Добавил:

Pavel23658 sergeevpavel0406@mail.ru СОВА Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Озёрский технологический институт

Предмет:

Резание металлов и режущий инструмент

Файл:

Методичка ,,Металлорежущий инструмент(новая),.docx

Скачиваний:

Добавлен:

04.04.2019

Размер:

573.3 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 104 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

Литература

Справочник конструктора-инструментальщика./Под ред. Баранчикова В.И. 1994 г. М: Машиностроение.
Грановский Г.И., Панченко К.П. Фасонные резцы. М: Машиностроение. 1975 г. 309 с.
Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. М: Машиностроение. 1976 г. 440 с.

2. Расчет и конструирование протяжек

Протяжка – многолезвийный инструмент, осуществляющий снятие припуска без движения подачи за счет превышения высоты или ширины последующего зуба по отношению к высоте или ширине предыдущего.

Применяются протяжки для чистовой обработки различных по форме внутренних и наружных поверхностей деталей.

Протягивание обеспечивает точность обработки по 7-6 квалитетам и R_a=1,252,5 мкм. При применении твердосплавных выглаживателей R_a=0,080,16 мкм.

Протяжки обладают высокой стойкостью. Они являются самыми высокопроизводительными инструментами, примерно в сто и более раз производительнее зенкеров и разверток.

При обработке протягиванием легко осуществляется автоматизация производства.

Многошлицевые отверстия и фасонные пазы в настоящее время обрабатывают только протягиванием.

Протяжки – металлоемкий, сложный в изготовлении и поэтому дорогой инструмент. Их применение эффективно в массовом и серийном производстве.

Выбор параметров протяжки зависит от размеров обрабатываемой детали и станка, применяемого для протягивания.

Основными этапами расчета протяжек являются:

определение подачи на зуб
расчет стружечных канавок для размещения в них стружки
определение силы резания
расчет на прочность
определение общей длины протяжки.

2.1. Проектирование круглых протяжек

Исходные данные: протягиваемая заготовка: материал; твердость по Бринеллю (НВ); состояние (после нормализации отжига, закалки); подготовка поверхности под протягивание (прокат, литье, штамповка или после механической обработки); диаметр отверстия до обработки и диаметр отверстия после протягивания с полем допуска и параметр шероховатости после протягивание; наибольшая длина протягивания ( или при наличии нескольких участков – длина каждого участка и т.д.).

Станок: тип; модель; тяговая сила; диапазон скоростей; длина хода штока; тип патрона; размеры опорной плиты; состояние станка.

Характер производства (массовое, серийное, единичное).

Порядок расчета

Расчет протяжки начинают с установления группы обрабатываемости материала заготовки и группы качества (табл. 7 – 8), к которой относится протянутая поверхность, так как определение многих элементов протяжки в дальнейшем зависит от этих факторов.

Протяжки из быстрорежущей стали диаметром до 15 мм и протяжки ХВГ всех размеров изготовляют цельными; диаметром 15-40 мм – сварными; диаметром более 40 мм – сварными или сборными (хвостовик вместе с передней шейкой, переходным конусом и частью передней направляющей соединяются с рабочей

частью при помощи резьбы). Сваривают хвостовик со стержнем протяжки по шейке на расстоянии 15-25 мм от начала переходного конуса.

Материал хвостовика – сталь 45Х или 40Х, тип хвостовика зависит от патрона станка. Размеры принимаются по ГОСТ 4044-70.

Чтобы хвостовик свободно проходил через отверстие в заготовке и в то же время был достаточно прочным, диаметр его выбирают по таблице ближайшим меньшим к диаметру отверстия до протягивания. Сила, допустимая прочностью хвостовика, рассчитывается по формуле

, (2.1)

где – допустимое напряжение при растяжении, МПа;

– площадь опасного сечения хвостовика, мм².

Площади опасных сечений стандартных хвостовиков приведены в ГОСТ (таблица 12) 4044-70 для хвостовиков из быстрорежущей стали; для хвостовиков из сталей ХВГ и 40Х .

Если выбранному диаметру хвостовика соответствует сила протягивания, допустимая по условию его прочности и значительно большая, чем тяговое усилие, то диаметр хвостовика можно уменьшить. В этом случае хвостовику принятого диаметра должна соответствовать сила, допустимая прочностью его опасного сечения, несколько большая, чем тяговая сила станка.

Передний  и задний  углы выбирают по таблице 10. Передний угол выбирают в зависимости от группы обрабатываемости и вида зубьев.

Скорость резания выбирают по таблице 11 в зависимости от типа производства, группы качества и группы обрабатываемости и проверяют по характеристике станка. Если на станке не предусмотрена требуемая скорость, то принимают для расчета имеющуюся скорость

При определении подачи черновых зубьев по средней наработке между отказами S_zc сначала устанавливают наработку чистовой части для принятой скорости резания при максимальной подаче чистовых зубьев 0,02 мм. Подачу черновых зубьев выбирают из условия равной стойкости черновой и чистовой частей протяжки. Наработка черновых зубьев должна быть равна наработке чистовых зубьев или несколько больше нее.

Сила резания ограничивается тяговой силой станка Р_ст или прочностью протяжки в опасных сечениях по хвостовику и по впадине перед первым зубом . Наименьшую из этих сил следует принимать в качестве максимально допустимой силы резания:

(2.2)

где – паспортная тяговая сила станка.

Величину рассчитывают по формуле (2.1) , а_. – по формуле

(2.3)

где (2.4)

Для протяжек из быстрорежущей стали Ø до 15 мм обычно принимают ; диаметром более 15 мм; для протяжек из ХВГ .

Силу протягивания определяют по формуле

(2.5)

Длина режущей части протяжки (2.6)

где t_ч и t_к – суммы переменных шагов соответственно чистовых и калибрующих зубьев.

Общая длина протяжки равна сумме длин передней части (от переднего торца до первого зуба) L₁ , режущей части L_p, задней направляющей l_з.н. и заднего хвостовика l_з.хв.

(2.7)

Общая длина протяжки не должна превышать хода штока протяжного станка, наибольшего расстояния между центрами круглошлифовального и заточного станков, глубины ванн или шахт для нагрева под закалку и отпуск. В противном случае нужно спроектировать комплект из двух протяжек.

Таблица №7. Группы обрабатываемости материалов в зависимости от марки и твердости.	НВ при группе обрабатываемости	V	7	-	-	-	321-364				340-364			-		321-364		321-340		340-364		-		321-340
		IV	6	-	-	321-36	285-321				302-340			-		285-321		269-321		321-340		-		302-321
		III	5	-	-	285-321	255-285				269-302			269-302		255-285		241-269		269-321		302-321		269-302
		II	4	-	-	255-285	229-255		255-302		229-269			241-269		229-255		≤241		229-269		255-302		229-269
		I	3	≤229	≤229	≤225	≤229		≤25	≤229			≤241		≤229				≤229		≤255		≤229
	Сталь	Марка	2	А12, А20, А30	10, 15*, 20, 25	30, 35, 40, 50	60, 70, 80		15Х*, 15ХА, 20Х, 30Х	35Х, 30ХРА, 38Ха		40Х, 45Х, 50Х	15Г, 20Г, 25Г, 30Г, 33Г		40Г, 45Г, 35Г2, 45Г2, 50Г2		60Г, 65Г, 70Г (ГОСТ 1050-74)		18ХГ, 20ХГР		18ХГТ		30ХГТ, 35ХГФ, 40ХГТР
		Группа	1	Автоматная конструкционная По ГОСТ 1414-75	Углеродистая конструкционная качественная по ГОСТ 1050-74			Легированная конструкционная По ГОСТ 4543-71	хромистая					маргонцовистая						хромистомарганцевая

Продолжение таблицы №7	7	302-340	-	321-340	-		321-340	321-364						321-340				321-364			302-321			285-321			269-321		321-340		302-340
	6	269-302	302-340	269-321	302-321		285-321	302-321						269-321				302-321			285-302			255-285			255-269		269-321		269-302
	5	229-269	269-302	229-269	269-302		255-285	269-302						229-269				269-302			255-285			≤255			≤255		≤269		229-269
	4	≤229	229-269	≤229	229-269		≤255	241-269						≤229				241-269			229-255			-			-		-		≤229
	3	-	≤229	-	≤229			≤241						-				≤241			≤229			-			-		-		-
	2	33ХС, 38ХС, 40ХС	15ХМ	30ХМА, 35ХМ	15ХФ		40ХФА	12ХН2, 12ХНЗА, 12Х2Н4А		20ХН, 20ХНР, 20ХНЗА	20Х2Н4А, 30ХНЗА, 40ХН	45ХН, 50ХН	20ХГСА, 25ХГСА, 30ХГС			35ХГСА	20ХГНР			38ХГН		15ХГН2ТА	25Х2Н4МА, 18Х2Н4МА			14Х2НЗМА, 20ХН2М		40ХН2МА		40Х2Н2МА, 38Х2МА
	1	хромокремнистая	хромомолибденовая			хромованадиевая			хромоникелевая и хромоникелевая с бором						хромокремнемарганцевая				хромомаргонцевоникелевая и хромомаргонцевоникелевая с бором и титаном						хромоникельмолибденовая

Продолжение таблицы №7	7	285-321	302-340		207-255	НВ при группе обрабатываемости.	V	-	-	-	-	-
	6	255-285	269-302	≤229	-		IV	-	-	-	-	-
	5	≤255	≤269	-	-		III	-	-	-	-	-
	4	-	-	-	-		II	197-285	-	-	≤269	-
	3	-	-		-		I	≤197	≤163	≤241	-	187-229
	2	20ХН4ФА	38Х2Ю, 38Х2МЮА	ШХ15	Р18, Р9, Р6АМ5	Чугун, бронза, алюминиевые сплавы, медь.	Марка	СЧ10, СЧ15, СЧ18, СЧ20,СЧ21 Сч24, СЧ25, СЧ30, СЧ35, СЧ40	КЧ30-6, КЧ33-8, КЧ35-10, КЧ37-12	КЧ40-3, КЧ45-6, Кч50-4	Кч50-4	АЧК-1, Ачк-2
	1	хромоникельванадиевая	хромоалюминиевая и хромоалюминиевая с молибденом	Шарикоподшипниковая по ГОСТ 801-60	Быстрорежущая по ГОСТ 19265-73	Чугун, бронза, алюминиевые сплавы, медь.	Группа	Чугун серый по ГОСТ 1412-79	Чугун ковкий ( ферритный) по ГОСТ 1215-79	Чугун ковкий по ГОСТ 1215-79			Чугун антифрикционный ковкий по ГОСТ 1585-79

Продолжение таблицы №7	7	-									500-100
	6	-	140-200					130-200		≤165
	5	-	65-140				≤70	≤130
	4	-	-
	3	160-241	-
	2	АЧС-1, АЧС-2, АЧС-3	БрА5, БрА7. БрАЖ9-4	БрАЖ9-4, БрАЖНЮ-4-4	БрАЖМцЮ-3-1,5, БрАМц9-2	БрКМц 3-1, БрКН 1-3	БрОЦС 5-5-5, БрОЦС 3-12-5 БрОЦСН 3-7-5-1, БрОЦС 6-6-3 БрОЦС 4-4-17, БроЦС 3,5-6-5 БрОЦС4-4-2,5, БрОФб6,5-0,15 БрОФ 4-0,25, БрОФ 6,5-1,5		ЛЦ40С, ЛЦ40СД, ЛЦ40МЦ1,5 Лц40Мц3Ж, ЛЦ38Мц2С2 ЛЦ23А6ЖЗМц2, ЛЦ16К3 ЛС59-1, ЛМц58-2, ЛАЖ60-1-1 ЛС62-1			АЛ1, АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5 АЛ6, АЛ7, АЛ8, АЛ9, АЛ10 АЛ19, АЛ20, АЛ21, Д1, Д6 Д16, Б95, АВ, АК2, АК4, АК6
	1	Чугун антифрикционный серый по ГОСТ 1585-79	Бронза безоловянистая по ГОСТ 18175-78				Бронза оловянная по ГОСТ 501774		Латуни по ГОСТ 17711-80				Алюминевые сплавы по ГОСТ 4784-74 и ГОСТ 2685-75

Продолжение таблицы №7	7	50-100		*Детали из сталей с содержанием углерода до 0,25% в любом состоянии и с содержанием углерода более 0,25% в отожженном состоянии имеют большую шероховатость поверхности.
	6	≤165
	5	≤130
	4
	3
	2	АК8, АД, АД1, Амг2, АМц АМг3	М1, М2, М3
	1		Медь

Таблица №8

Группа качества протягиваемых поверхностей

1. Цилиндрические отверстия, наружные поверхности и пазы простых профилей

Группа качества

Технические требования

Параметр шероховатости поверхности

Квалитет

Ra≤1,25 и менее

Все, начиная с 5-го

Ra≤2,5

7, 8

Rz≤20

9, 10

Rz≤40 и грубее

11 и более

2. Шлицевые и сложнофасонные отверстия, пазы и наружные поверхности сложных профилей

Группа качества	Технологические требования
	Параметр шероховатости			Квалитет или степень точности
	центрирующих поверхностей шлицевых отверстий	боковых поверхностей шлицев	центрирующих поверхностей шлицевых отверстий		Боковых поверхностей шлицев
					прямобочных	эвольвент-ных	треугольных
1	Ra ≤ 1.15	Ra ≤ 2.5	Не лимитируется
2	Ra ≤ 2,5	Rz ≤ 20	7		9	9H	7
3	Rz ≤ 20	Rz ≤ 40	8		10	11H	9

Примечание. Группа качества протягиваемой поверхности определяется одним из более жестких требований (к шероховатости поверхности или квалитету)

Материал режущей части Таблица №9

Группа обрабатываемости

Производство

массовое, крупносерийное, среднесерийное

мелкосерийное, единичное

I-III. VI. VII-X

IV, V, VII и труднообрабатываемые стали и сплавы

Р6АМ5, Р12ФЗ

Р18, Р12Ф5М, Р9К10, Р6М5К5, Р6ФК8М5

ХВГ

Р18, Р6АМ5, Р12ФЗ

Таблица № 10

Геометрические параметры режущей части протяжек.

Условия протягивания	Группа заточки зубьев	Зубья
		Черновые и переходные			Чистовые и калибрующие
		форма	^o		форма	^o		₁^o
Сталь группы I обрабатываемости и материала группы Х обрабатываемости	I	А	20^*		A	20^*		-
Сталь групп II и III обрабатываемости	II		15^*			18^*
Стали группы IV и V обрабатываемости	III		10			10
Чугун ковкий групп VI и VII обрабатываемости	IV		10		Б	10		0-5
Чугун серый групп VI и VII обрабатываемости, бронза, латунь групп VIII и IX обрабатываемости	V		10		В	10		-5-0
Зубья	Черновые и переходные			Чистовые			Калибрующие
Задний угол ,^о	3			2			1

^*Для протяжек диаметром до 20 мм допускается передний угол =10⁰

Таблица № 11

Рекомендуемые подачи черновых зубьев, мм/зуб на сторону

Скорость резания v, м/мин	Группа обрабатываемости
	I			II			III		VI				VII,VIII			IX			X
	Группа качества протягиваемой поверхности
	1	2	1		2	1		2		1	2	1		2	1		2	1		2
До 3	0,18	0,23	0,14		0,18	0,12		0,15		0,16	0,20	0,14		0,18	0,12		0,16	0,15		0,20
Св.3 до 6	0,14	0,19	0,12		0,15	0,10		0,12		0,13	0,17	0,11		0,15	0,10		0,13	0,12		0,17
“ 6 “ 10	0,12	0,15	0,10		0,12	0,08		0,10		0,10	0,14	0,09		0,12	0,08		0,10	0,10		0,14
“ 10 “ 15	0,10	0,12	0,08		0,10	0,06		0,08		0,08	0,12	0,07		0,10	0,06		0,08	0,08		0,12

Таблица № 12

Профили зубьев по приложению 2 к ГОСТ 20365-74

Профиль с удлиненной

стружечной канавкой.

Размеры, мм

F_акт,

мм²

№ профиля

Размеры, мм

F_акт,

мм²

№ профиля

4,0

1,6

1,8

0,8

0,9

1,5

1,2

2,5

2,8

1,77

2,54

3,0

3,6

4,0

1,5

1,8

2,0

4,3

4,5

3,5

5,0

5,5

6,0

7,1

9,6

12,6

5У

4,5

1,6

1,8

2,0

0,8

0,9

1,0

2,0

1,7

1,5

2,5

2,8

3,0

1,77

2,54

3,14

3,6

4,0

4,5

1,8

2,0

2,3

4,5

4,0

5,5

6,0

7,0

9,6

12,6

15,9

6У

5,0

1,6

1,8

2,0

0,8

0,9

1,0

2,2

2,0

2,5

2,8

3,0

1,77

2,54

3,14

1У

2,5

3,0

3,6

1,3

1,5

1,8

4,0

3,3

2,5

4,0

5,0

5,5

4,9

7,1

9,6

5,5

1,6

1,8

2,0

0,8

0,9

1,0

2,5

2,7

2,5

2,8

3,0

1,77

2,54 3,14

1У

2,5

3,0

3,6

1,3

1,5

1,8

4,0

4,3

3,5

4,0

5,0

5,5

4,9

7,1

9,6

4У

6,0

1,8

2,0

2,5

0,9

1,0

1,3

2,7

3,0

2,0

2,8

3,0

4,0

2,54

3,14

4,00

2У

1,0

4,5

5,0

2,0

2,3

2,5

5,5

5,0

4,0

6,0

7,0

8,0

12,6

15,9

19,6

7,0

2,0

2,5

3,0

1,0

1,3

1,5

3,5

3,0

2,3

3,0

4,0

5,0

3,14

4,90

7,10

3У

4,0

4,5

5,0

2,0

2,3

2,5

5,5

6,0

5,0

6,0

7,0

8,0

12,6

15,9

19,6

7У

4,5

5,0

6,0

2,3

2,5

3,0

6,0

4,5

15,9

19,6

28,3

8У

3,5

4,0

4,5

9,0

8,0

38,5

50,3

63,6

11У

12У

4,5

5,0

6,0

2,3

2,5

3,0

6,0

7,0

5,5

15,9

19,6

28,3

8У

4,0

4,5

5,0

9,0

10,0

8,5

50,3

63,6

78,5

12У

5,0

6,0

7,0

2,5

3,0

3,5

7,0

6,5

5,0

19,6

28,3

9У

4,0

4,5

5,0

10,0

9,5

50,3

63,6

78,5

12У

13У

5,0

6,0

7,0

2,5

3,0

3,5

7,0

7,5

6,0

19,6

28,3

38,5

9У

4,0

4,5

5,0

10,5

10,0

10,5

50,3

63,6

78,5

12У

13У

6,0

7,0

8,0

3,0

3,5

4,0

8,5

7,0

6,0

28,3

38,5

50,3

4,5

5,0

6,0

10,0

10,5

9,5

63,6

78,5

113,1

13У

14У

6,0

7,0

8,0

3,0

3,5

4,0

8,5

8,0

7,0

28,3

38,5

50,3

10У

4,5

5,0

6,0

12,0

11,5

63,6

78,5

113,1

13У

14У

7,0

8,0

9,0

3,5

4,0

4,5

9,0

8,0

7,0

38,5

50,3

63,6

4,5

5,0

6,0

12,0

63,6

78,5

113,1

13У

14У

15У

7,0

8,0

9,0

3,5

4,0

4,5

9,0

7,0

38,5

50,3

63,6

11У

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 104 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете Резание металлов и режущий инструмент

#
04.04.2019573.3 Кб34Методичка ,,Металлорежущий инструмент(новая),.docx
#
04.04.20193.81 Mб77Расчет протяжек для обработки круглых отверстий (исправлено)2.doc
#
04.04.20191.9 Mб47РАСЧЕТ ФАСОННЫХ РЕЗЦОВ (новая).docx