Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту3
..pdfРис. 69. Хвостовик' протяжки под быстросменный автоматический патрон
Диаметр задней направляющей протяжки должен быть равен диаметру протянутого отверстия с предельным от клонением по /7, прочие размеры задней направляющей —
по табл. |
111. |
|
|
длину |
протяжки: |
L0 = /0 + |
|
12. |
Определяем общую |
||||||
+ 1Р + |
/4 + |
/„ + |
/3, где |
10 = |
280 мм; |
1р — длина |
режу- |
111. Размеры, |
мм, задней направляющей протяжек |
|
|||||
|
|
£ |
* 1з У\ |
t |
. h . |
|
|
|
|
■ Л к 9 _ |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
_1---------J— |
— |
|
|
|
Диаметр задней |
Длина задней |
Размер |
|||
направляющей |
D n |
направляющей |
/3 |
фаски |
t |
До 13 |
|
20 |
|
0,5 |
|
13—23 |
|
20 |
|
1,0 |
|
23—30 |
|
25 |
|
1,5 |
|
30—35 |
|
30 |
|
1,5 |
|
35—40 |
|
35 |
|
1,5 |
|
45—50 |
|
40 |
|
2,0 |
|
55-60 |
|
45 |
|
2,0 |
|
60—70 |
|
50 |
|
2,0 |
|
70—90 |
|
60 |
|
2,5 |
|
90—100 |
|
70 |
|
2,5 |
|
Св. 100 |
|
80 |
|
3,0 |
|
П р и м е ч а н и я : |
1. Для круглой |
протяжки |
Dn равен |
||
наименьшему диаметру протянутого отверстия. Предельное отклонение диаметра задней направляющей — по /7. 2. Для шлицевой протяжки Dn должен быть меньше внутреннего диа метра шлицевого отверстия на 0,5—0,8 мм.
щйх 'зубьев; |
/р = |
1гр = '7-17 *= |
119 |
мм; |
/4 — длина за |
чищающих зубьев; |
/4 = и г — 7*3 = |
21 |
мм; /к — длина |
||
калибрующих |
зубьев; /„ = <кг,( = |
5,6*6 = |
33,6 да 34 мм; |
||
13 — длина задней направляющей (принимаем по табл. 111 в зависимости от диаметра задней направляющей D „). Этот диаметр равен наименьшему диаметру протянутого
отверстия: Ь„ = £>mln# 7 = |
25 |
мм, выполненного с по |
||
лем допуска /7, т. е. D„ — 2 5 |
/ 7 / |
_ 0 . о 2 о \ ; /3— 2 5 мм. Тогда |
||
L0 |
280 + 119 + 21 + 34 |
+ |
V-0,041/ |
|
25 = 479. Принимаем L0 = |
||||
= |
480/, 17 (±3,15). |
|
|
превышает наибольшую |
|
Если общая длина протяжки |
|||
длину хода станка, то делаюткомплект протяжек. Об щее число режущих зубьев делят на принятое число ра бочих ходов. Диаметр первого режущего зуба протяжки данного прохода принимают равным диаметру калибрую щих зубьев протяжки предыдущего прохода.
13. Максимально допустимая главная составляющая силы резания ((19], с. 126, 127)
Рг шах ~ 9,8\СpS zDzmaxKyKcK3.
Поправочные коэффициенты на измененные условия резания: — 1 (для у = 15°); Кс = 1 (при применении смазочно-охлаждающей жидкости); К„ = 1 (для зубьев протяжки со стружкоразделительными канавками); тогда сила резания
Pt max = 9,81 *700 *0,03°-85 *25*8 =
= 9,81.700*0,05*25.8 = 70000 Н (« 7 0 0 0 кгс).
Главную составляющую силы резания можно опреде лить, пользуясь литературой [1] (табл. 18, с. 202).
Если полученная сила Рг тах превышает тяговую силу станка, приведенную в его паспортных данных, необхо
димо уменьшить гтах |
(т. е. увеличить шаг |
зубьев) или |
||
уменьшить |
подъем |
на |
зуб S t. В данном случае тяговая |
|
сила станка |
равна |
10 000 кгс («100 000 Н); |
следователь |
|
но, обработка возможна.
14. Проверяем конструкцию протяжки на прочность. Рассчитаем конструкцию на разрыв во впадине пер
вого зуба
Рг та» <0Г,
F
а, МПа (кгс/мм*), для материала режущей масти
Инструмент
Круглые, шлицевые, эволъвентные, елочные протяжки Шпоночные, плоские и другие про
тяжки с несимметричным приложе нием нагрузки Прошивки
Быстрорежущие |
Лепцктаи |
|
стали |
ыыс стали |
|
350 |
(35) |
300.(30) |
200 |
(20) |
150 (15) |
G00 (60) |
600 (60) |
|
П р и м е ч а н и е . Для конструкционных сталей, из которых изготовлен хвостовик, если инструмент сварной, о = = 250 МПа (25 кгс/мм2).
где площадь опасного сечения во впадине первого зуба
F = |
я (Da — 2h)'* |
14 (24 — 2.2,3)2 |
ОПЛ 2 |
---- -у? -л-----— = |
—— 5—г------- = 296 мм2; |
||
|
4 |
4 |
|
а — напряжение в опасном сечении (если площадь опасного сечения хвостовика Fх < F, то расчет надо вести
ПО
а = = 233-10* Па = 233 МПа ( « 23,7 кгс/мм2).
Напряжение в опасном сечении о не должно превы шать допустимого напряжения (табл. 112).
Приведем аналогичный расчет для сечелня хвостовика (Dx = 17 мм):
^х |
яО? |
_ |
3,15 |
.17а |
= 227 мм2; |
4 |
“ |
4 |
|
а = 7000277 = 30,8 кгс/мм2 ( « 304 МПа).
Полученное напряжение о = 304 МПа также допу стимо для хвостовика из легированной стали 40Х.
Рассчитаем хвостовик на смятие
Р2 max |
^ _ |
f l |
^ а см» |
2Ь3
Допуск.
Диаметр зуда
Номер зуда
Профиль режушмк зудьев cWIПогодин.
-0,01
§ § |
£ |
<М $ |
£ |
8J |
|
|
5Ь |
ts |
W js!7(±Jtf)
Профиль каридруюш,их зудьев c№ZVno ZS впл.
12тружкораздепитепьныхншбок 8шахмат- 2,54ломпорядкепарежущихзубьяхсN4 по208т
Рис. 70. Чертеж круглой протяжки для цилиндрического отверстия
- 0,01
(К |
$ |
ft |
ft |
|
й |
|
ft |
§ |
ft |
|
|
К| |
|
|
|
|
|
|
|
|
ft |
|
ft |
Й |
£ |
ft |
ft |
й |
Й |
Й |
й |
й |
Й |
||
4J |
|
|
|
й |
55 |
|
% |
85 |
й |
*5 |
51 |
|
|
|
1/ |
\ |
0,005 |
|
|
|
|
|
|
25,O ld
Й
%
ft
S3
25.076
N N
Ум
0 ,0 0 5 |
|
ft |
|
ft |
25,076 |
к |
|
1 |
|
t |
i |
3 |
й |
ft |
f t |
—г—
• |
^ = ) |
.
I Материалрежущей, часта протяжки-быстрорежущаясталь
Р /8 или другой марка по ГОСТ /9 2 6 5 -7 3 *
Ч Материал хвостовой част и-ст аль Ш по ГОСТ ¥ 5*73 -77.
J. Цсрпост ь:р еж ущ ей и задней направляю щ ей част и 6J..;66H R C j ^ в р ед н е й Направляю щ ей част а 61,,. 66 HRC3l хвост овой част а
43л.51НЯСэ .
% Центровые отверстия выполняю тся по форме В, ГОСТ 7Ч 03У -7У . 5. П рот яж на должна удовлет ворят ь т ехническим т ребованиям
по ГОСТ 9 1 Z 6 - 7 6 *
в> Неуказанны е 'предельные от клонения балов п /9, ост альны хразмеров i H p : п а г о с т г о т - s z .
7.М аркироват ь: диамет р прот яж н а.н вап ит ет поля допуска Отверст ия, пределы длин прот ягивания, м ар ку ст ал и
обрабат ы ваемого изделия, значение переднего у г л а , м а р ку ст ал а
.раб о чей част и, т оварны й зн а к зав ода-изгот ови т еля
' (гзн7-м -во-cm 9о-р=/5 °-Р/в-С).
.
Йзм. Пит
P |
л б |
i |
в. |
Т.контр.
Н.понтр. ут в. .
М вдокум. Подл. рот а Летуодя.6. Ш Ш Иванов5.А. ж ш
Курсовая работ а
|
flume}.7 Масса |
Мвашпои |
|
П р о т я ж ка• для |
К |
|
|
цилиндрического |
1 .3 |
/ 7 |
|
от верст ия
Аист 1 1 рист ов 1
М С И Г гр. 3 5 0 4 Л
где Ft — опорная площадь |
замка; |
|
-f x = |
= о,78 (22®- 17®) =ь |
|
= |
0,78 (484 - |
289) = 153 мм, |
откуда допустимое напряжение при смятии |
||
асм = |
= 457 МПа ( « 46 кгс/мм®). |
|
Допустимое |
напряжение |
при смятии не должно , пре |
вышать 600 МПа, что выполняется. Для данных условий работы режущую часть протяжки изготовляют из стали Р18, а хвостовик — из стали 40Х.
15. Предельные отклонения на основные элементы про тяжки и другие технические требования выбираем по
ГОСТ 9126—76*. |
|
|
|||
|
16. |
Центровые отверстия выполняем по ГОСТ 14034—74*, |
|||
форма |
В. |
|
рабочий чертеж протяжки (рис. |
70) |
|
с |
17. |
Выполняем |
|||
указанием |
основных технических требований |
(см. |
|||
с. |
25). |
|
для |
наружного протягивания. Рассмотрим |
|
|
Протяжки |
||||
кратко методику расчета и конструирования протяжек для обработки наружных поверхностей (наружных про тяжек). Основные элементы режущей и калибрующей ча стей наружных протяжек определяют по методике рас чета протяжек для отверстий; они могут работать по раз личным схемам резания (профильной, прогрессивной и генераторной).
Различают следующие конструктивные разновидности наружных протяжек: цельные, составные и секционные. Секции располагают последовательно одна за другой на общем корпусе. Наиболее компактная конструкция кор пуса получается при креплении секций винтами, которые
можно |
располагать со |
стороны зубьев |
протяжки |
(рис. 71, а), со стороны |
подошвы (рис. 71, б, |
д) или со |
|
стороны подошвы и с боков (рис. 71, в, г). |
|
||
Наружную протяжку рассчитывают в приведенной |
|||
ниже |
последовательности. |
|
|
1.Припуск под протягивание выбирают в 0,025— 1,0 мм на сторону.
2.Подъем на зуб S t выбирают в зависимости от. ма териала заготовки:
Рис. 72. Схемы для определения условий равномерного протягивания
4. Максимальную главную составляющую силы реза ния Р 2гаах и угол наклона режущих кромок со находят следующим образом. У протяжек с длиной режущих кро мок более 10 мм для обеспечения более плавной работы режущие зубья делают наклонными к оси протяжки под углом со = 80 75°. Подбирая соответствующие вели чины угла со и шага /, можно добиться равномерности про тягивания. Равномерное протягивание будет в том слу чае, когда одно из отношений (рис. 72)
KL = - f - ИЛИ Кв = |
в |
t tg О) |
(L„ — длина протягиваемой поверхности; В — ширина протягиваемой поверхности) является целым числом.
5. Для определения силы резания при протягивании, когда значения K i и Кв не являются целыми числами, необходимо знать общую наибольшую длину режущих кромок 2Ьшах, одновременно находящихся в работе. Эта величина зависит от соотношения дробных частей КВв.-~ коэффициента Кв и KLn — коэффициента Кь.
Если Ки л > Квя, то
2 * - - tsiaa> + "Е5Гш ^ ВД ^
если KLR < /СВд, то
2 &шах = t sin ш + "соГ сй К ья 0 — К вл).
Например, при L — 47 мм, В = 52 мм, t. — 10 мм
со = 65°
KL ==JT = - W = 4>7>
К — В — ^2 _ о 425
Л в |
t tg© ~ 10-2,1445 — * '* * °‘ |
Следовательно, дробные части коэффициентов следую щие: KLn = 0,7; Квц = 0,425.
Так как KLa> K Bд, то
2 Ьгаак = |
t tin со + ЕоГоГ |
^ ~ ^ д ) = |
47 со |
1л |
|
“ Тотаез- + твит °>425 0 ~ °-7) * 273 мм-
Для достижения в этом примере постоянства длин ре жущих кромок примем К в равным целому числу, а именно
К в = 2.
Тогда
1 |
В |
52 |
п л |
^= “ W ” 2'6’
откуда ш = 68° 56' « 69°, а суммарная длина режущих кромок
|
LB |
47-52 |
|
262 ММ. |
|
t sin ш |
10 0,9336 |
||
|
|
|||
Главная составляющая |
силы |
резания для протяжек |
||
с наклонными |
зубьями |
|
|
|
Рг шах = |
9,81CpSz 2 |
&max (1 |
|
0,28(i ctg со) x |
X Sin 0>KaKyKcKa,
где p — коэффициент трения между боковой поверхностью протяжки и направляющей протяжного приспособления;
р= 0,12 0,15 (закаленная сталь по закаленной стали) при протягивании со смазочно-охлаждающей жидкостью;
р= 0,20 ... 0,25 при протягивании без охлаждения; СР, х, Ку, Кс, К„ выбирают по нормативам режимов резания для протягивания. Если нормативы разработаны в еди ницах СИ, то переводной коэффициент 9,81 не используют.
Коэффициент Кш для стали и чугуна зависит от со:
Ки |
1 |
1,04 |
1,08 |
1,11 |
i>° |
90 |
75 |
60 |
45 |
Высоту первого зуба Ях принимают по конструктивным соображениям в зависимости от применяемых приспособ лений.
6. Высота калибрующих зубьев Нк = Нх + А.
7. Размеры режущих зубьев сводят в таблицу, помещае мую на рабочем чертеже. Для определения высоты каж-
10 Нефедов Н. А. в др. |
289 |
дого последующего зуба к высоте предшествующего зуба
добавляется |
величина 5*. |
z8 = 2 Ч- 3. |
|
|||
8. |
Число |
зачищающих зубьев |
|
|||
9. |
Число |
калибрующих зубьев г„ = |
4 Ч- 5. |
гв + |
||
10. |
Общая |
длина протяжки |
L0 = |
t (zp — 1 + |
||
+ гк) + 1,21 |
+ |
В ctg со. Длину секции |
принимают |
рав |
||
ной 400—500 мм. |
|
|
|
|||
11.Геометрические элементы зуба протяжки выбирают по литературе 11,2,9, 11, 191 за исключением заднего угла а, который принимают равным 7—10°.
12.Выполняют рабочие чертежи отдельных секций.
13.Определяют размеры корпуса, в который монтируют отдельные секции. Корпус вместе с плитой устанавливают на салазках вертикально-протяжного станка. Размеры
корпуса и плиты зависят от габаритных размеров секций, крепежного приспособления, салазок станка. Подробные расчеты размеров корпуса и плиты наружной протяжки приведены в технической литературе.
Задача 68. Рассчитать и сконструировать круглую про тяжку переменного резания для обработки цилиндриче ского отверстия диаметром D в заготовке из стали У10А
твердостью 202—239 |
НВ, длиной |
Диаметр отверстия |
до протягивания £), |
(рис. 73). Параметр шероховатости |
|
протянутой поверхности Ra = 2 мкм. Расчет протяжки выполнить по схеме, приведенной в ГОСТ 20365—74* (табл. 113).
Задача 69. Рассчитать и сконструировать круглую про тяжку, обрабатывающую цилиндрическое отверстие диа-
113. Данные и задаче 63 (размеры в мм)
№ |
D |
о . |
'и |
Модель |
варианта |
станка |
|||
1 |
30Я8 |
28,9 |
50 |
|
2 |
27Я9 |
25,9 |
45 |
|
3 |
25Я9 |
23,9 |
40 |
7523 |
4 |
22Я8 |
20,9 |
35 |
|
5 |
20Я7 |
19,1 |
30 |
|
6 |
32//7 |
30,8 |
70 |
7534 |
7 |
36//7 |
34,8 |
75 |
|
8 |
45Я8 |
43,7 |
90 |
|
9 |
55Я8 |
53.6 |
100 |
7А540 |
10 |
65Я9 |
63.6 |
120 |