|
Расчет круглой протяжки
Расчет круглой протяжки
Протяжка круглая В соответствии с вариантом №13, табл. №9 спроектировать протяжку круглую для протягивания отверстия диаметром D = 50H11 со снятием припуска 1,8 мм. Исходные данные. 1. Протягиваемая заготовка: материал - сталь 30; твердость при протягивании НВ<187; отверстие под протягивание (мм): D = 50H110,290; припуск 1,8 мм; параметр шероховатости поверхности Rа=5 мкм; длина протягивания l=100 мм. Станок: горизонтально-протяжной, модель 7Б56; тяговая сила станка Q = 196 200 Н; максимальная длина хода штока Lmax =1600 мм; диапазон рабочих скоростей 1,6-11,5 м/мин; состояние станка - удовлетворительное; протяжка закрепляется в быстросменном автоматическом патроне. Характер производства - массовый. Длина протяжки, допустимая возможностями инструментального цеха и заточного отделения, не более 1500 мм. Расчёт 1. Устанавливаем группу обрабатываемости: сталь 30 с твердостью НВ<187 относится к I группе обрабатываемости [1, с. 200]; 2. Устанавливаем группу качества. С учетом параметра шероховатости поверхности Ra=5 мкм и квалитета отверстия H11 принимаем 4-ю группу качества по шероховатости [1, с. 203]. 3. Материал рабочей части протяжки принимаем - быстрорежущая сталь Р6АМ5 [1, с. 203]. 4. Конструкцию протяжки принимаем с приваренным хвостовиком, материал хвостовика - сталь 40Х. Размеры: Диаметр переднего хвостовика: Dхв = (d - t) - (0.5..1); Dхв = (50-1.8) - 0.8 = 47.4; Выбираем размеры по ГОСТ 4044-70. Dхв = 48; Fоп = 907.9 мм; Сила допустимая хвостовиком: Рхв = Fоп*[?] р; Для ст. Р6АМ5 [?] р = 300 мПа; Рхв = 907,9* 300 = 272370 Н. 5. В связи с рекомендациями [1, с. 207] принимаем углы: передний угол черновых и переходных зубьев ?0 = 20; передний угол чистовых и калибрующих зубьев ?1 =20; задний угол черновых и переходных зубьев ?0 = 3°; задний угол чистовых зубьев ?ч = 2°; задний угол зубьев ?к = 1°. 6. Устанавливаем скорость, которую может обеспечить станок: ? = 11 м/мин [1, с. 208]. 7. При скорости ? = 11 м/мин и подаче чистовых зубьев Szc = 0,02 мм наработка чистовой части Т = 57 м, соответственно стойкость черновых зубьев Т = 65 м; [1, с. 209]. Исходя из условия равной стойкости черновых и чистовых частей, определяем подъём черновых зубьев Szо = 0,2 мм/зуб [1, с. 208]. С учётом рекомендаций [1, с. 214] назначаем подъём черновых зубьев до Szo = 0,2 мм/зуб И введем поправочные коэффициенты на наработку: Ктв = 2; Ктр = 1; Ктз=1; Ктд=1; Кто=1; Ктм=1 (назначаем СОЖ - сульфофрезол ГОСТ 122-54). Тогда наработка с поправочными коэффициентами: Тм.н.= Т*Ктв*Ктр*Ктз*Ктд*Кто*Ктм = 65*2*1*1*1*1*1 = 130 мм; Определим глубину стружечной канавки h необходимой для размещения стружки: , где К-коэффициент помещаемости, К = 3 [1, с. 52]; мм; Принимаем глубину стружечной канавки h = 9 мм; Так как диаметр по дну стружечной канавки меньше 40 мм, определим глубину стружечной канавки обеспечивающую достаточную жёсткость протяжки: мм; По рекомендациям [1, с. 52]; принимаем глубину стружечной канавки =10 мм; ; 9. С учётом глубины стружечной канавки и рекомендаций [1, с. 52] выбираем наименьший возможный шаг черновых зубьев t0 = 24 мм, профиль №14 [1, с. 216]. Шаг и профиль переходных зубьев - такие же, как у черновых. Определяем число одновременно участвующих в работе зубьев: 10. Максимально возможную силу резания берем минимальной из трёх: Рст, Рхв, Роп; Рхв=272370 Н (см. п. 4); , где =400 МПа; = 624,2634; H. Таким образом Рмах = 156900 Н. 11. Число зубьев в группе: Крм, Кро, Крк, Крр, qo - выбираем по справочнику [1, с. 218]; Крм=1,3 Кро=1, Крк=1.2, Крр=1; для = 0.26 =494 [1, с. 218]; Дальнейшие расчёты ведем для = 4 [1, с. 53]. 12. Сила протягивания: ; Р= = 304230,56196Н. 13. По условию припуск 1.8 мм, а диаметр отверстия после протягивания: D = 50H110,290; Значит полный припуск А=1,8+0,029=1,829 мм. берём по рекомендациям [1, с. 219] Ап=0,58 мм, Ач=0,06 мм. Припуск на черновых зубьях: = 1,829 - (0,58+0,06) = 1,189 мм; 14. Число групп черновых зубьев: . Принимаем число групп черновых зубьев =2 [1, с. 54]; Остаточная часть припуска: = = 1.189-2*0.26*2 = 0,149 мм; Остаточный припуск добавляем к припуску на черновую часть, так как 0,5= 0,0745 >=0,07 [1, с. 219]. 15. Число черновых зубьев = 2*4 =8; где - принятое окончательно число групп черновых зубьев после распределения остаточного припуска. С учётом распределения остаточного припуска и рекомендаций [1, с. 219] число переходных зубьев = 8; число чистовых зубьев = 4; число калибрующих зубьев = 4; Общее число всех зубьев протяжки= 4+8+4+4 = 20. 16. Длина режущей части протяжки: шаги чистовых и калибрующих зубьев переменные = 17 мм, = 18 мм, = 19 мм [1, с. 221]. Размеры профиля одинаковые для всех трёх шагов: h = 6 мм, r = 3 мм, b = 7,5 мм, R = 10 мм; =24 (8+8)+ (17+18+19)+17+(17+18+19)=671 мм. Новые два варианта рассчитываем для =+1=6, =+2=7; мм; принимаем =20 мм мм; принимаем =16 мм; мм; мм; Определяем наибольшую возможную глубину стружечной канавки [1, с. 55]. Дальнейшие расчёты ведем аналогично первому варианту, начиная с пункта 11. Результаты расчёта сводим в таблицу: |
Искомый параметр | Вариант | | | 1 | 2 | 3 | | | 5 | 6 | 7 | | , мм | 24 | 20 | 16 | | , мм | 10 | 8 | 6 | | , мм | 8,5 | 6 | 6,5 | | | 0,261 | 0,17195 | 0,091 | | | 4 | 4 | 3 | | Р | 304230,562 | 147065,3 | 133352,3435 | | А | 1,829 | 1,829 | 1,829 | | | 0,64 | 0,58 | 0,16 | | | 0,06 | 0,06 | 0,06 | | | 1,189 | 1,189 | 1,609 | | | 0,149 | 0,5012 | 0,517 | | | 2 | 2 | 6 | | | 8 | 8 | 18 | | | 8 | 8 | 4 | | | 4 | 4 | 4 | | | 4 | 4 | 4 | | z | 24 | 24 | 30 | | на группах: | | | первой | 0,14 | 0,11 | 0,05 | | второй | 0,09 | 0,09 | 0,03 | | , мм (число групп) | 0,02 (1) | 0,02 (1) | 0,02 (1) | | | 0,01 (1) | 0,01 (1) | 0,01 (1) | | | 17,18,19 | 14,15,16 | 11,12,13 | | (,), мм | 17,18,19 | 14,15,16 | 11,12,13 | | , мм | 6 | 5 | 4 | | , мм | 7,5 | 6 | 4 | | , мм | 192 | 160 | 288 | | , мм | 192 | 160 | 64 | | , мм | 179 | 149 | 119 | | , мм | 108 | 90 | 72 | | , мм | 671 | 559 | 543 | | |
Сравнив основные показатели ,,, z - видим, что оптимальный вариант 3. 17. Диаметр калибрующих зубьев ==50,021 мм 18. Исходя из рекомендаций [1, с. 56], установим для черновых зубьев: число выкружек N = 6 и ширину выкружек =18 мм. 19. Принимаем число выкружек на переходных и чистовых зубьях =10 и == 16 мм. 20. Диаметр передней направляющей принимаем равным наименьшему диаметру отверстия до протягивания с полем допуска по е8. То есть = 48е8, мм, так как 100/50>1,5 [1, с. 56]. 21. Длину переходного конуса выбираем согласно рекомендациям [1, с. 57] =20 мм. 22. Определим расстояние от переднего торца протяжки до первого зуба: , где =160 мм, =25 мм, = 40 мм для протяжного станка 7Б56 [1, с. 58]. =160+25+40+100+25=350 мм. 23. Диаметр задней направляющей принимаем равным меньшему предельному диаметру протянутого отверстия с полем допуска по f7. То есть =50 f7, Рекомендуемая длина задней направляющей= 40 [1, с. 225]. Протяжку выполняем с задним хвостовиком Диаметр заднего хвостовика выбираем по ГОСТ 4044-70 (меньшим, чем диаметр переднего хвостовика) = 36 мм. Длину заднего хвостовика берём =125 мм [1, с. 225]. 24. Рассчитаем общую длину протяжки: =350+543+40+125=1058 мм Принимаем L=1055 мм. Диаметры зубьев протяжки |
№ зуба | Диаметр D, мм | № зуба | Диаметр D, мм | № зуба | Диаметр D, мм | | 1 | 48,414 | 11 | 49,484 | 21 | 49,961 | | 2 | 48,089 | 12 | 49,159 | 22 | 49,961 | | 3 | 48,628 | 13 | 49,698 | 23 | 50,001 | | 4 | 48,303 | 14 | 49,373 | 24 | 50,001 | | 5 | 48,842 | 15 | 49,912 | 25 | 50,021 | | 6 | 48,517 | 16 | 49,587 | 26 | 50,021 | | 7 | 49,056 | 17 | 50,126 | 27 | 50,021 | | 8 | 48,731 | 18 | 49,801 | 28 | 50,021 | | 9 | 49,27 | 29 | 49,901 | 29 | 50,021 | | 10 | 48,945 | 20 | 49,901 | 30 | 50,021 | | |
|
|