проектирование режущего инструмента / протяжка кф ред типогр -

d_1кр = d_нп ;

d_{п кр} = d_max - a.

Здесь d_1кр - диаметр первого круглого режущего зуба; d_нп - номинальный диаметр передней направляющей части; d_{п кр} – диаметр последнего режущего круглого зуба; d_max – максимальный диаметр внутреннего отверстия шлицевой втулки; a – разбивка отверстия, определяемая по табл. 5.

Таблица 5
Допуск на диаметр отверстия, мм	а, мм	Допуск на диаметр отверстия, мм	а, мм
до 0,025	0	0,110…0,170	0,02
0,027	0,002	0,180…0,290	0,03
0,030…0,033	0,004	0,300…0,340	0,04
0,035…0,050	0,005	св. 0,340	0,05
0,060…0,100	0,01

Диаметры остальных последующих круглых режущих зубьев определяются как диаметр предыдущего зуба + 2_К, где _К –величина подъема на зуб для круглых зубьев (табл. 5), т.е.:

d _{i+1 к} = d_{i к} + 2_К

Диаметры двух или трех последних круглых режущих зубьев выполняются с подъемом уменьшенным на 50%.

б) Зубья шлицевые режущие

d_1шр = d;

d_{п шр} = D_max - a.

Здесь d_1шр - диаметр первого шлицевого режущего зуба; d - номинальный диаметр внутреннего отверстия шлицевой втулки; d_{п шр} – диаметр последнего режущего шлицевого зуба; D_max – максимальный диаметр шлицевых пазов втулки; a – разбивание по верхнему диаметру шлицев (табл. 9).

Диаметры остальных последующих шлицевых режущих зубьев определяются как диаметр предыдущего зуба + 2ш , где ш –величина подъема на зуб для шлицевых зубьев (табл. 5), т.е.:

d _{i+1 ш} = d_{i ш} + 2_Ш

Диаметры двух или трех последних шлицевых режущих зубьев выполняются с подъемом уменьшенным на 50%.

Толщина шлицев протяжки должна быть равна максимальной ширине впадин шлицевой втулки.

в) Зубья фасочные режущие (рис. 13)

Наружный диаметр всех фасочных зубьев находится как:

Контрольные размеры фасочных зубьев составляют:

Первого – М_1ф = (E₀ – f_max) Sin 45.

Второго – М_2ф = М_1ф +ф.

Третьего – М_3ф = М_2ф +ф.

и т.д.

Последнего – М_пф = E₀ Sin 45.

ПРИМЕЧАНИЕ: Для создания задних углов на боковых фасочных кромках необходимо при шлифовании задних поверхностей поднять задний центр протяжки на 0,15…0,20 мм на 100 мм длины протяжки.

7. ЧИСЛО РЕЖУЩИХ ЗУБЬЕВ

1. Круглых:

2. Шлицевых:

3. Фасочных:

8. ЧИСЛО КАЛИБРУЮЩИХ ЗУБЬЕВ

Калибрующие зубья делаются только для круглых и шлицевых участков протяжки. Их количество устанавливается по табл. 6.

Таблица 6
Квалитет точности	7…9	11	12
nкк или nшк	5…7	3…4	2…3

9. ДИАМЕТР КАЛИБРУЮЩИХ ЗУБЬЕВ

Калибрующие зубья выполняются одинакового размера

2. Диаметр круглых калибрующих зубьев:

d_кк = d_max – a , мм.

3. Диаметр шлицевых калибрующих зубьев:

d_шк =D_max – a , мм.

10. ДЛИНА РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ПРОТЯЖКИ

1. Длина участка круглых зубьев:

l_к =( n_кр + n_кк) t , мм.

2. Длина участка шлицевых зубьев:

l_ш =( n_шр + n_шк) t , мм.

3. Длина участка фасочных зубьев:

l_ф = n_фр t , мм.

4. Общая длина рабочей части:

l_р = l_к + l_ш + l_ф , мм.

Габаритная длина протяжки равна общей длине рабочей части плюс длины всех остальных конструктивных частей. Рекомендуется габаритную длину протяжки принимать меньшей или равной 1600 мм.

При длине протяжки большей 1600 мм, следует проектировать комплексную протяжку.

При центрировании по внутреннему диаметру рекомендуется после фасочных зубьев делать 2…3 круглых калибрующих зуба для окончательного калибрования отверстия. Это должно учитываться при определении габаритной длины протяжки.

11. РАСЧЕТ ПРОТЯЖЕК НА ПРОЧНОСТЬ

Действующее напряжение растяжения  в опасном сечении протяжки определяется выражением:

где:

P_Z – главная составляющая силы резания при протягивании, Н;

F₀ – площадь опасного сечения тела протяжки в мм². Опасным сечением является поперечное сечение протяжки на хвостовой части или по впадине первого круглого режущего зуба.

 - коэффициент, учитывающий форму закругления дна впадины в опасном сечении протяжки (табл. 7)

Таблица 7
Радиус закругления дна впадины r, мм	1	2	3	4	5
Значение коэффициента 	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4

Рассчитанные значения действующих напряжений растяжения сравниваются с величинами допускаемых напряжений []

Допускаемые напряжения растяжения для основных материалов, используемых для изготовления протяжек приведены в табл. 8.

Таблица 8
Материал протяжки или хвостовика	[], МПа
40Х, ХВГ (для хвостовика)	250
ХВГ, Р9, Р18 (для цельных протяжек)	300
Р9, Р18 (рабочая часть при диаметре впадины первого режущего зуба до 20 мм)	400
Р9, Р18 (рабочая часть при диаметре впадины первого режущего зуба свыше 20 мм)	350

При  >[] необходимо увеличить шаг зубьев протяжки t и все параметры профиля зуба пересчитать для нового значения шага.

Определение главной составляющей силы резания при протягивании P_Z выполняется по зависимостям:

1. Для круглых зубьев:

2. Для шлицевых зубьев:

Здесь _K и _Ш – подъем на зуб соответственно для круглых и шлицевых зубьев, мм;

d_кр – максимальный диаметр режущего зуба протяжки, мм;

b – максимальная толщина шлица протяжки, мм;

z – число шлицев шлицевой втулки;

m – наибольшее количество одновременно работающих зубьев при протягивании:

где: L – длина протягиваемого отверстия, мм;

t – шаг зубьев.

Значения коэффициентов С_P и x приведены в табл. 9, а поправочных коэффициентов K_, K_C, K_U – в табл. 10.

Таблица 9
Обрабатываемый материал, в, МПа		СР		x
		Шлицевые зубья	Круглые зубья
Стали углеродистые конструкционные	 700	2120	7000	0,85
	700…800	2300	7620
	> 800	2840	8420
Стали легированные конструкционные	< 700	2300	7620	0,85
	700…800	2840	8420
	> 800	3150	10000
Чугун серый	HB200	1250	3000	0,73
	HB>200	1500	3540

Таблица 10
Степень затупления протяжки		Острая		Затупленная *
КU	Для стали	1,0		1,15
	Для чугуна	1,0		1,15
* Затупление, соответствующее ширине зоны износа по задней поверхности и краям режущей кромки от 0,15 мм (круглые зубья) до 0,3 мм (шлицевые зубья).
Величина переднего угла 		5	10	15	20
К	Для стали	1,13	1,0	0,93	0,85
	Для чугуна	1,1	1,0	0,95	-
Вид смазочно - охлаждающей жидкости (СОЖ)		Сульфо-фрезол	Эмульсия	Растительное масло	Без СОЖ
КС	Для стали	1,0	1,0	0,9	1,34
	Для чугуна	-	0,9	-	1,0

12. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Технические требования на изготовление шлицевых протяжек с прямобочным профилем регламентируются ГОСТ 6767-79.

1. Материал протяжек:

Рабочая часть – сталь Р6М5 , HRC 62…65

Хвостовая часть – сталь 40Х, HRC 40…47

2. Размеры центровых отверстий по ГОСТ 2789-73

3. Шероховатость поверхностей по ГОСТ 2789-73:

а) передней и задней поверхностей и поверхностей ленточек не ниже Ra = 0,32 мкм;

б) поверхность спинки зуба - Ra = 1,25 мкм;

в) дно стружечных канавок - Ra = 1,25 мкм;

г) цилиндрическая часть хвостовика - Ra = 1,25 мкм;

д) рабочий конус центровых отверстий - Ra = 0,63 мкм;

е) нешлифованных поверхностей - Ra = 5 мкм.

4. Наибольшее отклонение от расчетного диаметра режущих зубьев (за исключением двух последних) назначается по табл. 11.

Таблица 11
Номинальный диаметр протяжки, мм	Наибольшее отклонение от расчетного диаметра, мкм, при подъеме на зуб по диаметру
	До 0,08 мм	0,08…0,16 мм	Свыше 0,16 мм
< 50	10	15	20
50…120	15	20	20
>120	20	20	20

5. Таблица 12
   Номинальный наружный диаметр протяжки D, мм	Величина допуска, мкм
   До 18	5
   18…30	5
   30…50	8
   50…80	8
   80…120	10
   свыше 120	10

   Допуск на расчетные наружные диаметры двух последних режущих зубьев и всех калибрующих зубьев протяжек предназначенных для соединений с центрированием по наружному диаметру назначается по табл. 12 ( для протяжек предназначенных для обработки отверстий с полем допуска на наружный диаметр по H7).

6. Таблица 13
   Номинальный внутренний диаметр протяжки d, мм	Величина допуска, мкм
   До 18	5
   18…30	5
   30…50	8
   50…80	8
   80…112	10

   Допуск на расчетные наружные диаметры двух последних режущих зубьев и всех калибрующих зубьев протяжек для калибровки внутреннего диаметра отверстия, предназначенных для соединений с центрированием по внутреннему диаметру назначается по табл. 13 (для протяжек предназначенных для обработки отверстий с полем допуска на внутренний диаметр по H7).

7. Предельные отклонения от расчетных наружных диаметров двух последних режущих зубьев и всех калибрующих зубьев шлицевой части протяжек (для соединений с центрированием по внутреннему диаметру) и круглой части (для калибровки внутреннего диаметра отверстия) протяжек предназначенных для соединений с центрированием по внутреннему диаметру - по h6 (ГОСТ 25346-82).

8. Накопленная погрешность окружного шага назначается по табл.14

Таблица 14
Номинальный внутренний диаметр протяжки d, мм	Накопленная погрешность окружного шага протяжек с полем допуска по H8, D9, мкм
До 18	10
18…30	12
30…50	16
50…80	18
80…112	20

9. Допуск на толщину зубьев может быть назначен по табл. 15.

Таблица 15
Номинальный внутренний диаметр протяжки d, мм	Допуск, мкм при способах центрирования
	По внутреннему диаметру	По наружному диаметру или боковым сторонам
До 18	5	5
18…30	5	5
30…50	8	8
50…80	8	8
80…112	10	10

10. Отклонение от параллельности боковых сторон зубьев относительно оси протяжки 0,01 на 500 мм длины.

11. Отклонение от симметричности зуба относительно оси протяжки в пределах допуска на толщину зуба.

12. Радиальное биение двух последних режущих и всех калибрующих зубьев в пределах допуска на диаметр калибрующих зубьев. Биение остальных зубьев не более 0,005…0,006 мм.

13. Отклонение от соосности поверхностей наружного и внутреннего диаметров зубьев:

• при центрировании по внутреннему диаметру – в пределах допуска на внутренний диаметр протяжки;

• при центрировании по наружному диаметру – в пределах половины допуска на внутренний диаметр протяжки;

14. Отклонения углов:   2;  для режущих зубьев  30;  для чистовых и калибрующих зубьев - 30; угла поднутрения боковых кромок +30.

15. Маркировать на шейке хвостовика:

• обозначение протяжки;

• номер протяжки в комплекте (в случае их комплектности)

• величину переднего угла;

• марку стали рабочей части протяжки.

Литература:

1. Справочник инструментальщика./ Под ред. И.А. Ординарцева. - Л.: Машиностроение, 1987. - 846 с.

2. Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов. Учебное пособие для ВУЗов/ Под ред. Г.Н.Кирсанова - М.: Машиностроение. 1986. - 288 с.

3. Металлорежущие инструменты. Учебник для ВУЗов./ Г.Н. Сахаров, О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой. М.: Машиностоение, 1989. - 328с.

4. Серебреницкий П.П. Краткий справочник станочника. - Л. Лениздат, 1982. -360 с.

5. http://www.info.instrumentmr.ru/rezanie/protiagivanie.html

Приложение 1

Таблица 1П Размеры шлицевых втулок легкой серии
Номинальный размер z d D	Число зубьев, z	d	D	b	f	r не более
6 23  26	6	23	26	6	0,3+0,2	0,2
6 26  30	6	26	30	6	0,3+0,2	0,2
6 28  32	6	28	32	7	0,3+0,2	0,2
8 32  36	6	32	36	6	0,4+0,2	0,3
8 36  40	8	36	40	7	0,4+0,2	0,3
8 42  46	8	42	46	8	0,4+0,2	0,3
8 46  50	8	46	50	9	0,4+0,2	0,3
8 52  58	8	52	58	10	0,5+0,2	0,5
8 56  62	8	56	62	10	0,5+0,2	0,5
8 62  68	8	62	68	12	0,5+0,2	0,5
10 72  78	10	72	78	12	0,5+0,2	0,5
10 82  88	10	82	88	12	0,5+0,2	0,5
10 92  98	10	92	98	14	0,5+0,2	0,5
10 102  108	10	102	108	16	0,5+0,2	0,5
10 112  120	10	112	120	18	0,5+0,2	0,5
Источник ГОСТ 1139-80

Таблица 2П Размеры шлицевых втулок средней серии
Номинальный размер z d D	Число зубьев, z	d	D	b	f	r не более
6 11  14	6	11	14	3	0,3+0,2	0,2
6 13  16	6	13	16	3,5	0,3+0,2	0,2
6 16  20	6	16	20	4	0,3+0,2	0,2
6 18  22	6	18	22	5	0,3+0,2	0,2
6 21  25	6	21	25	5	0,3+0,2	0,2
6 23  28	6	23	28	6	0,3+0,2	0,2
6 26  32	6	26	32	6	0,4+0,2	0,3
6 28  34	6	28	34	7	0,4+0,2	0,3
8 32  38	8	32	38	6	0,4+0,2	0,3
8 36  42	8	36	42	7	0,4+0,2	0,3
8 42  48	8	42	48	8	0,4+0,2	0,3
8 46  54	8	46	54	9	0,5+0,2	0,5
8 52  60	8	52	60	10	0,5+0,2	0,5
8 56  65	8	56	65	10	0,5+0,2	0,5
8 62  72	8	62	72	12	0,5+0,2	0,5
10 72  82	10	72	82	12	0,5+0,2	0,5
10 82  92	10	82	92	12	0,5+0,2	0,5
10 92  102	10	92	102	14	0,5+0,2	0,5
10 102  112	10	102	112	16	0,5+0,2	0,5
10 112  125	10	112	125	18	0,5+0,2	0,5
Источник ГОСТ 1139-80