3. Расчет и проектирование протяжки

Вариант № 23

(Протяжка шлицевая)

Протягивание — один из наиболее эффективных методов механиче­ской обработки, позволяющий получать изделия высокой точности (до 6-го квалитета) и шероховатость обработанной поверхности до 0,32 мкм. При применении твердосплавных выглаживателей 0.08.

В качестве режущего инструмента при протягивании используются различные типы протяжек. Протяжка—многолезвийный инструмент с рядом последовательно выступающих одно над другим лезвиями в направлении, перпендикулярном к направлению скорости главного движения, предназначенный для обработки при поступательном или вращательном главном движении резания и отсутствии движения подачи.

Протяжки являются самыми высокопроизводительными инструментами, примерно в сто и более раз производительнее зенкеров и разверток. При протягивании совмещаются операции черновой, получистовой и чистовой обработки. Это повышает производительность, сокращает номенклатуру применяемых режущих и мерительных инструментов, уменьшает число станков и технологической оснастки.

Для закрепления протяжки в патроне станка служит хвостовик. Конструкция хвостовика зависит от типа протяжки и конструкции патрона. Для крепления протяжки в патроне каретки обратного хода на станках, работающих по полуавтоматическому или автомати­ческому циклу, хвостовик может выполняться и со стороны калибру­ющей части (задний хвостовик).

Передняя направляющая часть служит для ориентации протяжки относительно оси обрабатываемой заготовки в начальный момент резания.

Задняя направляющая часть обеспечивает направление и цент­рирование детали в момент окончания обработки, а также предот­вращает перекос протяжки и повреждение обработанной поверхности.

Схема резания при протягивании характеризует последовательность удаления срезаемого слоя отдельными зубьями протяжки. Схему резания выбирают в зависимости от формы, размеров и состояния обрабатываемой поверхности.

При проектировании протяжек применяют профиль­ную (одинарную), генераторную и прогрессивную (групповую) схемы резания

Расчет шлицевой протяжки

Исходные данные:

1. Протягиваемая заготовка: материал – Ст 40;

твердость при протягивании HB 217,

отверстие под протягивание обработано сверлом;

диаметр отверстия до протягивания – d₀ = 30 мм;

внутренний диаметр шлицев d_min =30,6 мм; наружный диаметр шлицев, D_min = 36 мм; шлицевых впадин b_min = 6 мм; число шлицев ;

параметр шероховатости поверхностей Ra = 1,6

мкм по , Ra = 3,2 мкм по , Ra = 1,6 по , длина протягивания l=25 мм.

Характер стенок: ТЛ

2. Станок: горизонтально-протяжной, модель 7А 510;

тяговая сила станка Q = 100 000 Н;

максимальная длина хода штока L_max = 1600 мм;

Тип патрона А

3. Характер производства –мелкосерийное производство

4. Длина протяжки, допустимая возможностями инструментального цеха и заточного отделения, не более 1500 мм

1. Группу обрабатываемости устанавливаем по таблице 2.1. Сталь 40 с относится к первой группе обрабатываемости.

2. Группу качества устанавливаем для каждой поверхности шлицевого отверстия отдельно по таблице 2.2. Так как центрирование производится по внутреннему диаметру с d=30 мм и параметром шероховатости поверхности выступов Ra = 1,6

, то группа качества поверхности выступов – вторая, боковых сторон – вторая; поверхностей впадин – вторая.

3. За материал рабочей части протяжки (переходный корпус, передняя направляющая, режущая часть, задняя направляющая и задний хвостовик) принимаем быстрорежущую сталь Р6АМ5 по таблице 2.3.

4. Конструкцию протяжки принимаем с приваренным хвостовиком, материал хвостовика – сталь 40Х. Конструкцию хвостовика и размеры принимаем по ГОСТ 4044-70 (или по таблице 2.4.). Диаметр переднего хвостовика D_п.хв. =28 мм, диаметр заднего хвостовика D_з.хв. =25 мм.

Чтобы хвостовик свободно проходил через отверстие в заготовке и в тоже время был достаточно прочным, диаметр выбирают по таблице 2.4 [1] ближайшим меньшим диаметру отверстия до протягивания. Сила, допустимая прочностью хвостовика, рассчитывается по формуле:

,

где - допустимое напряжение при растяжении (для хвостовиков из стали ХВГ и стали 40Х = 300 МПа);

F_о.х – площадь опасного сечения хвостовика.

Сила, допустимая хвостовиком :

P_хв = 300*380,1= 114030 Н