Проектирование и производство металлорежущего инструмента
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра проектирования металлорежущего инструмента
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту
на тему: Проектирование и производство металлорежущего инструмента
Автор проекта Чернова Е.
Специальность 2102
Обозначение проекта КП-2068968-32
Группа КП –02
Руководитель проекта Яковлев Н. Д.
Проект защищен Оценка
Новосибирск, 2003
2. Проектирование внутренней протяжки
Исходные данные
Тип протяжки – комбинированная;
d6´ 28 ´ 34H8H12-соединение;
Шероховатость обработки Ra=1,6 мкм;
Длина отверстия 30 мм;
Диаметр отверстия до протягивания 28 мм;
Материал Сталь 45X HB=270;
Модель протяжного станка 7А510.
Расчет внутренней протяжки
Внутренний диаметр d = мм. Ширина шлицевого отверстия b = 7 мм. Фаска по внутреннему диаметру 0.4´45°.Установление группы обрабатываемости.
Установление группы обрабатываемости производится по марке и твердости материала заготовки. Для конструкционных качественных сталей с твердостью HB от 269 до 302 группа обрабатываемости III.
Установление группы качества протянутой поверхности.
Группу качества протянутой поверхности устанавливают по квалитету и параметру шероховатости поверхности отверстия, заданного чертежом на деталь. Для шлицевого отверстия (Ra = 1,6 мкм) группа качества 4, боковых сторон и поверхностей впадин-3.
Выбор материала режущей части.
Материал режущей части протяжки выбирают в зависимости от группы обрабатываемости и типа производства. Так как производство среднесерийное (группа обрабатываемости III) выберем в качестве материала режущей части быстрорежущую сталь Р6АМ5.
Выбор хвостовика.
Чтобы хвостовик свободно проходил через отверстие в заготовке и в то же время был достаточно прочным, диаметр его выбирают ближайшим меньшим к… где [s]р — допустимое напряжение при растяжении, МПа;Геометрические параметры режущей части протяжки.
Передний g и задний a углы выбирают в зависимости от обрабатываемого материала и группы обрабатываемости.
Черновые и переходные зубья g = 15°; a = 3°;
Чистовые g = 18°; a = 2°;
Калибрующие g = 18°; a = 1°;
Скорость резания протяжками.
Скорость резания выбирают в зависимости от типа производства, группы качества и группы обрабатываемости и проверяют по характеристике станка.
Скорость резания 5 м/мин; поправочный коэффициент на скорость в зависимости от марки инструментальной стали Kv=0,8.
Если на станке не предусмотрена требуемая скорость, то принимают для расчета имеющуюся скорость.
Определение подачи.
Наработка чистовой части для III группы обрабатываемости Т = 59 м. По той же скорости из условия равной стойкости черновой и чистовой частей… Выбранные подачи черновых зубьев из условия равной стойкости при протягивании… Наработка с поправочным коэффициентом Тмн = 59 × 0,8 × 0,8 × 1 × 1 × 1 × 1 = 37,76…Глубина стружечной канавки.
где ls — суммарная длина протягиваемых участков, мм; K = 3 – коэффициент помещаемости.Геометрия черновых зубьев.
Остальные элементы стружечной канавки: r0 = 3; b0 =4,5; R0 = 10-для фасочных , круглых зубьев и шлицевых зубьев. Число одновременно участвующих в работе зубьев находят по формулеСила резания.
Рст = (0,8 - 0,9)Q = 0,8 × 102000 = 81600 кН, где Q — паспортная тяговая сила станка. Рхв = 114030 кН.Число зубьев
Максимальная длина режущих кромок на круглых зубьях для схем ФКШ:Число групп зубьев.
13. Общее число зубьев протяжки.Длина режущей части.
Для круглой и шлицевой частей находим шаг чистовых зубьев. Шагу соответствует… r0 = 3; b0 = 4,5; R0 = 10;Сила протягивания.
Силу протягивания на каждой части протяжки определяем :
Расчет дополнительных вариантов .
Рассчитываем дополнительные варианты, увеличивая число одновременно работающих зубьев zр (за счет уменьшения подачи на 0,01 мм): II вариант zр = 4,III вариант zр = 5, IV вариант zр = 6. Для дополнительных вариантов рассчитываем шаги черновых зубьев по формуле:
Найдем глубины стружечных канавок, соответствующие этим шагам и рассчитаем подачи для каждого варианта и сведём в таблицу.
Результаты расчета вариантов.
| Искомый параметр | Вариант | |||
| I | I I | I I I | I V | |
| zp | 3 | 4 | 5 | 6 |
| t0, мм | 14 | 10 | 8 | 6 |
| h0, мм | 6 | 4 | 3,6 | 2,5 |
| b0, мм | 4,5 | 3,5 | 2,5 | 2 |
| Sz0, мм | 0,314 | 0,122 | 0,113 | 0,055 |
| zc.ф, zc.к, zc.ш | 2;2;1 | 1;1;1 | 1;1;1 | 1;1;1 |
| Аф, мм | 0,38 | 0,38 | 0,38 | 0,38 |
| Ак, мм | 0,96 | 0,96 | 0,96 | 0,96 |
| Ак.п, мм | 0.24 | 0.24 | 0.18 | 0.08 |
| Ак.ч, мм | 0.12 | 0.12 | 0.12 | 0.12 |
| Ак0, мм | 0,60 | 0,60 | 0,66 | 0,76 |
| Dш1, мм | 27,648 | 27,264 | 27,246 | 27,13 |
| Аш, мм | 6,602 | 6,986 | 7,004 | 7,12 |
| Аш.п, мм | 0.24 | 0.18 | 0.18 | 0.06 |
| Ашч, мм | 0.06 | 0.06 | 0.06 | 0.06 |
| Аш0, мм | 6,302 | 6,746 | 6,764 | 7 |
| iф .пр | 1 | 1 | 2 | 2 |
| iк0.пр | 2,5 | 2,5 | 2,75 | 3,17 |
| iш0.пр | 17,51 | 18,74 | 18,79 | 19,44 |
| Аост.ф, мм | 0 | 0.18 | 0.18 | 0.04 |
| Аост.к, мм | 0 | 0.185 | 0.25 | 0.1 |
| Аост.ш, мм | 0.182 | 0.516 | 0.393 | 0.401 |
| iф | 1 | 1 | 2 | 2 |
| iк0 | 2,5 | 2,5 | 2,75 | 3,17 |
| iш0 | 17,51 | 18,74 | 18,79 | 19,44 |
| zф | 2 | 1 | 2 | 2 |
| zк0 | 6 | 3 | 3 | 3 |
| zш0 | 18 | 20 | 20 | 20 |
| zк.п | 2 | 2 | 2 | 1 |
| zк.ч | 4 | 4 | 4 | 4 |
| zк.к | 4 | 4 | 4 | 4 |
| zк | 16 | 13 | 13 | 13 |
| zш.п | 6 | 4 | 4 | 2 |
| zш.ч | 2 | 2 | 2 | 2 |
| zш.к | 3 | 3 | 3 | 3 |
| zш | 18 | 29 | 29 | 29 |
| å z | 36 | 43 | 44 | 44 |
| lф, мм | 28 | 14 | 28 | 28 |
| tч, tк мм | 11 | 8 | 7 | 5 |
| hч, мм | 6 | 5.5 | 5 | 4 |
| bч, мм | 4.5 | 4.5 | 5 | 4.3 |
| lк, мм | 245 | 126 | 119 | 91 |
| lш, мм | 240 | 394 | 378 | 342 |
Принимаем для каждой части протяжки оптимальный вариант.
Для фасочной - вариант II;
Для круглой - вариант I;
Для шлицевой - вариант I.
18.Силы протягивания для каждой части протяжки.
Силу протягивания на каждой части протяжки определяем по формуле
19.Диаметры калибрующих зубьев.
Диаметр калибрующих зубьев:
Dк.к = 27,04-0,007 мм
Dш.к = 34,25-0,007 мм
20.Диаметры впадин фасочных и шлицевых зубьев.
Для протяжек со схемами ФШ диаметр впадин фасочных зубьев принимают равным dmin с полем допуска d11:
Диаметр впадин шлицевых зубьев принимают равным dmin с полем допуска f9:
21.Расчёт выкружек.
Число выкружек на шлицевых протяжках равно числу впадин:
Nф = Nш = z = 6
Приняв f = 0,4 мм, назначим ширину режущих секторов на прорезных фасочных и шлицевых зубьях:
Бф = Бш = b – 2f = 7– 2×0,4 =6,2мм;
Для определения радиуса выкружки Rв и радиуса шлифовального круга Rк вычислим ширину выкружек шлицевых зубьев по формуле:
Для аш = 11,59 D =34м; Rв =36 мм; Rк = 30 мм;
Расчет передних направляющих протяжки.
Определяем диаметр и длину передней направляющей. Диаметр передней направляющей принимаем равным наименьшему диаметру отверстия до протягивания с полем допуска e8:
Длина передней направляющей lп.н = 30 мм.
Длина переходного конуса.
Длина переходного конуса в зависимости от диаметра протяжки
lп =20 мм.
Расстояние от переднего торца протяжки до первого зуба.
Расстояние от переднего торца до первого зуба протяжки
L1 = l1 + l2 + l3 + l + 25;
Размер l1 принимают в зависимости от диаметра хвостовика
Для протяжного станка 7А510 l2 = 25 мм; l3 = 40 мм;
L1 = l1 + l2 + l3 + l + 25 = 125 + 25 +40 +30+25 = 245 мм
Расчет задних направляющих протяжки.
Определяем диаметр и длину задней направляющей. Диаметр задней направляющей принимаем равным диаметру впадин шлицев протяжки с тем же полем допуска e8:
Длина задней направляющей lз.н. = 25; Фаска с = 1,6.
Протяжку делаем без заднего хвостовика.