Проектирование режущих инструментов

П р и м е ч а н и е . Передние углы на режущих и калибрующих зубьях можно на­ значать одинаковыми.

Если величина К, рассчитанная по формуле (5), окажется значительно больше Knin , следует уменьшить шаг зубьев. В противном случае объем канавки не будет полностью использован. Если условие (5) не соблюдает­ ся, следует увеличить шаг зубьев или снизить подачу на зуб Sz.

4. Рассчитать силу резания при протягивании, Н:

ная длина режущей кромки одного зуба, мм; d Q~ диаметр отверстия заго­

товки; 2 ^ - число одновременно работающих зубьев; ку *с ки - поправоч­ ные коэффициенты, характеризующие влияние переднего угла протяжки, состава смазочно-охлаждающей жидкости и степени износа зубьев.

Величины С р, х, кр ка А* приведены в табл. 4 и 5.

Проверить протяжку на прочность в опасных сечениях, имеющих наименьший диаметр:

- на прочность впадины первого зуба:

Fmй, - минимальная площадь поперечного сечения впадины первого зуба протяжки, мм2;

d a- диаметр подготовленного отверстия под протягивание, мм; h Q- глубина канавки, мм;

[о] - допускаемое напряжение на разрыв материала режущей части протяжки, МПа.

Допускаемые напряжения для протяжек, изготовленных из быстроре­ жущей стали, равны 350...400 МПа, из легированной стали - 250...300 МПа.

- на прочность хвостовика:

n d x

где d x - диаметр хвостовика, d x = d Q- (2...3) мм;

Если эти условия не выполняются, то следует уменьшить подачу или число одновременно работающих зубьев, либо увеличить шаг протяжки.

5. Рассчитать диаметры зубьев протяжки. Первый зуб протяжки пред­ назначен для выравнивания припуска на последующие зубья и, как прави­ ло, не производит резания. Диаметр его равен диаметру предварительного отверстия, dj = dQ.

Диаметр любого последующего режущего зуба,

случае протяжка может иметь четыре вида зубьев: режущие, переходные, запасные и калибрующие. Режущие зубья срезают основную часть припус­ ка. Переходные зубья в сравнении с режущими имеют меньшую величину подачи на зуб, что способствует снижению шероховатости обработанной поверхности, облегчает работу калибрующих зубьев и обеспечивает плав­ ное снижение силы резания при выходе режущих зубьев из протягиваемо­

Припуск на переходные зубья удобно определить из расчета умень­ шения величины Sx на 0,01 мм на каждый зуб. Его можно найти, построив таблицу, в которой подача на зуб переходных зубьев снижается на 0,01 или 0,02 мм/ зуб. Например, в табл. 6 это снижение равно 0,01 мм/зуб.

При небольшой длине протяжки шаг калибрующих зубьев следует на­ значать равным шагу режущих. В этом случае они могут быть использова­ ны как запасные. Величину рассчитанную по формуле (15), уточняют (см. п. 3.3). Там же следует определить остальные размеры стружечной ка­ навки.

7. Определить форму, размеры и количество стружкоразделительных канавок. Наиболее благоприятными по стойкости являются канавки с уг­ ловым профилем (рис. 2). Размеры канавок представлены в табл. 7.

Канавки на зубьях располагаются в шахматном порядке. Протяжки для обработки чугунов и других хрупких материалов можно изготовлять без стружкоразделительных канавок.

В целях обеспечения достаточных по величине задних углов на боко­ вых стружкоразделительных канавках a N дно канавок следует делать на­

клонным к оси протяжек под углом а с (см. рис. 2). Он вычисляется по

где a N - боковой задний угол, принимаемый равным не менее 2°; 0 - угол стружкоразделительной канавки, равный 45, 60, 90°. 8. Определить размеры гладких частей протяжки.

Протяжки из быстрорежущих сталей Р6М5, Р6МЗ (ГОСТ 19265-73) ХВГ (ГОСТ 5960-73) диаметром менее 15 мм и протяжки из стали ХВГ всех диаметров изготавливаются цельными, диаметром более 15 мм - с приваренными хвостовиками. В последних случаях хвостовики выполня­ ются из стали 40Х или 45Х. Для большей прочности сварного шва его рас­ полагают у выхода переходного конуса (рис.З). Главные требования к хво­ стовику - прочность и быстрота закрепления протяжки в патроне. При достаточной прочности следует выбирать хвостовик под автоматический патрон. Размеры хвостовика регламентируются ГОСТ 4044-70 [1,2]. Вы­ бранный хвостовик следует проверить на деформацию растяжения по фор­

Длина шейки /2 зависит от конструкции станка, в частности от тол­ щины опорного стола, размеров приспособления для крепления обрабаты­ ваемой детали, длины заготовки и определяется исходя из длины протяжки до первого зуба /7 (рис. 3, 4, табл. 8):

/7= /i+/j+/c+/„+/<.

где /,- длина хвостовика, заходящая в патрон, принимается в зависимости от диаметра хвостовика d x:

13- зазор между патроном и стенкой опорной плиты станка;

1С- толщина стенки опорной плиты станка, для станков 7Б65, 7Б66, 7Б68, 7633, /3=15 мм, 1С= 50 мм, а для станков 7А540, 7Б55, 7Б57, 7Б56, 7733,7510, 7Б510, 7520 13= 25 мм, /с=40 мм;

1п- высота выступающей части планшайбы, равна 30 мм;

/4- длина передней направляющей с учетом зазора 5... 10 мм до перво­ го зуба.

Затем длину /7 следует проверить с учетом протягиваемой заготовки

(см. табл. 8): 17 > L C. В чертеже величина /7 не проставляется.

АВпошнши

Рис.4. Закрепление протяжки в станке

Длина переходного конуса /3 принимается равной 10... 15 мм.

Передняя направляющая /4 предназначена для центрирования про­ тяжки в предварительном отверстии детали для контроля правильности выполнения его диаметра, являясь своеобразным калибром для проверки размера отверстия в заготовке. Диаметр ее равен наименьшему диаметру предварительного отверстия, т.е. dA = d a,c допуском поf 6. Длина передней

направляющей равна длине протягивания: /4 = L.

Задняя направляющая /6 служит для центрирования протяжки во вре­ мя работы последних зубьев рабочей части. Диаметр задней направляю­ щей равен диаметру окончательно обработанного отверстия: d6 = D , с до­ пуском поfi илиfz\ длина /6= (0,5...0,7) L.

дельные длины протяжек Lmn >обрабатываемых в центрах, приведены в табл. 9.

Если расчетная длина протяжек окажется больше Lmtx , то ее следует разделить на две или три части, предусматривая обработку комплектом протяжек.

Пр и м е ч а н и е :

1.Размер /7, дан с учетом зазора (5...10 мм) между торцом обрабатываемой дета­

ли и первым режущим зубом.

2.Приведенные данные рассчитаны по размерам планшайб патронов, прилагае­ мых заводом-изготовителем к станкам.

3.И - расстояние от опорного торца до торца обрабатываемой детали со стороны входа протяжки в мм.

Таблица 9. Предельные длины круглых протяжек

10. Выбрать модель протяжного станка по тяговому усилию, длине хода каретки /ж[1,2,4} или табл. 8.

где т| - коэффициент, характеризующий запас тягового усилия, равный для новых станков 0,9.. .0,95.

При выборе станка следует учитывать условие

где /8 - длина от первого зуба до заднего торца протяжки (в чертеже не

проставляется).

3.2. КРУГЛЫЕ ПРОТЯЖКИ, РАБОТАЮЩИЕ ПО ГРУППОВОЙ

СХЕМЕ РЕЗАНИЯ

Методика расчета таких протяжек подробно рассмотрена в работе [5]. Ниже приводятся особенности проектирования круглой протяжки, ра­

ботающей по групповой схеме резания.

1. Определить диаметральный припуск под протягивание в соответст­ вии с ГОСТ 20364 и 20365-74 или [1] с обеспечением допуска Н7...Н12 (см. п.1, раздел 3.1).

2.Выбрать материал режущей части протяжки, тип и размеры хвосто­ вика, способ соединения режущей части с хвостовиком, его материал и размеры остальных гладких частей протяжки (см. п. 8, разд. 1).

3.Назначить передние и задние углы зубьев протяжки по табл. 10.

4.Определить подачу на зуб чистовых зубьев SZ49 их количество,

диаметральный припуск на них, а также количество калибрующих зубьев потабл.11.

Таблица 10. Геометрические параметры протяжек

П р и м е ч а н и е . Задний уголдля черновых и переходных зубьев а = 3 чистовых - а = 2 калибрующих - а = 1 °