3.22 Проверка протяжки на прочность
При конструировании протяжки обычно учитывают основную деформацию, возникающую под действием осевой составляющей усилия протягивания, и проверяют прочность протяжки расчетом на разрыв.
Максимальное напряжение σ, МПа, определяем по формуле:
(3.35)
где Pmax – максимальное усилие резания при протягивании, Н;
Fmin – минимальная площадь поперечного сечения протяжки, мм2;
[] – допустимое напряжение в материале протяжки:
– из легированной стали (для хвостовиков протяжек сварной конструкции) [] = 350 МПа.
3.22.1 Определяем максимальное усилие резания
Усилие резания P определяем по формуле:
(3.36)
где p – сила резания, приходящаяся на 1 мм длины режущей кромки зуба протяжки, Н/мм, определяем в зависимости от обрабатываемого материала и величины подачи на зуб черновых (pчерн.) и чистовых (pчист.) зубьев [1],
b – суммарная длина режущих кромок всех зубьев, одновременно участвующих в резании, мм.
Суммарная длина режущих кромок всех
зубьев, одновременно участвующих в
резании для шлицевой части протяжки
для черновых
и чистовых
зубьев определяем по формулам:
Для одинарной схемы резания:
– для черновых шлицевых зубьев
(3.37)
– для чистовых шлицевых зубьев
(3.38)
где n – число шлицев обрабатываемого отверстия;
zi черн.– число одновременно работающих черновых зубьев, шт.
zi чист. – число одновременно работающих чистовых зубьев, шт.
Суммарная длина режущих кромок всех
зубьев, одновременно участвующих в
резании для круглой части протяжки для
черновых
и
чистовых
зубьев:
Для одинарной схемы резания:
1) для 1 типа протяжки определяем по формуле:
– для черновых круглых зубьев
(3.39)
где dкр.черн.пос.– последний диаметр чернового зуба, мм
(3.40)
– для чистовых круглых зубьев
(3.41)
где dкр.чист.пос.– последний диаметр чистового зуба, мм:
В итоге получилось четыре значения усилий резания (Н)
(3.42)
(3.43)
(3.44)
(3.45)
Выбираем из четырех значений максимальное усилие протягивания (Pmax).
=7070,112H
Величина максимального усилия должна удовлетворять условию
(3.46)
где Pст – тяговое усилие станка, Н [1], мм.
Выбираем модель станка с тяговым усилием, удовлетворяющим этому условию.
Модель станка 7Б54.
3.22.2 Определяем минимальной площади поперечного сечения протяжки:
Разрыв протяжки при протягивании происходит по первой стружечной канавке и по хвостовику.
Площадь поперечного сечения первой
стружечной канавки
,
мм2 определяем по формуле:
(3.47)
Площадь поперечного сечения хвостовика определяем по [1] Fхв=50,3мм2
3.23 Инструментальный материал протяжек
Протяжка изготавливается цельной конструкций из быстрорежущей стали марок Р6М5 (ГОСТ 19265-73).
Твердость протяжек по ГОСТ 28442-90:
HRC 63 - 66;
3.24 Технические условия на шлицевые протяжки
Технические условия на шлицевые протяжки с прямобочным профилем определяют по ГОСТ 28442-90.
3.24.1 Параметры шероховатости
Параметры шероховатости поверхностей протяжек должны быть не более:
а) передней и задней поверхности, поверхности фасок на передней поверхности чистовых и калибрующих зубьев – Rz=1,6 мкм;
б) рабочей поверхности боковых сторон шлицевых зубьев и фасочных зубьев – Rz = 3,2 мкм;
в) нерабочей (поднутреннной) поверхности боковых сторон шлицевых зубьев, поверхности спинки зуба, поверхности стружкоразделительных канавок,
поверхности шлицевых и фасочных впадин, радиус у передней поверхности зуба –Rz =6,3 мкм;
г) поверхностей задней и передней направляющих – Ra = 0,63 мкм;
д) посадочной поверхности (круглой и конической) хвостовика под кулачки,
конической поверхности центровых отверстий – Ra =1,25 мкм;
е) поверхности шейки и торцов протяжки, поверхности переходного конуса –Ra = 5,0 мкм;
ж) остальных поверхностей – Ra = 2,5 мкм
3.24.2 Предельные отклонения и допуски
1. Предельные отклонения диаметров черновых и переходных зубьев, а также чистовых и калибрующих зубьев: -0,01мм
2. Предельные отклонения диаметров чистовых и калибрующих зубьев:-0.005
3. Предельные отклонения на диаметр окружности впадин по полю допуска d11.
4. Предельные отклонения на диаметр хвостовика по полю допуска e9.
5. Предельные отклонения на длину хвостовика: ±1 мм.
6. Предельные отклонения на диаметр шейки по полю допуска h12.
7. Предельные отклонения диаметра передней направляющей – по e8.
8. Предельные отклонения диаметра круглой задней направляющей – по f7.
9. Предельные отклонения диаметра шлицевой и фасочной задней
направляющей – по h11.
10. Допуск на ширину шлицев: (1/4 – 1/5) от допуска на шлицевые канавки в отверстии.
11. Предельные отклонения на общую длину протяжки: ±3 мм;
12. Предельные отклонения на величину переднего угла: ±1 30'.
13. Предельные отклонения на величину заднего угла:
для черновых, переходных, чистовых зубьев: ±30';
для калибрующих зубьев: ±15'.
14. Центровые отверстия выполняются формы B, Т по ГОСТ 14034 – 74
15. Неуказанные предельные отклонения размеров протяжки: H16, hl6, ±IT16/2.
3.25 Маркировка протяжек
Маркировка наносится на шейку в виде обозначения:
1) товарный знак предприятия-изготовителя
2) обозначение протяжки (по обозначению шлицевой втулки с указанием квалитета поля допуска);
3) год изготовления
4) марка материала рабочей части
3) длина протягивания
…-D-6*13Н11*16Н7*3,5F8 - 2014 – СЧ30 - Р6М5 – 15,5
Список используемой литературы
1. И.П. Никитина «Проектирование режущего инструмента»: учебное пособие к курсовому проектированию - Оренбург 2013. – 138 с.
2. Справочник инструментальщика / под ред. И.А. Ординарцева. – Л. :
Машиностроение, 1987. – 296 с.
3. Палей М.А. Допуски и посадки: справочник: в 2 ч. / М.А. Палей, А.Б. Романов, В.А. Брагинский. – 8-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Политехника, 2001. – Ч.1. – 2001. -576 с., Ч.2 – 2001. – 608 с.
