Проектирование и производство металлорежущего инструмента

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

Кафедра проектирования металлорежущего инструмента

Расчетно-графическая работа.

 

Проектирование и производство металлорежущего инструмента

 

 

Выполнил: Андросенко Ю.А.

Специальность 2102

Группа КП –02

Преподаватель: Яковлев Н. Д.

 

 

Новосибирск,

Г.

 

2. Проектирование внутренней протяжки

Исходные данные

 

Тип протяжки – комбинированная;

D6´ 23 ´ 26H7F8-соединение;

Длина отверстия 40 мм;

Материал Сталь 20 HB=200;

Расчет внутренней протяжки

Внутренний диаметр d = мм. Ширина шлицевого отверстия b = 6 мм. Фаска по внутреннему диаметру 0,3´45°.

Установление группы обрабатываемости.

Установление группы обрабатываемости производится по марке и твердости материала заготовки. Для конструкционных качественных сталей с твердостью HB<229 группа обрабатываемости I (Сталь вязкая).

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 = 2,5 мкм) группа качества 2, по b и по D.

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 = 20°; a = 3°;

Чистовые g = 20°; a = 2°;

Калибрующие g = 20°; 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 K_v=1.

Если на станке не предусмотрена требуемая скорость, то принимают для расчета имеющуюся скорость.

Определение подачи.

Наработка чистовой части для I группы обрабатываемости Т = 87 м. По той же скорости из условия равной стойкости черновой и чистовой частей протяжки… Выбранные подачи черновых зубьев из условия равной стой­кости при протягивании… Наработка с поправочным коэффициентом Тмн = 87 × 0,8 × 1 × 1 × 1 × 1 × 1 = 69,6 м;

Глубина стружечной канавки.

где ls — суммарная длина протягиваемых участков, мм; K = 3 – коэффициент помещаемости.

Геометрия черновых зубьев.

Остальные элементы стружечной канавки: r0 = 3; b0 = 6; R0 = 7-для фасочных , круглых зубьев и шлицевых зубьев. Число одновременно участвующих в работе зубьев находят по формуле

Сила резания.

Рст = (0,8 - 0,9)Q = 0,8 × 102000 = 81600 кН, где Q — паспортная тяговая сила станка. Рхв = 68100 кН.

Число зубьев

Максимальная длина режущих кромок на круглых зубьях для схем ФКШ:

Число групп зубьев.

12. 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 z_р (за счет уменьшения подачи на 0,01 мм): II вариант z_р = 4,III вариант z_р = 5, IV вариант z_р = 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	5	4	3,6	2,5
b0, мм	6	3,5	2,5	2,0
Sz0, мм	0,12	0,105	0,085	0,041
zc.ф, zc.к, zc.ш	1;1;1	1;1;1	1;1;1	1;1;1
Аф, мм	1,53	1,7	1,65	1,11
Ак, мм	0,793	0,793	0,793	0,793
Ак.п, мм	0,04	0,14	0,14	0,04
Ак.ч, мм	0,06	0,1	0,1	0,1
Ак0, мм	0,693	0,553	0,553	0,79
Dш1, мм	23,73	23,75	23,66	23,032
Аш, мм	2,323	2,303	2,393	3,021
Аш.п, мм	0,2	0,18	0,18	-
Ашч, мм	0,14	0,08	0,08	0,14
Аш0, мм	2	2,043	2,133	2,881
iф .пр	5	8	10	14
iк0.пр	3	3	4	10
iш0.пр	9	10	13	35
Аост.ф, мм	-	-	-	-
Аост.к, мм	-	-	-	-
Аост.ш, мм	-	-	-	-
iф	4	8	10	14
iк	3	3	4	10
iш	9	10	13	35
zф	4	8	10	14
zк0	3	3	4	10
zш0	10	10	9	35
zк.п	2	2	2	2
zк.ч	4	4	4	4
zк.к	3	3	3	3
zк	12	12	13	19
zш.п	4	4	4	4
zш.ч	2	2	2	2
zш.к	2	2	2	2
zш	20	18	21	43
å z	36	38	44	76
lф, мм	56	80	80	84
tч, tк мм	11	8	6,5	5
hч, мм	6	3	2,5	1,8
bч, мм	4,5	4,3	4	2,7
lк, мм	136	98	87	102
lш, мм	271	174	163,5	237
Lp, мм	463	352	330,5	423

Принимаем для каждой части протяжки оптимальный вариант.

Для фасочной - вариант I;

Для круглой - вариант III;

Для шлицевой - вариант III.

18.Силы протягивания для каждой части протяжки.

Силу протягивания на каждой части протяжки определяем по формуле

19.Диаметры калибрующих зубьев.

Диаметр калибрующих зубьев:

D_к.к = 23,033_-0,007 мм

D_ш.к = 26,053_-0,016 мм

20.Диаметры впадин фасочных и шлицевых зубьев.

Для протяжек со схемами ФШ диаметр впадин фасочных зубьев принимают равным d_min с полем допуска d11:

Диаметр впадин шлицевых зубьев принимают равным d_min с полем допуска f9:

21.Расчёт выкружек.

Число выкружек на шлицевых протяжках равно числу впадин:

N_ф = N_ш = z = 4

Приняв f = 0,3 мм, назначим ширину режущих секторов на прорезных фасочных и шлицевых зубьях:

Б_ф = Б_ш = b – 2f = 4– 2×0,3 =3,4мм;

Для определения радиуса выкружки R_в и радиуса шлифовального круга R_к вычислим ширину выкружек шлицевых зубьев по формуле:

Для а_ш = 11,59 D =34мм; R_в =30 мм; R_к = 25 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 l_п.н = 30 мм.

Длина переходного конуса.

Длина переходного конуса в зависимости от диаметра протяжки

l_п =15 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 +12+25 = 227 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 l_з.н. = 25; Фаска с = 1,6.

Протяжку делаем без заднего хвостовика.

Общая длина протяжки.

L = L1 + Lр + lзн + lз.хв. = 227+ 308+ 25 =558,5 мм.   список Литературы Барсов А.И. Технология инструментального производства. – М.: Машиностроение, 1975. – 272 с.,…