4.15. Определение площади опасного сечения по хвостовику

Величина площади опасного сучения по хвостовику F_х определяется аналитически или же по таблице 3.1, в соответствии с типом и размерами хвостовика.

4.16. Определение площади опасного сечения

по первому режущему зубу

Для цилиндрических, шлицевых, гранных протяжек площадь опасного сечения по первому режущему зубу определяется по формуле:

.

(4.29)

Для шпоночных протяжек площадь опасного сечения по первому режущему зубу определяется в соответствии с типом хвостовика. Если протяжка имеет хвостовик исполнения 2 (см. таблицу 3.1), то площадь опасного сеченая определяется по формуле:

.

(4.30)

Если шпоночная протяжка снабжается хвостовиком исполнения 1, то площадь опасного сечения по первому режущему зубу определяется по формуле:

,

(4.31)

где H – глубина стружечных канавок.

4.17. Расчет протяжки на прочность

Вопрос о расчете протяжек па прочность является весьма сложным. В процессе работы протяжка не только растягивается, но и изгибается, а шлицевая, кроме того, и скручивается. Наличие на протяжках стружечных канавок является причиной концентрации напряжений. Сама сила, воздействующая на протяжку, меняет свою величину в значительных пределах. Наконец, не поддающимися учету факторами являются внутренние напряжения, связанные с закалкой протяжек и неравномерностью закаленного слоя по поперечному сечению.

Ввиду сложности учета всех видов деформаций, возникающих при работе протяжек, проверку их на прочность приходится производить с учетом только главной деформации – растяжения, увеличивая при этом запас прочности.

С целью проверки протяжки на прочность вычисляются напряжения в наиболее опасных сечениях протяжки – по хвостовику и по первому режущему зубу.

Напряжение по хвостовику определяется по формуле:

.

(4.32)

Напряжение по первому режущему зубу будет равно:

.

(4.33)

Напряжения в опасных сечениях не должны превышать величины допускаемого напряжения, то есть:

;

(4.34)

.

(4.35)

Величины допускаемых напряжений приведены в таблице 4.14.

Таблица 4.14

Величины допускаемых напряжений, δ

для различных типов протяжек

Тип протяжек	Допускаемое напряжение, для протяжек, изготовленных из материалов, МПа:		Допускаемое напряжение для хвостовиков из конструкционной стали δ, МПа
	быстрорежущей стали	легированной стали
Цилиндрические, гранные, шлицевые	350	300	250
Шпоночные	200	150

4.18. Определение поперечных размеров режущих зубьев

При проектировании цилиндрических, гранных, шлицевых протяжек размеры режущих зубьев определяются в следующем порядке.

Как указывалось выше, диаметр первого режущего зуба равен:

.

(4.36)

Диаметр каждого последующего зуба получается прибавлением величины к диаметру предыдущего зуба, то есть:

;

(4.37)

;

(4.38)

;

(4.39)

.

(4.40)

Диаметр последнего режущего зуба должен быть равен:

,

(4.41)

где − максимальный диаметр окончательно обработанного отверстия;

− величина изменения диаметра отверстая после протягивания: разбивание (- ) или усадка (+ ).

Величина зависит от свойств обрабатываемого материала, качества изготовления протяжки, степени затупления её режущих кромок, толщины стружки и других факторов.

На основании производственного опыта и исследовательских работ величину разбивания (- ) ориентировочно принимают равной 0,005-0,01 мм для протяжек длиной до 800 мм и 0,01-0,015 мм для протяжек большей длины.

При протягивании тонкостенных деталей, деталей из вязких материалов наблюдается усадка отверстия. Величину усадки (+ ) при протягивания отверстий в деталях из вязких сталей рекомендуется принимать равной 0,01 мм.

При протягивании тонкостенных деталей (деталей, у которых толщина стенки менее 0,2 диаметра) величина усадки может быть определена по следующим экспериментальным формулам:

а) для сталей марок Ст.3 и Ст.5 и им подобных:

;

(4.42)

б) для сталей марок 40Х, 18ХНВА и им подобных:

,

(4.43)

где − величина усадки, мкм;

− диаметр протягиваемого отверстия, мм;.

− толщина стенок отверстия, мм.

На последних двух режущих зубьях подъем на зуб постепенно уменьшается. Диаметры этих зубьев увеличиваются соответственно, приблизительно на 1,2 S_z и 0,8 S_z.

Высота режущих зубьев шпоночных протяжек определяется следующим образом. Высота первого режущего зуба принимается равной высоте хвостовика, то есть:

,

(4.44)

где Н − высота хвостовика, мм.

Высота каждого последующего режущего зуба увеличивается на величину S_z, то есть:

;

(4.45)

;

(4.46)

Высота последнего режущего зуба принимается, равной

,

(4.47)

где А - припуск на протягивание.

На последних двух режущих зубьях подъем на зуб постепенно уменьшается и принимается, соответственно, приблизительно 0,6 S_z.