Проектирование протяжки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Исходные данные

Материал изделия: Сталь 50

Подготовка исполнительного чертежа детали и определение координатных размеров детали.



1. Определяем радиусы узловых точек профиля детали

По формуле определяем радиусы точек:

где i - число шагом от центра.

h - шаг от центра

Нахождение радиусов точек 1, 2, a, b, c, и m:

 мм

 мм

, мм	, мм	, мм	, мм
14,14	13,26	15	11,18

2. Основные конструктивные размеры фасонных резцов



Конструктивные и габаритные размеры фасонных резцов определяются в зависимости от наибольшей глубины профиля изготавливаемой фасонной детали

	D, мм	D ( мм	мм	мм	К, мм	r, мм	, мм	мм
До 9	60	16	25	15	3	2	17	5

фасонный резец протяжка шлицевой

3. Параметры резания

Подача равна S=0,1 мм/об

Углы

г1	20°
б1	12°

Величина смещения резца равна h=7.8 мм

Твердость материала равна

4. Алгоритмы расчета фасонных резцов

Профиль фасонного резца, как правило, не совпадает с профилем обрабатываемой детали, что требует корректирование профиля резца.

Для этого определяют размеры нормального сечения для круглых фасонных резцов.

Корректирование профиля фасонных резцов проводится двумя способами:

графическим;

аналитическим.



5. Графический метод построения профиля фасонного резца

Графический метод обеспечивает небольшую точность, вместе с тем просты и приемлемы при корректировании профиля несложных по конфигурации резцов, при низких точностных требованиях и для ориентировочного определения профиля сложных и точных фасонных резцов. Все они основаны на нахождении натуральной величины плоской фигуры, определяемым нормальным или осевым сечением фасонного резца.

6. Аналитический метод расчета профиля фасонного резца

В практике корректирование профиля фасонного резца производят аналитическим методом, обеспечивающим высокую точность.

Для нахождения размеров резца с точностью до 0,01 мм расчет линейных размеров ведут с точностью до 0,001 мм и до 10¹¹ для угловых размеров с последующим округлением до 0,01 мм или 1°.

Обозначим цифрами 1,2..8 узловые точки заданного профиля. Радиусы r1, r2..r8 до узловых точек детали найдены выше.

Для расчета профиля круглых фасонных резцов необходимо определить расстояние Сi1 по передней грани от 1-ой точки до точки 8.

- радиусы базовой 1 и i-ой узловой точки соответственно.

4,45

Искомые координатные расстояния глубины профиля в осевом сечении круглого фасонного резца для наружной обработки могут быть вычислены по формулам

где - передний и задний углы для базовой точки 1

- радиус резца

, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм
1.655	2.48	4,45	0	1.655	2.48
, мм	, мм	, мм	, мм	, мм	, мм
28,6	27,92	26,33	30	28,6	27,92

7. Протяжка

Исходные данные

Обозначение обрабатываемого отверстия:

Внутренний диаметр шлицевого отверстия: мм.

Наружный диаметр шлицевого отверстия:

Ширина шлица:

Число шлицев:

Размер фаски по внутреннему диаметру:

Длина протягивания:

Материал заготовки: Ст45,

Станок модели: 7510

Тяговая сила станка: Р_с=102000 Н

Наибольший рабочий ход ползуна: 1400 мм.

Протяжка сварная, поскольку её диаметр больше 18 мм. Материал рабочей части - быстрорежущая сталь Р6М5. Материал хвостовика - легированная сталь 40Х.

Длина протягивания больше 30 мм, центрирование шлицевого соединения, в котором будет работать обрабатываемая деталь, осуществляется по внутреннему диаметру, поэтому назначаем следующий порядок расположения зубьев протяжки по её длине: фасочные, шлицевые, круглые (ФШК).

8. Расчет протяжки

По формуле (2) припуск на протягивание внутреннего диаметра равен:

Принимаем:

Диаметры отверстия в заготовке D₀₁, переднего направления D_n и первого режущего зуба D₁ равны:

Расстояние до первого зуба протяжки:

Диаметр хвостовика, служащего для закрепления протяжки в патроне станка равен:



Полученное значение d₁ корректируется по (табл. 1), , площадь хвостовика, определяющая его прочность, (табл. 1)

По формуле (5) шаг режущих зубьев равен:

Принимаем t_p=10 мм и h_k=3 мм. Площадь стружечной канавки (табл. 2)

Наибольшее число одновременно работающих зубьев:

По (табл. 3) коэффициент заполнения стружечной канавки К=4

По формуле (7) подача, допустимая по размещению стружки в канавке равна:

По формуле (16) наибольшее усилие, допускаемое хвостовиком, равно:

По формуле (17) наибольшее усилие, допустимое протяжкой на прочность по первому зубу, равно:



В качестве расчетной силы резания Р_Р принимаем минимальное значение из следующего ряда сил:

Принимаем P_p=91800 Н.

9. Расчет фасонной части протяжки

Наибольшая ширина слоя, срезаемого фасочными зубьями протяжки структуры ФШК, равна:

По формуле (10) подача, допустимая по силе резания, равна:

По формуле (21) припуск, снимаемый фасочными зубьями, равен:

По формуле (22) количество фасочных зубьев равно:

Принимаем Z_ф=24 зубьев



Диаметр последнего фасочного зуба равен:

Диаметры фасочных зубьев

1	41,000	16	42,440
2	41,096	17	42,536
3	41,192	18	42,632
4	41,288	19	42,728
5	41,384	20	42,824
6	41,480	21	42,920
7	41,576	22	43,016
8	41,672	23	43,112
9	41,768
10	41,864
11	41,960
12	42,056
13	42,152
14	42,248
15	42,344

Калибрующих зубьев на фасочной части протяжки нет.

Длина фасочной части протяжки:

Расчет размеров фасочных зубьев по формулам (3135):

Поскольку b_ш<8, поэтому на фасочных зубьях нет стружкоразделительных канавок.

10. Расчет шлицевой части протяжки

Наибольшая ширина слоя, срезаемого шлицевыми зубьями протяжки системы ФШК равна:

По формуле (12) подача, допустимая по силе резания равна:

Принимаем S_z=0,061 мм/зуб

Диаметр первого шлицевого зуба равен:

Диаметр последнего чистового режущего шлицевого зуба равен диаметру калибрующих шлицевых зубьев и по выражению, аналогичному (27), равен:



Поскольку диаметры зубьев протяжки должны быть кратными 0,01 мм, поэтому принимаем: D_шпч=52,24 мм

Припуск, снимаемый черновыми шлицевыми зубьями, равен:

Число черновых шлицевых зубьев равно:

Принимаем Z_шч=78

Диаметры шлицевых черновых зубьев

1	42,8	21	45,24	41	47,68	61	50,12
2	42,922	22	45,362	42	47,802	62	50,242
3	43,044	23	45,484	43	47,924	63	50,364
4	43,166	24	45,606	44	48,046	64	50,486
5	43,288	25	45,728	45	48,168	65	50,608
6	43,41	26	45,85	46	48,29	66	50,73
7	43,532	27	45,972	47	48,412	67	50,852
8	43,654	28	46,094	48	48,534	68	50,974
9	43,776	29	46,216	49	48,656	69	51,096
10	43,898	30	46,338	50	48,778	70	51,218
11	44,02	31	46,46	51	48,9	71	51,34
12	44,142	32	46,582	52	49,022	72	51,462
13	44,264	33	46,704	53	49,144	73	51,584
14	44,386	34	46,826	54	49,266	74	51,706
15	44,508	35	46,948	55	49,388	75	51,828
16	44,63	36	47,07	56	49,51	76	51,95
17	44,752	37	47,192	57	49,632	77	52,072
18	44,874	38	47,314	58	49,754	78	52,194
19	44,996	39	47,436	59	49,876
20	45,118	40	47,558	60	49,998



Уточняем диаметральный припуск на переходные зубья:

Определяем подъемы на переходные зубья и их диаметры:

Принимаем два переходных зуба. Суммарный подъем на эти зубья составляет мм. Распределяем его между зубьями. Первый получистовой зуб:

S_z=0,50,023=0,0115 мм/зуб. Принимаем S_z=0,012 мм/зуб. Второй чистовой зуб:

S_z=0,023-0,012=0,011 мм/зуб.

По табл. 7 число калибрующих зубьев по 12 квалитету . Шаг между ними

По табл. 2 выбираем h_k=2 мм. Диаметры калибрующих зубьев равны:

D_ш81=D_ш82=52,24 мм.

Длина шлицевой части складывается из длин режущей и калибрующей частей:

Поскольку b_ш<8, поэтому на шлицевых зубьях нет стружкоразделительных канавок.



11. Расчет круглой части протяжки

Наибольшая ширина слоя, срезаемого круглыми зубьями протяжки структуры ФШК, рассчитывается по формуле:

По формуле (14) подача допустимая по силе резания, равна:

S_z=0,061 мм/зуб

Диаметр последнего чистового режущего круглого зуба равен диаметру калибрующих круглых зубьев:

Принимаем

Припуск, снимаемый черновыми режущими зубьями, равен:

Количество черновых круглых зубьев:

Примем



Диаметры черновых круглых зубьев

1	41,00	8	41,85
2	41,12	9	41,98
3	41,24
4	41,37
5	41,49
6	41,61
7	41,73

Уточняем диаметральный припуск на переходные зубья:

Определяем подъемы на переходные зубья и их диаметры:

Принимаем три переходных зуба. Суммарный подъем на эти зубья составляет  мм. Распределяем его между зубьями. Первый получистовой зуб:

S_z=0,50,057=0,0285 мм/зуб. Принимаем S_z=0,029 мм/зуб. Второй чистовой зуб:

S_z=0,057-0,029=0,028 мм/зуб.

По табл. 7 количество калибрующих зубьев для 7 квалитета Z_кк=7. Шаг между ними:

По табл. 2 выбираем h_k=2 мм. Диаметры калибрующих зубьев равны:

D_к12=D_к13=D_к14=D_к15=D_к16=D_к17=D_к18=42,09 мм.



Длина круглой части протяжки:

.

Определим необходимость стружкоразделительных канавок на режущих зубьях:

По табл. 8 при S_z=0.05 мм/зуб и h_k=3 мм, близким к нашим значениям, ширина режущей кромки, при которой стружка свертывается в спиральный валик, равна:

После обработки фасочными и шлицевыми зубьями, круглые зубья будут обрабатывать не весь периметр отверстия, а только расстояние между шлицами, это расстояние равно:

Поскольку b>b_к, то стружкоразделительные канавки не нужны.

12. Расчет длины протяжки

Длина заднего направления

- длина заднего направления протяжки



Общая длина протяжки:

- длина между калибрующим зубом последнего участка и началом концевого

Полученная длина протяжки уточняется по чертежу инструмента и округляется до величины кратной 5 за счет изменения длины заднего направления.

Принимаем

При этом длину заднего направления увеличим до 37,5 мм.

Допустимая длина протяжки:

Необходимая длина рабочего хода при протягивании:

, что меньше наибольшего рабочего хода ползуна.

Передний угол на всех режущих и калибрующих зубьях , задний угол на режущих зубьях , на калибрующих зубьях



Список литературы

1. Справочник инструментальщика. И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под редакцией И.А. Ординарцева. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987.

2. Кацев П.Г.: Обработка протягиванием: Справочник М.: Машиностроение, 1986.

3. Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов: Учеб. пособие Под ред. Г.Н. Кирсанова. М.: Машиностроение, 1986

4. Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов: Учеб. пособие М.: Машиностроение, 1984

5. Щеголев А.В. Конструирование протяжек. М.-Л.: Машгиз.1960

Размещено на Allbest.ru