Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту

..pdf
Скачиваний:
63
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
18.91 Mб
Скачать

Ряс. 73. Эскиз детали к зада-

Рис. 74. Эскиз детали к задаче

чам 68 и 69

 

 

70

 

метром D по

групповой

(прогрессивной)

схеме резания

с длиной протягивания

^

Протягивание

производится

после сверления до диаметра D0 (см. рис. 73). Параметр

шероховатости

протянутой

поверхности

Ra = 2 мкм.

Станок горизонтально-протяжной 7523 с быстросменным автоматическим патроном. Расчет протяжки (табл. 114) выполнить по методике и схеме, приведенным в работе 111], с. 229.

Задача 70. Рассчитать и сконструировать шлицевую протяжку для обработки шлицевой втулки из стали 40ХН

114. Данные к задаче 69

Материал заготовки

D

 

 

 

 

варианта

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

1

Чугун:

 

20Я7

19,2

 

СЧ 30, 210 НВ

50

2

СЧ

15,

163 НВ

22Я8

21,2

3

СЧ

20, 241 НВ

27Я7

26,2

 

4

Сталь:

 

16Я8

15,4

30

20ХГ, 170 НВ

5

45,

210 НВ

18Я9

17,4

35

6

Чугун:

197 НВ

40Я7

39,0

80

СЧ 30,

7

СЧ

20,

170 НВ

50Я8

48,8

 

8

Сталь:

 

30Я9

29,0

50

40ХН, 269 НВ

9

50ХГ, 321 НВ

32Я7

31,0

70

10

GO.

200

НВ

36Я9

35,0

 

D

d

 

 

b

 

Do

^ii

вариант»

(//7)

(HU)

 

( Н12)

 

1

55

47

 

 

9

10

46,0

50

2

60

54

 

 

14

6

52,8

7(Г

3

65

55

 

 

10

10

53,8

 

 

 

4

38

33

 

 

6

32,2

50

 

 

 

5

40

35

 

 

10

6

34,0

75

6 (

50

45

 

 

12

43,8

100

7

75

65

 

 

16

 

63,8

100

8

17

14

 

 

5

4

13,2

30

9

20

17

 

 

 

6

16,2

50

10

30

25

 

 

8

24,0

•80

 

 

 

ПО. Данные к задаче 71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h

 

Материал заготовки

 

 

варианта

 

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Чугун СЧ 20, 170—241 НВ

150

1.2

2

Сталь

50,

ав =

850 МПа

40

1.0

 

(^85

кгс/мм2)

 

 

 

100

3

Чугун СЧ 30, 180 НВ

 

 

4

Сталь 40ХГ, 230 НВ

 

75

 

5

Сталь У7, 260 НВ

МПа

50 По чертежу

6

Сталь

65Г,

ав = 750

120

 

 

(р^75 кгс/мм2)

 

 

 

 

 

7

Сталь

45,

ав =

600

МПа

60

 

8

(л*60

кгс/мм2)

 

600 МПа

150

1,0

Сталь

45,

<тв =

9

0=^60 кгс/мм2)

ав = 900

МПа

50

 

Сталь

50Х,

 

 

(«*90

кгс/мм2)

 

 

 

 

 

10

Сталь

40ХН,

190—217 НВ

60

1,3

с твердостью 269 НВ. Наружный диаметр шлицевого от­ верстия D, внутренний диаметр шлицевого отверстия d, число шлицев г, ширина шлица Ь, длина протягивания /„ (рис. 74, табл. 115). Центрирование по наружному диа­ метру D (ГОСТ 1139—80*). Диаметр отверстия до про­ тягивания D0. Станок горизонтально-протяжной 7534.

Рис. 75. Эскизы обрабатываемых поверхностей заготовок (ва­ рианты № 1—10 к задаче 71)

Технические требования на протяжку по ГОСТ 6767—79*, конструкцию и основные размеры выбрать по ГОСТ 24818—81*, ГОСТ 24819—81*, ГОСТ 24820—81*, ГОСТ 24821—81*, ГОСТ 24822—81*. ГОСТ 24823—81*.

Задача 71. Рассчитать и сконструировать-протяжку для наружного протягивания поверхности заготовки (рис. 75, табл. 116). Припуск h заштрихован. Длина протягивае­ мой поверхности 1а. Протягивание производится на вер­ тикально-протяжном станке для наружного протягива­ ния. Расчет протяжки и определение основных размеров корпуса и плиты выполнить, пользуясь источником [111, с. 264.

Г Л А В А 7

ЗУБОНАРЕЗАНИЕ

$ 1. РЕЖИМ РЕЗАНИЯ

Пример 53. На зубофрезерном станке 53А50 производится нарезание червячной фрезой косозубого цилиндрического зубчатого одновенцового колеса с плос­ кими обработанными торцами, с числом зубьев z = 4 0, модулем т = 4 мм, шириной венца b = 40 мм и углом наклона зубьев (J = 30°. Материал заготовки — сталь 45, 220 НВ. Нарезание предварительное под последующее зубодолбление. Одновременно обрабатываются четыре за­ готовки, установленные на оправке. Эскиз обработки при­ веден на рис. 76. Необходимо: выбрать режущий инстру­ мент; назначить режим резания по таблицам нормативов; определить основное время.

Р е ш е н и е (по нормативам [8]). I. Выбираем режу­ щий инструмент. Принимаем червячную модульную фрезу цельную из быстрорежущей стали Р18. Для повышения производительности чернового нарезания зубьев при­ нимаем двухзаходную червячную фрезу; класс точности фрезы — С (табл. 1, с. 11).

Основные параметры черновой двухзаходной червяч­

ной фрезы модуля т =

4 мм: наружный диаметр D =

= 80 мм, число зубьев

z =

9 принимаем по табл. 117

данного учебного

пособия.

 

зубьев фрезы у3 =

Угол заточки передней поверхности

= 10° (прил. 2, с.

160). Наклон зуба (витка) фрезы и зуба

нарезаемого колеса одноименный.

 

II. Назначаем

режим

резания.

Нарезаем зубья

1. Определяем

глубину

резания.

за один рабочий ход. В этом случае глубина резания будет равна высоте зуба нарезаемого колеса: t = h. Обычно чер­ новые черзячные фрезы профилируют такими, чтобы ими можно было нарезать зубья на полную глубину, но остав­ ляя припуск на окончательную обработку лишь по боко-

Рис. 76. Эскиз обработки к примеру 53

117. Основные параметры червячных модульных фрез (размеры в мм)

 

Наруж­

Число

 

Наруж­

Число

 

Модуль

ный

Модуль

ныЛ

зубьев

вубьев

т

диаметр

т

диаметр

Z

D

г

 

D

 

 

 

Фрезы черновые двухзаходные

1

50

12

4

80

2

55

 

4,5

85

2.5

65

10

5

90

3

70

6

105

3.5

75

 

8

145

 

 

Фрезы чистовые однозаходные

1

63

191 Z

5

112

2

70

 

6

125

2.5

80

 

7

 

 

3

90

10

8

140

3.5

 

9

 

4

100

 

10

160

 

 

4.5

 

 

 

 

9

10 .

9

вым сторонам зуба. Тогда t = h = 2,2 т — 2,2-4 = 8,8 мм. 2. Назначаем подачу на один оборот нарезаемого зуб­ чатого колеса. Сначала определяем классификационную группу, к которой по нормативам относится используе­ мый зубофрезерный станок (карта 1, с. 25). Станок 53А50 относится к III группе станков, так как мощность его электродвигателя 7,5 кВт (см. паспортные данные). По карте 3 (с. 27) устанавливаем подачу. Для двухзаходной

фрезы, стали 45,

170—207 НВ, модуля т до 5 мм и III

группы станков

Soxa6ji = 2,0 ... 2,4 мм/об.

Согласно примеч.

1 к карте 3 принимаем верхний пре­

дел диапазона подач

5 0хабл = 2,4

мм/об (так как число

зубьев нарезаемого колеса г > 2 5 ).

Учитываем поправоч­

ные коэффициенты на подачу: KMs =

0,9, так как у стали

45 твердость 220

НВ; /Сра = 0,8, так как угол наклона

зуба колеса Р = 30°, а наклон зубьев колеса и витков фрезы

одноименный (см. п. I

решения). Тогда 5 0 = Soxa6jlX

Х К М3 Кр = 2,4-0,9 0,8 = 1,72 мм/об. Корректируем по­

дачу по станку: S 0 =

1,7 мм/об.

3. Назначаем период стойкости фрезы (прил. 3, с. 161).

Для черновой червячной фрезы модуля т = 4 мм при об­ работке заготовки из. стали рекомендуется период стой­

кости Т = 240 мин.

4. Определяем скорость главного движения резания,

допускаемую

режущими

свойствами фрезы

(карта 5,

с. 30). Для чернового

нарезания

двухзаходной

фрезой

при 5 0 =

1,7 мм/об и m до 4 мм ухабЛ =

33,5 м/мин (най­

дено

интерполированием

значений

отабл =

35,5

м/мин

для

S0 =

1,5

мм/об

и

пхабл = 30,5

м/мин

для

S0 =

2

мм/об).

допустимое число

осевых перемещений

Определяем

фрезы за время ее работы между двумя повторными за­ точками (карта 11, с. 36, 37). Для заданных условий об;- работки, угла наклона зуба р = 30°, z = 40 и m — 4 мм в карте стоит прочерк, т. е. число осевых перемещений со = 0. Учитываем поправочные коэффициенты на ско­

рость главного движения резания (карта 5,

с.

30): КМо =

= 0,8,

так

как у

обрабатываемой стали

45

твердость

220 НВ;

Кр

= 0,95,

так как угол наклона зубьев колеса

Р = 30°; Ка и /(„ в данном случае на скорость не влияют

(каждой из них равен единице, так как принято число перемещений со = 0 и нарезание зубьев за один рабочий ход).

Тогда va = 0табл^моА0о = 33,5-0,8-0,95 = 25,5 м/мин

(«0,425 м/с).

Частота вращения фрезы, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

1000ии 1000-25,5

101,5 мин-1.

nD 3,14-80

Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения яя =

=100 мин-1.

 

Действительная

скорость

главного

движения

реза~

ния

 

 

3,14-80.100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

nDrin

 

= 25,2 м/мин

( «

0,42

м/с).

 

 

1000

~

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Находим мощность, затрачиваемую на резание

(карта 5, с. 30). Для предварительного нарезания двух-

заходной фрезой при S 0 =

1,7 мм/об и т до 4 мм Мтабл =

=

1,6

кВт (найдено интерполированием значений

Л/табл =

=

1,4

кВт для

S0 =

1,5

мм/об и Л/табл =

1,8

кВт для

S 0 = 2,0 мм/об).

Учитываем

поправочный

коэффициент

на

мощность;

угол

наклона

зубьев

колеса

р =

30°;

K$N =

0,95.

Остальные поправочные коэффициенты

на

мощность при данных условиях обработки не влияют:

N Рез = Nтабл^вдг =

1,6-0,95 = 1,52 кВт.

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка.

У станка 53А50 А^шп = Л^дт| =

7,5-0,65 = 4,9 кВт; 1,52 <

<4,9, т. е. обработка возможна. III. Основное время

'Г ____ 1~2

 

 

 

I o ~

nS0K

»

 

 

длина рабочего хода фрезы L =

Ь +

1г.

 

Врезание 1[ и перебег Л фрезы (см. эскиз обработки)

определяются

по прил. 4 (с.

168). Для обработки за один

рабочий

ход

при

глубине

резания

t =

2 ,2m, р = 30°,

z — 40

и D — 80

мм 1\ =

1\ + 1\ =

50

мм.

Согласно примеч. 2 (с.

168) при предварительном зубо-

фрезеровании

табличную

величину можно уменьшить

на 1,3т (при

угле

наклона колеса

р =

30°). Тогда 1Х =

50 — (1,3-4) =

50 — 5,2 = 44,8

мм.

При одновремен-

ной обработке на оправке четырех заготовок длина рабо­

чего хода фрезы L = АЬ + /х =

4-40 + 44,8 =

204 8 мм.

Число заходов фрезы k = 2.

 

 

Т0 =

204,8-40

=

24,1 мин.

 

100-1,7-2

 

Основное время, затрачиваемое на одну

заготовку:

Т0 =

-Ц+- =

6,025 мин.

 

Задача 72. На зубофрезерном станке 53А50 нарезают червячной фрезой цилиндрическое зубчатое одновенцовое колесо с плоскими обработанными торцами с числом зубь­ ев 2, модулем т , шириной венца b и углом наклона зу­ бьев Р (табл. 118). Необходимо: выбрать режущий ин­ струмент; назначить режим резания по таблицам норма­ тивов; определить основное время.

При решении задач кроме нормативов [8 ] можно поль­ зоваться справочниками [10, 12, 18].

Пример 54. На зубодолбежном станке 5122 нарезают долбяком прямозубое зубчатое колесо с числом зубьев г = 45, модулем m = 4 мм и шириной венца b = 35 мм. Обработка окончательная по предварительно прорезан­ ному зубу (параметр шероховатости обработанной по­ верхности R a = 2 мкм). Припуск на обработку зубьев

Рис, 77. Эскиз обработки к примеру 54

300

 

 

 

Ч исло

т

ь

 

О бработка; парам етр

одновре­

 

менно

Зубчатое

 

М атери ал заготовки

ш ероховатости поверх ­

0, 0

варианта

обраб а­

колесо

 

 

ности Ra, мкм

ты ваемы х

 

мм

 

 

 

заготовок

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Сталь 45, 190 НВ

Чистовая

(по сплошно­

10

Косозубое

3

30

20

15

Сталь 40Х, 200 НВ

му металлу); 2,0

6

Прямо­

6

40

35

0

Черновая

(под

после­

Серый чугун,

170 НВ

дующее зубодолбление)

8

зубое

2,5

50

25

0

Чистовая

(по

сплош­

»

Сталь 12ХНЗ,

210 НВ

ному металлу);

2,0

4

Косозубое

5

56

 

30

Чистовая

(по

предва­

42

 

 

рительно прорезанному

 

 

 

 

 

 

Сталь 20Х, 170 НВ

зубу); 2,0

(под

после­

4

Прямо­

4,5

 

50

0

Черновая

42

Серый чугун,

190 НВ

дующее зубодолбление)

3

зубое

6

 

65

30

Чистовая

(по

предва­

Косозубое

4 8

 

 

рительно

прорезанно­

 

 

 

 

 

 

Сталь 35Х, 185 НВ

му зубу);

2,0

после­

6

Прямо­

8

36

30

0

Черновая

(под

Серый чугун,

200 НВ

дующее зубодолбление)

4

зубое

8

44

45

0

Черновая

(под

после­

»

Сталь ЗОХГТ, 200 НВ

дующее зубодолбление)

10

Косозубое

2

48

20

15

Чистовая

(по сплош­

Серый чугун,

210 НВ

ному металлу);

2,0

3

 

6

64

60

30

Черновая

(под

после­

»

 

 

дующее зубодолбление)