Расчет шлицевой протяжки.
1.Устанавливаем группу обрабатываемости: Сталь30Х с
твердостью НВ<=268 относится ко второй группе обрабатываемо-
сти.
2.Устанавливаем группу качества по параметру шероховатости поверхности Rа=1,6 мкм и по квалитету отверстия Н7-получаем 2-ю группу качества.
3.Материал рабочей части протяжки принимаем в соответствии с рекомендациями - быстрорежущая сталь Р6АМ5.
4.Конструкцию протяжки принимаем с привареным хвосто-
виком, материал хвостовика - Cталь40Х. Размеры по ГОСТ 4044-
70.Диаметр переднего хвостовика Dхв=12 мм, Fоп=50.3 мм.
Силу, допустимую хвостовиком, рассчитываем по формуле:
Рхв=Роп*[]р , приняв []р=300 Мпа: Рхв=50.3*300=15090 Н.
Pоп=0.785*(D0-2h)*2=9949.87 Н.
5.Передние и задние углы выбираем по таблице. Передний
угол черновых и переходных зубьев =18°, чистовых и калиб-
рующих зубьев =15°. Задний угол черновых и переходных зубьев
=3°,чистовых =2°, калибрующих =1°.
6. Скорость резания устанавливаем по таблице: V>=4.8 м/мин.
Эта скорость станком обеспечивается.
7. Подъем черновых зубьев Szч определяем из условия равной
стойкости черновой и чистовой частей по таблице для 2 группы об-
рабатываемости. Вначале для скорости резания V=4.8 м/мин и пода-
чи чистовых зубьев Szч=0.02 мм устанавливаем наработку чистовой
части: Т=72 мм. По той же скорости резания и стойкости черновых
зубьев Т=75 мм находим подъем черновых зубьев Szс=0.20 мм на
зуб на сторону. Для 2 группы обрабатываемости 2 группы качества
при скорости резания V=4.8 м/мин по таблице ограничиваем подъем
черновых зубьев до Szс=0.15 мм. Поправочные коэффициенты на
наработку принимаем: КТв =0.8; КТр =1; КТз =1; КТд =1; КТо =1; КТм =1
(назначаем СОЖ - сульфофрезол ГОСТ 122-54). Наработка с по-
правочными коэффициентами Тм.н=72*0.8*1*1*1*1=57.6 м.
8. Глубину стружечной канавки h, необходимой для размеще-
ния стружки, определяем по формуле:
К=3, для круглых зубъев Szс=0.15 мм
hкр=1.1283*
=1.1283*
=2.83
мм
hтабл=3 мм
Для фасочных и шлицевых Szс=0.20 мм
hкр=1.1283*
=2.98
мм
hтабл=3 мм
Глубину стружечной канавки, допустимую жесткостью протяжки, определяем по формуле:
hж=(0.2…0.23)*D0
Для фасочных и круглых зубъев
hж=0.2*12.5=2.5 мм
hтабл=2.5 мм
Для шлицевых зубъев
hж=0.2*13=2.6 мм
hтабл=2.5 мм
Для размещения стружки в стружечной канавке уменьшаем подачу по формуле:
Sz0=0.785*hж/К*ls=0.785*6.25/3*35=0.06 мм
9.Определяем шаг черновых зубъев t0 и число одновременно работающих зубъев Zp. Шаг черновых зубъев принимаем по таблице
t0=10, h=3.
Zp=Lmax/t0 +1=35/10 +1=4.
10.Определяем максимально допустимую силу резания Pmax
Рхв=15090 Н
Pоп=0.785*(D0-2h)*2=9949.87 Н
Pст=0.8*100000=80000 Н
Принимаем наименьшую из трех сил
Pmax=Pоп=9949.87 Н
11.Определяем число зубъев в группе Zc по формуле:
Вфmax=b+2*c+(dmax-d0)=3.5+2*0.5+(13-12.5)=5 мм
Вкmax=*d/z-(b+2*c)=3.14*13/6 –(3.5+2*0.5)=2.3 мм
Вшmax= bmax=3.529 мм
Zc=Вmax*Z*q0*Zp*Крм*Кро*Крк*Крр/Pmax
для фасочных зубъев
Zc.ф=5*3*121*6*1*1*1*1/9949.87=1.09
Zc.ф=2
Zc.к=2.3*3*286*6*1*1*1*1/9949.87=1.19
Zc.к=2
Zc.ш=3.529*3*121*6*1*1*1*1/9949.87=0.7724
Zc.ш=1
12.Распределяем припуск между разными частями и зубъями протяжки.
Припуск на фасочную часть определяют по формуле:
Aф=Dф-d0
sin=b+2*c/d=3.529+2*0.5/13.24=0.342
=19.99
ctgе=(b+2*c)ctg+2с*ctgф/b=(3.529+2*0.5)ctg19.99+2*0.5ctg45/3.529=3.7
е=14.74
Dе=b/sinе=3.529/sin14.74=13.34 мм
Dф=Dе+0.4=13.34+0.4=13.74 мм
Aф=13.74-13=74 мм
Припуск на круглую часть определяют по формуле:
Aк=dmax-d0=13.24-12.5=0.74 мм
припуск на черновые зубъя
Aк0=Aк-(Aк.п+Aк.ч)=0.74-(0.24+0.12)=0.38 мм
Припуск на шлицевую часть определяют по формуле:
Aш=Dmax-Dш1
Dш1=Dе+2*Sz0=13.34+2*0.06=13.46 мм
Aш=16.035-13.46=2.575 мм
Aш0=Aш-(Aш.п+Aш.ч)=2.575-(0.24+0.08)=2.435 мм
jф=Aф/2*Szф=0.74/2*0.15=1.46
jф=1
jк0=Aк0/2*Szк0=0.38/2*0.15=1.266
jк0=1
jш0=Aш0/2*Szш0=2.435/2*0.06=8.29
jш0=8
число фасочных зубъев
Zф=jф* Zс.ф=5*1=5
число круглых зубъев
Zк=Zк0+Zк.п+Zк.ч+Zк.к=2+2+6+5=15
число шлицевых зубъев
Zш=Zш0+Zш.п+Zш.ч+Zш.к=9+2+3+4=18
Z=Zф+Zк+Zш=5+15+18=38
Расчитываем дополнительные варианты, увеличивая число одновременно работающих зубъев Zp
|
искомый параметр |
вариант искомый вариант 1 2 3 параметр 1 2 3 |
||||||
|
Zp to Szo ho zсф;zск;zсш Аф Ак Ак.п Ак.ч Ак0 Dш1 Аш Аш.п Аш.ч Аш0 jф jк0 jш0 jф jк0 jш0 |
5 10 0.16 3 2;1;2 0.72 0.5 0.24 0.12 0.30 16.31 2.51 0.24 0.08 2.38 5 1 7 1 1 7 |
6 9 0.12 2.5 1;1;2 0.72 0.5 0.18 0.12 0.28 16.26 2.46 0.18 0.08 2.31 6 1 6 2 1 6 |
7 8 0.08 2 1;1;2 0.72 0.5 0.06 0.12 0.23 16.15 2.48 0.18 0.08 2.27 8 2 5 3 2 5 |
Zф Zк0 Zш0 Zк.п Zк.ч Zк.к Zк Zш.п Zш.ч Zш.к Zш Z Lф Lк Lш |
5 2 10 2 6 5 15 2 2 3 15 40 50 162 165 |
6 2 11 2 6 5 15 4 2 3 20 46 54 144 210 |
7 3 12 1 6 5 15 4 2 3 21 48 56 135 196 |
|
|
|
||||||
13.Определяем длину режущей части протяжек Lp
Для фасочных зубъев
Lф=to*Zф=7*5=35 мм
Для круглых зубъев
Lк=to*(Zк0+Zк.п)+tч*(Zк.ч+Zк.к+1)=101 мм
Для шлицевых зубъев
Lш=to*(Zш0+Zш.п+1)+tч*(Zш.ч+Zш.к-1)=126 мм
Lp= Lф+Lк+Lш=35+101+126=262 мм
14.Определяем силу резания при протягивании на каждой части протяжки.
на фасочную часть
Pф=Вфmax*Z*q0*Zp*Кр/Zc.ф
Pф=5*6*121*4/2=7260 Н
на круглую часть
Pк=Вкmax*Z*q0*Zp*Кр/Zc.к
Pк=2.3*6*286*4/2=7893.6 Н
на шлицевую часть
Pш=Вшmax*Z*q0*Zp*Кр/Zc.ш
Pш=3.529*6*121*4/1=10248.216 Н
15.Определяем общую длину протяжки
L=L1+Lp+Lз.н+Lз.хв=140+262+20+100=522 мм
Общая длина протяжки не должна превышать длины, допустимой жесткостью протяжки:
Lд=(30…40)*D=450 мм
Lд>L
Условие выполняется.
