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 Kv=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 формулеСила 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 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 | 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:
Dк.к = 23,033-0,007 мм
Dш.к = 26,053-0,016 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 = 4
Приняв f = 0,3 мм, назначим ширину режущих секторов на прорезных фасочных и шлицевых зубьях:
Бф = Бш = b – 2f = 4– 2×0,3 =3,4мм;
Для определения радиуса выкружки Rв и радиуса шлифовального круга Rк вычислим ширину выкружек шлицевых зубьев по формуле:
Для аш = 11,59 D =34мм; Rв =30 мм; Rк = 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 lп.н = 30 мм.
Длина переходного конуса.
Длина переходного конуса в зависимости от диаметра протяжки
lп =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 lз.н. = 25; Фаска с = 1,6.
Протяжку делаем без заднего хвостовика.