|
Рефераты |
Расчет металлорежущего инструмента (протяжки шлицевой, развертки комбинированной, долбяка для обработки зубчатых колес)Расчет металлорежущего инструмента (протяжки шлицевой, развертки комбинированной, долбяка для обработки зубчатых колес)МІНИСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСІТЕТ Механічний факультет Кафедра: «Металорізальні верстати та інструменти» КУРСОВИЙ ПРОЕКТ З дисципліни: «Ріжучі інструменти» На тему: « Розрахунок металорізального інструмента» ПК 04.28.17.000.00 Виконавець Студент гр. МС-02а А.С Яцков Консультант І.О.Малишко Нормоконтролер І.В.Кисельова ДОНЕЦЬК 2005 ЗАДАНИЕ Обрабатываемый материал чугун НВ 190. 1. Спроектировать долбяк для обработки зубчатых колес m=3,5 мм, z1=30, z2=60, Ст. 7-D. 2. Спроектировать комбинированную развертку для обработки отверстий d1=20Н7 мм, d2=32Н7 мм, l1=40 мм l2=45 мм, Ra=2,5 мкм. 3. Спроектировать протяжку для обработки шлицевой втулки d-10?72?82H8?12D9, l=90 мм, Ra=2.5 мкм. 4. Патрон плавающий для комбинированной развертки РЕФЕРАТ Курсовой проект: 27 стр., рис.5 , табл. 2, 4 приложений, 4 источника. Объект исследования: протяжка шлицевая, развертка комбинированная, долбяк для обработки зубчатых колес, Цель работы: спроектировать указанные инструменты и приспособления для обработки деталей с заданными размерами и параметрами. В курсовом проекте приведены расчеты всех параметров и размеров указанных инструментов, выбраны материалы для изготовления инструмента. Разработаны рабочие чертежи рассчитываемых инструментов. ПРОТЯЖКА, РАЗВЕРТКА, ЗАГОТОВКА, КАНАВКА, ДОЛБЯК, ХВОСТОВИК, МОДУЛЬ, ДОПУСК, ЗУБ, МАТЕРИАЛ, ПРОФИЛЬ. СОДЕРЖАНИЯ
Комбинированные развертки используют при обработки ступенчатых отверстий, высокой точности, небольших и средних диаметров, в крупносерийном и массовом производстве. Долбяки применяют для изготовления прямозубых и косозубых цилиндрических зубчатых колес внутреннего и внешнего зацепления. Зацепление долбяка с зубчатым колесом в процессе нарезания аналогично зацеплению корригированной зубчатой передачи 1 РАСЧЕТ ШЛИЦЕВОЙ ПРОТЯЖКИПри выборе заготовки для последующего протягивания определяют диаметр и точность предварительно изготовленного отверстия. При центрировании шлицев по наружному диаметру, предварительно обработанное отверстие в дальнейшем не обрабатывается.Исходные данные для расчета:- диаметр отверстия до протягивания D0=72 мм;- наружный диаметр шлицев D=82H8 мм;- внутренний диаметр шлицев d=72 мм;- число шлицев n=10;- ширина шлица b=12 D9 мм;- материал детали Сталь 35 и твердость 130-145 HB;- длина протягивания l=90 мм;- шероховатость отверстия Ra=2.5 мкм.- станок : горизонтально-протяжной, мод. 7Б56; тяговая силаQ=196000 H; максимальная длина хода штока Lmax=1600 ммРасчет начинаем с установления схемы расположения зубьев на протяжки, группы обрабатываемости и группы качества. Принимаем схемы расположения зубьев ФШ.Группу обрабатываемости выберем с2 ст. 200 таб. П1. Сталь 35 с НВ?229 относится к 1-й группе обрабатываемостиГруппу качества устанавливаем 2 ст. 202 таб. П2 по параметрам шероховатости поверхностей Ra=2.5 мкм относится к 2-й группе качества.За материал робочей части протяжки принимаем сталь Р6АМ5 2 ст. 202 таб. П3.1 Шаг черновых зубьевШаг черновых зубьев определяется по формулеt = 1.9,где L - длина протягивания (l=110); (мм).Полученное значение округляем до ближайшего стандартного, выбранного из таблицы П19 [2, ст. 216]. Выписываем размеры профиля зубьев протяжки: t= 18 мм; b= 5.0 мм; h= 8.0 мм; r = 4.0 мм; Fокт = 50.24 мм2; Fпол = 80 мм2. Значение углов резания б и г принимаем по таблице П5 [2, ст. 207]. Передние углы для всех зубьев г = 20?, значение задних углов для черновых и переходных зубьев б = 3?, чистовых б = 2?, калибрующих б = 1?.Рисунок 1.1 - Размер профиля зубьев протяжки2 Максимально допустимая сила резанияКонструкцию протяжки принимаем с приваренным хвоставиком, материал хвостовика - сталь 45Х. Сила резания, допускаемая прочностью хвостовика в опасном сечении, принимаем [1, ст. 205 таб. П4]. Диаметр хвостовика Dхв принимается равным ближайшему меньшему значению по отношению к D0.Dхв=70 мм; D1=53 мм; D2=69 мм; l1=190 мм; l2=40 мм; l3=40 мм; c=1,5 мм; [ур]= 300 МПа; Fхв=2206,4 мм2.Рисунок 1.2 - Основные размеры хвостовикаСилу, допустимую прочностью переднего хвоставика, рассчитываем по формуле:где р - допустимое напрежения при растежении;Fоп - площядь опасного сечения хвостовика. (Н)Сила резания допускаемая прочностью опасного сечения по впадине первого зуба определяется из выражения:Pоп =,где Dоп - диаметр опасного сечения.Dоп = D0 - 2h;Dоп = 72 - 2?8 = 56 (мм);Pоп ==738902 (Н).Расчетное тяговое усилие станка 7Б56 [1, с. 13, табл. 7] :Pст = ?Q,где - КПД станка (=0.9);Q - тяговое усилие станка (Q= 196000 Н);Pст = 0.9?196000 = 176400(Н);За величину максимально допустимой силы резания Pдоп принимаем наименьшее из полученных значений.Pдоп = Pст = 176400 Н.3 Максимальная глубина стружечной канавки по допустимому усилиюh[у]= ;h[у]= = 36,93 (мм).Величина h принятая по таблице меньше h[у]. Коэффициент заполнения стружечных канавок для стали K= 3.4 Подача черновых секцийSzч =;Szч = (мм);Полученное значение округляем до стандартного Szч= 0.2 мм. Фактический коэффициент заполнения стружечной канавки Kmin :Kmin = = 2,795 Количество зубьев в черновых секцияхВ случае срезания стружки по групповой схеме резания фасонные зубья группируются в двузубые секции, аналогично шлицевым зубьям, причем первые зубья в каждой секции имеют на боковых сторонах выкружки для разделения стружки по ширине, а вторые выполняются без выкружек, заниженные по диаметру на 0.02 - 0.04 мм.Таким образом, количество зубьев в черновых секциях принимаем для фасочной части Zчсф =2, шлицевой Zчсш =2.6 Сила протягивания на черновых зубьяхНа фасочной части:;Значение коэффициентов выбираем по таблице 9,10 [1, с. 17-18]Cp = 194; x = 0.85; Kг = 0.85; Kи = 1; Kс = 1.Zmax =;Zmax = = 5; (Н);На шлицевой части:; (Н).7 Распределения припускаРаспределение припуска между равными частями и зубьями протяжки определяется по формулам:Диаметр DЕ рассчитывается в такой последовательности где =1023где Ф - угол фаски Ф = 36 Е=925 (мм)Для граничного получения фаски во впадинах шлицевого отверстия теоретический диаметр фасочного зуба увеличивается: (мм)припуск на фасочные зубья : (мм)припуск на шлицевые зубья: (мм) (мм)припуск на переходные и чистовые зубья по 2 ст.210 таб. П23 Аш.п =0.24 мм Аш.ч =0.08 мм определи припуск на черновые зубя протяжки ммнайдем число групп черновых зубьев i0так как Аост>2Sп1 то добавляем еще один зуб с подъемом 0.1 , тогда iф = 4так как Аост>2Sп1 то добавляем еще один зуб с подъемом 0.17 , тогда iш = 208 Определяем общее число зубьевчисло шлицевых и фасочних зубьев по формулеЧисло шлицевых переходных зубьев из таблицы П23 [2 ст. 220] zш.п =4, скорректированное число переходных зубьев за счет остаточного припуска zш.п =6, Число шлицевых чистовых зубьев zш.ч =2,число калибрующих zш.к =3Тогда подъем переходных зубьев шлицевой части принимаем по таблицы П23 [2 ст. 220] Sп1=0,08 мм.подъем чистовых зубьев шлицевой части принимаем по таблицы П22 [2 ст. 219] Sч1=0,02 мм.9 Общая длина протяжкиОбщая длина комбинированной протяжки равна сумме длин составных частей.L =Lр + L1 + lзнДлина режущей части протяжки ,где: - длина фасочной части;; - длина шлицевой частиДиаметр и длина передней направляющей.Т.к. - то длина передней направляющей.Длина переходного конусаВыбирают из таблицы П28 [1, с. 225] .Расстояние от переднего торца протяжки до первого зубаОпределяют по формуле:,где: - принимают в зависимости от диаметра хвостовика:, - для протяжного станка 7Б57;;.Диаметр и длина задней направляющейВыбираются по таблице П29 [1, с. 225];.Общую длину протяжки определяем по формуле;Округляем до за счет заднего направления .10 Геометрия зубьевНа вершинах калибрующих зубьев выполняется цилиндрическая ленточка f = 0.2-0.3 мм. Вспомогательный угол в плане на шлицевых зубьях ц = 1.5?с лентой по боковой поверхности fб = 0.8-1.0 мм выполняется на тех зубьях, высота шлицевых выступов которых не менее 1.2-1.3 мм. На первых зубьях черновых и переходных секций выполняются выкружки. Радиус выкружек определяется графически, при этом их глубина должна быть не менее 3Szч. 2 Расчет комбинированной развертки1 Исходные данные для расчета комбинированной развертки- номинальный диаметр меньшего отверстия D1=20Н7+0.21 мм;- номинальный диаметр большего отверстия D2=32H7+0.25 мм;- длина сверления первой ступени l1=40 мм;- длина сверления второй ступени l2=45 мм;В зависимости от диаметра обрабатываемого отверстия развертку выполним цельной2 Диаметр разверткигде Dimin - минимальный диаметр соответствующей ступени отверстия;Вi - верхнее предельное отклонение диаметра отверстия;р - допуск на разбивание отверстия, р=0,02 ммРисунок 2.1 Схема расположения полей допусков отверстий3 Геометрические параметры разверткиПередний угол для чистовой развертки приймемо =0, а задний угол б=6. Величина заднего угла выберется одинаковой на режущей и калибрующей частях. На калибрующей части выполняется ленточка f=0.2 мм.Угол наклона зубьев целесообразно выполнить равным нулю, что упрощает технологию изготовления развертки.Главный угол в плане ц на заборной части зависит от свойств обработанного материала, тому ц=12Длина калибрующей части развертки определяется зависимостигде мм - величина калибрующей части стачивания при одной переточки - число переточек; мм ммдлина заборной части ступенигде - минимальный диаметр заборной части;t - глубина резания принимаем 0.2 ммm2 =2 мм мм ммтогда мм ммДлина рабочей части ступенигде Lф =1 мм - длина фаски. мм ммЧтобы исключить повреждение обработанной поверхности при выводе развертки и отверстия, конец калибрующей части необходимо выполнить по радиусу равному 3-5 ммЧисло зубьев развертки определяется зависимостью:принимаем для всех ступеней развертки число зубьев 84 Распределения зубьев разверткиДля устранения огранки отверстия распределения зубьев развертки должно быть неравномерным, разность между соседними угловыми шагами определяется зависимостью Принимаем 6Определим значения угловых шаговРисунок 2.2 Распределения зубьев развертки5 Глубина стружечной канавкиГлубина стружечной канавки целесообразно выполнять переменой, что позволяет использовать для всех стружечных канавок фрезу с постоянным угол. Тогда глубину канавка можно определить по зависимостью Где - угол, соответствующий ширине спинки;н - угол профиля фрезы принимаем 90? ;с - ширена спинки зуба, приведена в таблицыТаблица Размер стружечной канавки
|
|
