Проектирование зенкера и протяжки (стр. 2 из 3)

Подъёмом на зуб a называют разность высот двух соседних зубьев протяжки, представляющую собой толщину среза снимаемого каждый последующим зубом протяжки.

Так как расстояние между гранями в протяжке S=30мм, то подъём на зуб из табл.4 [2] a=0,15

2.4 Схема снятия стружки

Схема резания при протягивании определяет принятый порядок последовательности срезания припуска на протягивание, однако на конструкцию протяжек влияет метод образования поверхностей протягиванием. Применяем метод протягивания – метод подобия, когда все зубья протяжки имеют форму, подобную окончательно обработанной поверхности, срезающей стружку эквидистантными слоями.

2.5 Элементы режущей части протяжки

Выбор углов резания:

Для обрабатываемой детали из Стали 45(по условию), выбираем передний угол γ=15°, величина заднего угла для внутренних протяжек рекомендуется брать: для черновых зубьев α=3°, для чистовых α=2°, для калибрующих α=1°.

2.6 Черновые зубья

Черновые зубья протяжки срезают основную массу припуска.

Число черновых зубьев протяжки:

,

где А – общий припуск на сторону,

-припуск на сторону, оставляемы для чистовых зубьев, а – подъём на зуб .

2.7 Шаг черновых зубьев

Шаг черновых зубьев протяжек одинарного резания при протягивании обычных отверстий определяют по формуле

,

где L – длина протягиваемого отверстия

t=9(мм).

Длина режущей части

2.8 Глубина впадины стружечной канавки

,

где

коэффициент вмещаемости стружки, берётся из табл.11 [2]. При подъёме на зуб 0,15 и переднем угле γ=15°

2.9 Для получения чистовой и ровной поверхности отверстия необходимо шаг зубьев делать неравномерным: в пределах до 1мм.

Неравномерность распределяется на каждые три зуба.

Число одновременно работающих зубьев при протягивании сплошных поверхностей:

.

2.10 Форма и размеры впадин зубьев

Форма канавки (зуба) протяжки определяется шагом зубьев t, шириной задней грани g, передним углом γ, радиусом спинки зуба R, углом спинки зуба n и радиусом переходной дуги r.

Размеры подсчитывают в зависимости от шага зубьев:

h=(0,45..0,38)t=4,05..3,42 g=(0,35..0,30)t=3,15..2,7 R=(0,65..0,7)t=5,85..6,3 r=0,5h=2,025..1,71

Профили зубьев протяжки нормализованы. Стружечные канавки бывают двух видов: с радиусной и прямолинейной спинками. Глубокую канавку применяют для плоских, шпоночных и т.п. протяжек, снимающих большой объём стружки. Мелкую канавку применяют для перегруженных – круглых и шлицевых малого диаметра.

Из табл. 12 [2]

Для шага черновых зубьев 9мм: h=3,5мм, g=3,5мм, r=1,8мм, R=5,5мм.

2.11 Геометрические параметры

Так как отверстие под протягивание получено сверлением, то первый зуб D1 не является режущим и D1=D0, где D0-номинальный диаметр предварительного отверстия

2.12 Чистовые и калибрующие зубья

Поперечные размеры калибрующих зубьев выполняют одинаковыми и равными наибольшим размерам отверстия с учётом возможных деформаций материала:

,

где δ – величина деформации(усадка или разбивание). При разбивании берём знак «+».

Принимаем величину δ=0,01мм.

Размер калибрующей части определяем по формуле

,

где ΔН – допуск на протягиваемое отверстие

Число калибрующих зубьев принимается из табл. 16[2] в зависимости от квалитета обрабатываемого отверстия, так как отверстие 7 квалитета, то кол-во калибрующих зубьев 6. Шаг калибрующих зубьев для отверстия выбираем 2/3 от шага режущих зубьев

. Длина калибрующей части .

2.13 Длина протяжки

От торца хвостовика до первого зуба принимают в зависимости от размеров патрона, толщины опорной плиты, приспособления для закрепления заготовки, зазора между ними, длины заготовки и др. элементов.

Выбираем конструктивные размеры хвостовой части протяжки. По ГОСТ 4044-70 принимаем хвостовик типа 2, без предохранения от вращения с наклонной опорной поверхностью по табл.101 [1]

Диаметр передней направляющей принимаем равным диаметру предварительно просверленного отверстия

, длину переходного конуса конструктивно принимаем , длину передней направляющей до первого зуба . Таким образом полная длина хвостовика .

Размер задней направляющей протяжки должен быть равен размеру протянутого отверстия, проектируем заднюю направляющую в форме квадрата 30х30f7

Общая длина протяжки

,

где

длина задней направляющей, принимая по табл.111 [1] в зависимости от размеров задней направляющей, поскольку H=30, то .

, окончательно принимаем длину протяжки 560js17.

2.14 Максимально допустимая главная составляющая силы резания

,

где

постоянная, зависящая от обрабатываемого материала и формы протяжки по табл.18[2] для стали 45 , толщина стружки или подъём зубьев на сторону 0,15, х-показатель степени из табл.18 [2] х=0,85,z-число одновременно работающих зубьев 5, коэффициент, учитывающий влияние переднего угла на усилие протягивания из табл.19[2] так как передний угол 15°, то , коэффициент, учитывающий влияние применения смазочно-охлаждающей жидкости, так как СОЖ применять не будем, то , коэффициент, учитывающий влияние износа зубьев протяжки на усилие протягивания из табл.19[2]

(Н), так как полученное значение силы резания не превышает тяговую силу станка 7523, равную 100000(Н), то дальнейшая обработка возможна.

2.15 Проверяем конструкцию протяжки на прочность

Рассчитаем конструкцию протяжки на разрыв во впадине первого зуба

где площадь сечения (H-h)x(H-h)=(30-7)х(30-7)=529

σ – напряжение в опасном сечении

, напряжение в опасном сечении не превышает допустимого напряжения по табл.112 [1], равного 350(МПа) для быстрорежущей стали.

Рассчитаем конструкцию протяжки на разрыв в сечении хвостовика:

площадь сечения хвостовика 30х30=900

, что также не превышает допустимого напряжения для конструкционной стали, из которой изготовлен хвостовик по табл.112[1], равного 250(МПа)

2.16 Рассчитаем протяжку на достаточность объёма стружечной канавки

Определяем площадь активной части стружечной канавки – эта площадь принимается равной площади окружности с диаметром, равным высоте зуба