
книги / Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту
..pdfРяс. 73. Эскиз детали к зада- |
Рис. 74. Эскиз детали к задаче |
|||
чам 68 и 69 |
|
|
70 |
|
метром D по |
групповой |
(прогрессивной) |
схеме резания |
|
с длиной протягивания |
^ |
Протягивание |
производится |
|
после сверления до диаметра D0 (см. рис. 73). Параметр |
||||
шероховатости |
протянутой |
поверхности |
Ra = 2 мкм. |
Станок горизонтально-протяжной 7523 с быстросменным автоматическим патроном. Расчет протяжки (табл. 114) выполнить по методике и схеме, приведенным в работе 111], с. 229.
Задача 70. Рассчитать и сконструировать шлицевую протяжку для обработки шлицевой втулки из стали 40ХН
114. Данные к задаче 69
№ |
Материал заготовки |
D |
|
'и |
|||
|
|
|
|||||
варианта |
|
мм |
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
1 |
Чугун: |
|
20Я7 |
19,2 |
|
||
СЧ 30, 210 НВ |
50 |
||||||
2 |
СЧ |
15, |
163 НВ |
22Я8 |
21,2 |
||
3 |
СЧ |
20, 241 НВ |
27Я7 |
26,2 |
|
||
4 |
Сталь: |
|
16Я8 |
15,4 |
30 |
||
20ХГ, 170 НВ |
|||||||
5 |
45, |
210 НВ |
18Я9 |
17,4 |
35 |
||
6 |
Чугун: |
197 НВ |
40Я7 |
39,0 |
80 |
||
СЧ 30, |
|||||||
7 |
СЧ |
20, |
170 НВ |
50Я8 |
48,8 |
|
|
8 |
Сталь: |
|
30Я9 |
29,0 |
50 |
||
40ХН, 269 НВ |
|||||||
9 |
50ХГ, 321 НВ |
32Я7 |
31,0 |
70 |
|||
10 |
GO. |
200 |
НВ |
36Я9 |
35,0 |
||
|
№ |
D |
d |
|
|
b |
|
Do |
^ii |
вариант» |
(//7) |
(HU) |
|
( Н12) |
|
|||
1 |
55 |
47 |
|
|
9 |
10 |
46,0 |
50 |
2 |
60 |
54 |
|
|
14 |
6 |
52,8 |
7(Г |
3 |
65 |
55 |
|
|
10 |
10 |
53,8 |
/О |
|
|
|
||||||
4 |
38 |
33 |
|
|
6 |
32,2 |
50 |
|
|
|
|
||||||
5 |
40 |
35 |
|
|
10 |
6 |
34,0 |
75 |
6 ( |
50 |
45 |
|
|
12 |
43,8 |
100 |
|
7 |
75 |
65 |
|
|
16 |
|
63,8 |
100 |
8 |
17 |
14 |
|
|
5 |
4 |
13,2 |
30 |
9 |
20 |
17 |
|
|
|
6 |
16,2 |
50 |
10 |
30 |
25 |
|
|
8 |
24,0 |
•80 |
|
|
|
|
||||||
ПО. Данные к задаче 71 |
|
|
|
|
|
|
||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
h |
|
Материал заготовки |
|
|
|||||
варианта |
|
мм |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Чугун СЧ 20, 170—241 НВ |
150 |
1.2 |
|||||
2 |
Сталь |
50, |
ав = |
850 МПа |
40 |
1.0 |
||
|
(^85 |
кгс/мм2) |
|
|
|
100 |
||
3 |
Чугун СЧ 30, 180 НВ |
|
|
|||||
4 |
Сталь 40ХГ, 230 НВ |
|
75 |
|
||||
5 |
Сталь У7, 260 НВ |
МПа |
50 По чертежу |
|||||
6 |
Сталь |
65Г, |
ав = 750 |
120 |
|
|||
|
(р^75 кгс/мм2) |
|
|
|
|
|
||
7 |
Сталь |
45, |
ав = |
600 |
МПа |
60 |
|
|
8 |
(л*60 |
кгс/мм2) |
|
600 МПа |
150 |
1,0 |
||
Сталь |
45, |
<тв = |
||||||
9 |
0=^60 кгс/мм2) |
ав = 900 |
МПа |
50 |
|
|||
Сталь |
50Х, |
|
||||||
|
(«*90 |
кгс/мм2) |
|
|
|
|
|
|
10 |
Сталь |
40ХН, |
190—217 НВ |
60 |
1,3 |
с твердостью 269 НВ. Наружный диаметр шлицевого от верстия D, внутренний диаметр шлицевого отверстия d, число шлицев г, ширина шлица Ь, длина протягивания /„ (рис. 74, табл. 115). Центрирование по наружному диа метру D (ГОСТ 1139—80*). Диаметр отверстия до про тягивания D0. Станок горизонтально-протяжной 7534.
Рис. 75. Эскизы обрабатываемых поверхностей заготовок (ва рианты № 1—10 к задаче 71)
Технические требования на протяжку по ГОСТ 6767—79*, конструкцию и основные размеры выбрать по ГОСТ 24818—81*, ГОСТ 24819—81*, ГОСТ 24820—81*, ГОСТ 24821—81*, ГОСТ 24822—81*. ГОСТ 24823—81*.
Задача 71. Рассчитать и сконструировать-протяжку для наружного протягивания поверхности заготовки (рис. 75, табл. 116). Припуск h заштрихован. Длина протягивае мой поверхности 1а. Протягивание производится на вер тикально-протяжном станке для наружного протягива ния. Расчет протяжки и определение основных размеров корпуса и плиты выполнить, пользуясь источником [111, с. 264.
Г Л А В А 7
ЗУБОНАРЕЗАНИЕ
$ 1. РЕЖИМ РЕЗАНИЯ
Пример 53. На зубофрезерном станке 53А50 производится нарезание червячной фрезой косозубого цилиндрического зубчатого одновенцового колеса с плос кими обработанными торцами, с числом зубьев z = 4 0, модулем т = 4 мм, шириной венца b = 40 мм и углом наклона зубьев (J = 30°. Материал заготовки — сталь 45, 220 НВ. Нарезание предварительное под последующее зубодолбление. Одновременно обрабатываются четыре за готовки, установленные на оправке. Эскиз обработки при веден на рис. 76. Необходимо: выбрать режущий инстру мент; назначить режим резания по таблицам нормативов; определить основное время.
Р е ш е н и е (по нормативам [8]). I. Выбираем режу щий инструмент. Принимаем червячную модульную фрезу цельную из быстрорежущей стали Р18. Для повышения производительности чернового нарезания зубьев при нимаем двухзаходную червячную фрезу; класс точности фрезы — С (табл. 1, с. 11).
Основные параметры черновой двухзаходной червяч
ной фрезы модуля т = |
4 мм: наружный диаметр D = |
|||
= 80 мм, число зубьев |
z = |
9 принимаем по табл. 117 |
||
данного учебного |
пособия. |
|
зубьев фрезы у3 = |
|
Угол заточки передней поверхности |
||||
= 10° (прил. 2, с. |
160). Наклон зуба (витка) фрезы и зуба |
|||
нарезаемого колеса одноименный. |
|
|||
II. Назначаем |
режим |
резания. |
Нарезаем зубья |
|
1. Определяем |
глубину |
резания. |
за один рабочий ход. В этом случае глубина резания будет равна высоте зуба нарезаемого колеса: t = h. Обычно чер новые черзячные фрезы профилируют такими, чтобы ими можно было нарезать зубья на полную глубину, но остав ляя припуск на окончательную обработку лишь по боко-
Рис. 76. Эскиз обработки к примеру 53
117. Основные параметры червячных модульных фрез (размеры в мм)
|
Наруж |
Число |
|
Наруж |
Число |
|
|
Модуль |
ный |
||||
Модуль |
ныЛ |
зубьев |
||||
вубьев |
т |
диаметр |
||||
т |
диаметр |
Z |
D |
г |
||
|
D |
|
|
|
Фрезы черновые двухзаходные
1 |
50 |
12 |
4 |
80 |
2 |
55 |
|
4,5 |
85 |
2.5 |
65 |
10 |
5 |
90 |
3 |
70 |
6 |
105 |
|
3.5 |
75 |
|
8 |
145 |
|
|
Фрезы чистовые однозаходные |
||
1 |
63 |
191 Z |
5 |
112 |
2 |
70 |
|
6 |
125 |
2.5 |
80 |
|
7 |
|
|
|
|||
3 |
90 |
10 |
8 |
140 |
3.5 |
|
9 |
|
|
4 |
100 |
|
10 |
160 |
|
|
|||
4.5 |
|
|
|
|
9
10 .
9
вым сторонам зуба. Тогда t = h = 2,2 т — 2,2-4 = 8,8 мм. 2. Назначаем подачу на один оборот нарезаемого зуб чатого колеса. Сначала определяем классификационную группу, к которой по нормативам относится используе мый зубофрезерный станок (карта 1, с. 25). Станок 53А50 относится к III группе станков, так как мощность его электродвигателя 7,5 кВт (см. паспортные данные). По карте 3 (с. 27) устанавливаем подачу. Для двухзаходной
фрезы, стали 45, |
170—207 НВ, модуля т до 5 мм и III |
||
группы станков |
Soxa6ji = 2,0 ... 2,4 мм/об. |
||
Согласно примеч. |
1 к карте 3 принимаем верхний пре |
||
дел диапазона подач |
5 0хабл = 2,4 |
мм/об (так как число |
|
зубьев нарезаемого колеса г > 2 5 ). |
Учитываем поправоч |
||
ные коэффициенты на подачу: KMs = |
0,9, так как у стали |
||
45 твердость 220 |
НВ; /Сра = 0,8, так как угол наклона |
зуба колеса Р = 30°, а наклон зубьев колеса и витков фрезы
одноименный (см. п. I |
решения). Тогда 5 0 = Soxa6jlX |
Х К М3 Кр = 2,4-0,9 0,8 = 1,72 мм/об. Корректируем по |
|
дачу по станку: S 0 = |
1,7 мм/об. |
3. Назначаем период стойкости фрезы (прил. 3, с. 161). |
Для черновой червячной фрезы модуля т = 4 мм при об работке заготовки из. стали рекомендуется период стой
кости Т = 240 мин.
4. Определяем скорость главного движения резания,
допускаемую |
режущими |
свойствами фрезы |
(карта 5, |
||||||
с. 30). Для чернового |
нарезания |
двухзаходной |
фрезой |
||||||
при 5 0 = |
1,7 мм/об и m до 4 мм ухабЛ = |
33,5 м/мин (най |
|||||||
дено |
интерполированием |
значений |
отабл = |
35,5 |
м/мин |
||||
для |
S0 = |
1,5 |
мм/об |
и |
пхабл = 30,5 |
м/мин |
для |
S0 = |
|
2 |
мм/об). |
допустимое число |
осевых перемещений |
||||||
Определяем |
фрезы за время ее работы между двумя повторными за точками (карта 11, с. 36, 37). Для заданных условий об;- работки, угла наклона зуба р = 30°, z = 40 и m — 4 мм в карте стоит прочерк, т. е. число осевых перемещений со = 0. Учитываем поправочные коэффициенты на ско
рость главного движения резания (карта 5, |
с. |
30): КМо = |
|||
= 0,8, |
так |
как у |
обрабатываемой стали |
45 |
твердость |
220 НВ; |
Кр |
= 0,95, |
так как угол наклона зубьев колеса |
Р = 30°; Ка и /(„ в данном случае на скорость не влияют
(каждой из них равен единице, так как принято число перемещений со = 0 и нарезание зубьев за один рабочий ход).
Тогда va = 0табл^моА0о = 33,5-0,8-0,95 = 25,5 м/мин
(«0,425 м/с).
Частота вращения фрезы, соответствующая найденной скорости главного движения резания:
1000ии 1000-25,5
101,5 мин-1.
nD 3,14-80
Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения яя =
=100 мин-1.
|
Действительная |
скорость |
главного |
движения |
реза~ |
||||||||
ния |
|
|
3,14-80.100 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
nDrin |
|
= 25,2 м/мин |
( « |
0,42 |
м/с). |
||||||
|
|
1000 |
~ |
|
1000 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5. |
Находим мощность, затрачиваемую на резание |
|||||||||||
(карта 5, с. 30). Для предварительного нарезания двух- |
|||||||||||||
заходной фрезой при S 0 = |
1,7 мм/об и т до 4 мм Мтабл = |
||||||||||||
= |
1,6 |
кВт (найдено интерполированием значений |
Л/табл = |
||||||||||
= |
1,4 |
кВт для |
S0 = |
1,5 |
мм/об и Л/табл = |
1,8 |
кВт для |
||||||
S 0 = 2,0 мм/об). |
Учитываем |
поправочный |
коэффициент |
||||||||||
на |
мощность; |
угол |
наклона |
зубьев |
колеса |
р = |
30°; |
||||||
K$N = |
0,95. |
Остальные поправочные коэффициенты |
на |
мощность при данных условиях обработки не влияют:
N Рез = Nтабл^вдг = |
1,6-0,95 = 1,52 кВт. |
Проверяем, достаточна ли мощность привода станка. |
|
У станка 53А50 А^шп = Л^дт| = |
7,5-0,65 = 4,9 кВт; 1,52 < |
<4,9, т. е. обработка возможна. III. Основное время
'Г ____ 1~2
|
|
|
I o ~ |
nS0K |
» |
|
|
длина рабочего хода фрезы L = |
Ь + |
1г. |
|
||||
Врезание 1[ и перебег Л фрезы (см. эскиз обработки) |
|||||||
определяются |
по прил. 4 (с. |
168). Для обработки за один |
|||||
рабочий |
ход |
при |
глубине |
резания |
t = |
2 ,2m, р = 30°, |
|
z — 40 |
и D — 80 |
мм 1\ = |
1\ + 1\ = |
50 |
мм. |
Согласно примеч. 2 (с. |
168) при предварительном зубо- |
||||
фрезеровании |
табличную |
величину 1г можно уменьшить |
|||
на 1,3т (при |
угле |
наклона колеса |
р = |
30°). Тогда 1Х = |
|
— 50 — (1,3-4) = |
50 — 5,2 = 44,8 |
мм. |
При одновремен- |
ной обработке на оправке четырех заготовок длина рабо
чего хода фрезы L = АЬ + /х = |
4-40 + 44,8 = |
204 8 мм. |
||
Число заходов фрезы k = 2. |
|
|
’ |
|
Т0 = |
204,8-40 |
= |
24,1 мин. |
|
100-1,7-2 |
|
|||
Основное время, затрачиваемое на одну |
заготовку: |
|||
Т0 = |
-Ц+- = |
6,025 мин. |
|
Задача 72. На зубофрезерном станке 53А50 нарезают червячной фрезой цилиндрическое зубчатое одновенцовое колесо с плоскими обработанными торцами с числом зубь ев 2, модулем т , шириной венца b и углом наклона зу бьев Р (табл. 118). Необходимо: выбрать режущий ин струмент; назначить режим резания по таблицам норма тивов; определить основное время.
При решении задач кроме нормативов [8 ] можно поль зоваться справочниками [10, 12, 18].
Пример 54. На зубодолбежном станке 5122 нарезают долбяком прямозубое зубчатое колесо с числом зубьев г = 45, модулем m = 4 мм и шириной венца b = 35 мм. Обработка окончательная по предварительно прорезан ному зубу (параметр шероховатости обработанной по верхности R a = 2 мкм). Припуск на обработку зубьев
Рис, 77. Эскиз обработки к примеру 54
300
|
|
|
Ч исло |
т |
ь |
|
№ |
|
О бработка; парам етр |
одновре |
|||
|
менно |
Зубчатое |
|
|||
М атери ал заготовки |
ш ероховатости поверх |
0, 0 |
||||
варианта |
обраб а |
колесо |
||||
|
|
ности Ra, мкм |
ты ваемы х |
|
мм |
|
|
|
|
заготовок |
|
||
|
|
|
|
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Сталь 45, 190 НВ |
Чистовая |
(по сплошно |
10 |
Косозубое |
3 |
30 |
20 |
15 |
||
Сталь 40Х, 200 НВ |
му металлу); 2,0 |
6 |
Прямо |
6 |
40 |
35 |
0 |
|||
Черновая |
(под |
после |
||||||||
Серый чугун, |
170 НВ |
дующее зубодолбление) |
8 |
зубое |
2,5 |
50 |
25 |
0 |
||
Чистовая |
(по |
сплош |
» |
|||||||
Сталь 12ХНЗ, |
210 НВ |
ному металлу); |
2,0 |
4 |
Косозубое |
5 |
56 |
|
30 |
|
Чистовая |
(по |
предва |
42 |
|||||||
|
|
рительно прорезанному |
|
|
|
|
|
|
||
Сталь 20Х, 170 НВ |
зубу); 2,0 |
(под |
после |
4 |
Прямо |
4,5 |
|
50 |
0 |
|
Черновая |
42 |
|||||||||
Серый чугун, |
190 НВ |
дующее зубодолбление) |
3 |
зубое |
6 |
|
65 |
30 |
||
Чистовая |
(по |
предва |
Косозубое |
4 8 |
||||||
|
|
рительно |
прорезанно |
|
|
|
|
|
|
|
Сталь 35Х, 185 НВ |
му зубу); |
2,0 |
после |
6 |
Прямо |
8 |
36 |
30 |
0 |
|
Черновая |
(под |
|||||||||
Серый чугун, |
200 НВ |
дующее зубодолбление) |
4 |
зубое |
8 |
44 |
45 |
0 |
||
Черновая |
(под |
после |
» |
|||||||
Сталь ЗОХГТ, 200 НВ |
дующее зубодолбление) |
10 |
Косозубое |
2 |
48 |
20 |
15 |
|||
Чистовая |
(по сплош |
|||||||||
Серый чугун, |
210 НВ |
ному металлу); |
2,0 |
3 |
|
6 |
64 |
60 |
30 |
|
Черновая |
(под |
после |
» |
|||||||
|
|
дующее зубодолбление) |
|
|
|
|
|
|