Расчет протяжки для обработки шпоночного паза - Металлорежущий инструмент

Исходные данные для расчета протяжки.

Материал изделия - сталь 60; уВ = 800 Н/мм2, L = 65 мм.

Эскиз обрабатываемого паза (рисунок 1).

эскиз обрабатываемого паза

Рисунок 1 Эскиз обрабатываемого паза

Материал протяжки выбираем Р9К5 (быстрорежущая сталь).

Хвостовик протяжки.

Выбираем хвостовик протяжки (Тип 2) и принимаем размеры хвостовика по ГОСТ 4043 - 70 (см. таблицу 1).

Таблица 1

Размеры хвостовика протяжки

Тип

Размеры хвостовика, мм

Площадь опасного сечения FX, мм2

B

L1

B1

H1

L2

L3

Длина зажима

L4

B3

R

2

10

14

15

22

20

16

180

10

0,8

220

Суммарный подъем протяжки находим по формуле:

, (1)

Где tMax - наибольшее расстояние от края отверстия до дна канавки, 43,5 мм;

D - диаметр отверстия (наименьший размер), 40 мм;

F0 - величина стрелки. [8, с. 101].

Д = 43,5 - 40 + 0,63 = 4,13 мм

Величина f0, мм определяется по формуле:

, (2)

FO == 0,63мм

Ширину зубчатой части находим по формуле:

ВN = вMax - В, (3)

Где В - остаточная деформация паза по ширине, принимается от 0 до 0,01 мм (устанавливается при протягивании первых деталей).

ВN = 10,018 - 0,01 = 10,008мм

Подача на зуб для режущих зубьев SZ = 0,08 мм [8, с. 102].

Шаг зубьев t, мм определяем по формуле:

T = m, (4)

T = 1,5 = 12,09 мм

Где m ?1,5 [8, с. 85].

Принимаем стандартное значение t = 13 мм [6, с. 253].

Наибольшее количество одновременно работающих зубьев находим по формуле:

, (5)

Примем ZI = 5.

Профиль стружечной канавки принимается с размерами по таблице 71 [6, с. 253]. На шпоночных протяжках обычно делают стружечные канавки с прямолинейной спинкой. [8, с. 96].

Размеры канавок t = 13 мм; h = 5 мм; b = 4 мм; r = 2,5 мм.

Передний и задний углы зубьев протяжки выбираются по [8, с. 97].

Передний угол принимаем г = 10, задний угол = 3.

Коэффициент заполнения впадины находим по формуле:

К = FA / L - SZ, (6)

Где FA - активная площадь сечения стружечной канавки, мм2

Величина К не должна быть меньше значений КMin, при SZ - свыше 0,07 до 0,1, КMin = 3.

К = 19,6 / 65 - 0,08 = 0,024

Высоту режущего выступа находим по формуле:

H0 = 1,25 h0, (7)

Где h0 - глубина стружечной канавки, 5 мм

H0 = 1,25 - 5 = 6,25 мм

Силу протягивания находим по формуле:

Р = СР - SZX - b - ZI - KГ - KC - KU, (8)

Где КГ - коэффициент, учитывающий передний угол;

КС - коэффициент, учитывающий применение СОЖ (10%-ая эмульсия);

КU - коэффициент, учитывающий степень затупления протяжки;

Р = 202 - 0,080,85 - 10 - 5 - 0,85 - 1 - 1 = 1003,15 кгс

Р = 9,81 - 1003,15 = 9840 Н.

Высота сечения по первому зубу протяжки Н1, мм определяется из условия прочности протяжки при растяжении по формуле:

, (9)

Где [У] - допускаемое напряжение рабочей части протяжки, Н/мм2

мм

Принимаем Н1 = 22 мм.

Высота по последнему режущему зубу находим по формуле:

НП = Н1 + УДh, (10)

НП = 22 + 4,13 = 26,13 мм

Количество режущих зубьев находим по формуле:

ZP = УДh / SZ + (2...1), (11)

ZP = (4,13 / 0,08) + 1 = 53

Длина режущей части находим по формуле:

LP = t - ZP, (12)

LP = 13 - 53 = 689 мм

Профиль стружкоразделительной канавки принимаем угловой с углом щ = 60є и размерами, принятыми по [8, стр. 103]

SK = 0,8 мм; hK = 0,5 мм; rK = 0,2 мм

С целью уменьшения трения на боковых поверхностях зубьев на всех зубьях делаются поднутрение под углом ц1 = 1є. Поднутрение начинается не от самой вершины, а на расстоянии f = 0,7 ч 1 мм.

Принимаем f = 0,7 мм.

Напряжение растяжения в материале хвостовика протяжки находим по формуле:

, (13)

Где у должно быть меньше [у].

= 44,72 Н/мм2

У = 44,72 Н/мм2 < [у] = 350 Н/мм2.

Высота калибрующих зубьев равна высоте последнего режущего зуба

НК = НП, (14)

Принимаем НК = 26,13 мм.

Количество калибрующих зубьев принимаем равное ZK = 4.

Шаг калибрующих зубьев tK принимается равным шагу режущих зубьев

TK = t = 13 мм

Длину калибрующей части находим по формуле:

LK = tK - ZK + (5 ч 10), (15)

LK = 13 - 4 + (5 ч 10) = 57 62 мм.

Примем длину калибрующей части 62 мм;

Прямая ленточка на вершинах калибрующих зубьев fK = 0,2 мм.

Общая длина гладких частей протяжки принимается определяется по формуле:

L1 = l4 + lC + lA + lЗ + lБ + lВ + lЧ, (16)

Где l4 - длина зажима хвостовика, мм;

L3 - длина входа патрона в отверстие станка, мм;

LС - толщина опорной плиты (стола) станка, мм;

LA - длина выступающей части опорного кольца, мм;

LБ - длина выступающей части фланца направляющей оправки, мм;

LВ - длина посадочной части оправки, мм;

LЧ - длина, необходимая для беспрепятственного насаживания изделия в том случае, когда работа ведется без отключения протяжки от станка после каждого рабочего хода, мм.

L1 = 180 + 40 + 30 + 0 + 15 + 70 + 70 = 405 мм

Общую длину протяжки находим по формуле:

LП = l1 + lP + lK + 15, (17)

LП = 405 + 689 + 62 + 15 =1171 мм

Глубину паза в направляющей оправке находим по формуле:

H = H1 + f0, (18)

H = 22 + 0,63 = 22,63 мм

Толщина тела направляющей оправки проверяется на прочность по условию

, (19)

Похожие статьи




Расчет протяжки для обработки шпоночного паза - Металлорежущий инструмент

Предыдущая | Следующая