия под протягивание, мм.
Расчетную величину D1 округляем до ближайшей меньшей величины, соответствующей ГОСТ 4044-70. Принимаем D1 = 40 мм. Остальные размеры хвостовика и размеры шейки принимаем соответственно с ГОСТ 4044-70:
D1' =32 мм; D2 = 39,5 мм; l0 = 180 мм; lx = 160 мм; l1 = 20 мм;
l2 = 32 мм; R1= 0,5 мм; R2 = 2,5 мм; C = 1,5 мм; α = 30˚.
Рисунок 3.2 Хвостовик протяжки.
Переходный конус
Длину конуса принимаем L = 20 мм, так как диаметр отверстия под протягивание D = 58,5 мм. Диаметры конуса: меньший равен диаметру шейки (мм): больший – передней направляющей части ( мм).
Передняя направляющая часть
Диаметр передней направляющей части, мм
Dпн= d = 45 мм, (3.2)
Предельное отклонение Dпн по e8.
Длина передней направляющей Lпн равна расстоянию от конца переходного конуса до первого зуба режущей части, то есть, включая длину первой стружечной канавки.
Lпн = lд = 60 мм; т.к. lд/D = 1,02 ≤ 1,5 (3.3)
где lд - длина протягиваемого отверстия,
D- диаметр отверстия, получаемого после протягивания, мм.
Режущая часть
Форма и размеры зубьев.
Главные режущие кромки зубьев имеют форму дуг концентрической окружностей, диаметр которых Di постепенно увеличивается от первого зуба к последнему. Вспомогательные режущие кромки зубьев имеют криволинейную форму в зависимости от профиля обрабатываемой детали.
Величины углов в нормальном сечении по главной режущей кромке для стали 18ХГТ принимаем:
γ = 12˚; α = 3˚;
Предельные отклонения углов по ГОСТ16492-70
∆ γ =
˚; ∆ α = 30΄;Для уменьшения трения на вспомогательных режущих кромках делают угол равный 1˚, располагающийся позади ленточки шириной 0,8…1 мм. Для обработки заготовки принимаем зубья с криволинейной спинкой.
Ориентировочные размеры режущих зубьев и расположенных между ними стружечных канавок могут быть определены следующим соотношением:
t = (1,25…1,5)
= (1,25...1,5) 
= 9,68...11,6 мм;принимаем t = 11,6 мм;
h = (0,35…0,6)t = (0,35...0,6)11,6 = 4,06...7,01 мм;
принимаем h = 7 мм;
с = (0,3…0,35)t = (0,3...0,35)11,6 = 3,48...4,06 мм;
принимаем с = 4 мм;
R = (0,5…0,55)h = (0,5...0,55)7 = 3,48...3,83 мм;
принимаем R = 3,48 мм
Рисунок 3.3 Размеры стружечных канавок на режущей части протяжки.
Диаметр первого зуба протяжки, мм
Dz1 = Dпн = 45 мм; (3.4)
Диаметр последнего зуба режущей части протяжки, мм;
Dп = Dк = 58,55 мм (3.5)
где Dк –диаметр калибрующих зубьев протяжки, мм;
Dк = (D + ∆) – p = (58,5 + 0,06) – 0,01 = 58,55 мм;
р - величина разбивания отверстия = 0,01 мм.
Диаметры промежуточных зубьев режущей части протяжки получают последовательным прибавлением к диаметру первого зуба удвоенного значения толщины срезаемого слоя.
Dz2 = Dz1 + 2·а (3.6)
Определение толщины срезаемого слоя
Фасонные протяжки срезают припуск заготовки, как правило, по генераторной схеме резания. Толщина срезаемого слоя (а) равна разности высот или полуразности диаметров пары смежных режущих зубьев. Ширина срезаемого слоя ∑b равна длине главной режущей кромки зуба протяжки.
Режущая кромка первого зуба – окружность, следовательно
∑b1= π·Dz1; (3.7)
Режущие кромки последующих зубьев - дуги концентрических окружностей, поэтому ширина срезаемого слоя одним зубом равна сумме длин дуговых участков главной режущей кромки данного зуба т.е.
∑b = b·n; (3.8)
где b – длина одного дугового участка на режущей кромке данного зуба;
n – число дуговых участков на режущей кромке зуба.
Длина дуговых участков режущей кромки уменьшается при увеличении диаметра от d до D. Схема резания при протягивании зависит от площади срезаемого слоя
P= f(ab), поэтому для сохранения постоянной силы P за весь период протягивания отверстия пропорционально уменьшению b увеличивают толщину срезаемого слоя a.
Последовательность определения толщины срезаемого слоя :
а) определяем общий припуск под протягивание, мм:
А = (D +∆)/2-d/2 = (58,5 + 0,06)/2 – 45/2 = 6,775 мм; (3.9)
б) делим величину А на три ступени:
d1 = d = 45 мм;
d2 = 49,516 мм;
d3 = 54,032 мм;
D = 58,55 мм;
Припуск первой ступени от d до d2 срезают зубья первой секции режущей части протяжки, припуск второй ступени от d2 до d3 срезают зубья секции номер два, припуск первой ступени от d3 до D срезают зубья секции три.
в) принимаем величину а в пределах каждой ступени постоянной.
г) определим толщину срезаемого слоя на первой ступени а1 из условия прочности протяжки по впадине первого зуба:
а1 = (F1· [σ]р/ (10·Cр∑b1·zк·кγ·кб))1,18, мм (3.10)
где F1- площадь сечения по впадине первого зуба протяжки, мм2
F1= π·(Dz1-2h)2/4 = 3,14· (45 - 2·7)2/4 = 758,28 мм2; (3.11)
[σ]р - допустимое напряжение при деформации растяжения в материале режущей части протяжки, МПа.
[σ]р = 400 МПа.
∑b1 - длина режущей кромки, первого зуба протяжки, мм
∑b1 = π·Dz1 = 3,14·45 = 141,3 мм
zк - число зубьев протяжки, участвующих одновременно в резании.
zк = lд/t + 1 = 60/11,6 + 1 = 6,57;
принимаем zк = 7;
Cр = 230;
кγ = 0,93
кб = 1,34 т.к. обработка без эмульсии;
а1 = (758,28·400/(10·230·141,3·7·0,93·1,34))1,18 = 0,072 мм;
д) определяем толщину срезаемого слоя на второй b2 и третей b3 ступенях.
Найдем длины дуговых участков на диаметрах d2 и d3.
Рисунок 3.4 Схема расчета толщины срезаемого слоя.
Для определения толщины срезаемого слоя на второй b2 и третей b3 ступенях.
Найдем длины дуговых участков на диаметрах d2 и d3.
D = 58,5 мм
d = 45 мм
d2 = 49,516 мм
d3 = 54,032 мм;
