Расчет металлорежущих инструментов (стр. 2 из 6)
На калибрующих зубьях, для которых важно сохранить поперечные размеры, задний угол меньше, чем в черновых. Кроме того, для сохранности размера при перетачиваниях на задних гранях калибрующих зубьев у протяжек для внутреннего протягивания шлифуют цилиндрические ленточки шириной f=0,2-0,6 мм. Калибрующие зубья протяжек для цилиндрических отверстий допускается изготовливать без ленточек.
Таблица 1.3 – Геометрические параметры протяжек группового резания
| Вид зубьев | Передние углы g в зависимости от обрабатываемого материала | Задние углы a в зависимости от точности обработки |
| Сталь 38ХМ | 10-й квалитет и ниже | |
| св. HB 180 | ||
| Черновые, переходные | 15° | 3° |
| Чистовые | 5° | 2° |
| Калибрующие | 5° | 2° |
1.4.3 Определение подъемов на зуб
Черновые зубья протяжки объединены в группы по два зуба в каждой. Подъем на черновую группу рассчитывается по формуле
Szч = Fакт/(L×Kдоп), мм/гр,
где Fакт – активная площадь стружечной канавки зубьев протяжки
Kдоп=3 – минимально допустимый коэффициент заполнения стружечной канавки [3,стр.10,табл. 5],
Kдоп приннимаем равным 3.3, так как b≥1,2 ÖD [3,стр.10,прим. 1],
мм/гр., принимаем 
На переходной части протяжки зубья также объединены в двузубые группы. Подъем на переходную группу выбирается в зависимости от найденной Szч [3,стр.11,табл.7].
Таблица 1.4 - Подъем на переходную группу зубьев протяжки
| Подъем на черновых зубmях Szч, мм | Припуск на переходные зубmz Апер, мм | Количество переходных секций | Распределение припуска по секциям, мм | ||
| 1 секция | 2 секция | 3 секция | |||
| 0,16 | 0,32 | 2 | 0.214 | 0.106 | - |
Подъем зубьев на чистовой части, число чистовых и калибрующих зубьев зависит от точности обработки, квалитета и шероховатости обработанной поверхности [3,стр.11,табл.8].
Чистовые зубья протяжки выполняют несекционированными с подъемом на каждый зуб.
Таблица 1.5 – Подъем зубьев на чистовой части, число чистовых и калибрующих зубьев
| Вид зубьев | Шлицевые | |
| Общий припуск на чистовые зубья на диаметр,мм | 0,08 | 0,08 |
| Число чистовых зубьев с подъемом Sz= 0,02 | 1 | 2 |
| Число чистовых зубьев с подъемом Sz = 0,01 | 2 | - |
| Число калибрующих зубьев | 4 | 3 |
1.5 Выбор станка
1.5.1 Расчет сил резания при протягивании
Для выбора станка необходимо определить силы резания, которые возникают при протягивании на разных частях комбинированной протяжки. Максимальные силы резания возникают при работе черновых зубьев, поэтому при выборе станка учитывают только их.
Сила резания, которая возникает во время работы черновых зубьев протяжки, зависит от параметров среза и обрабатываемого материала
P=SZpb1Zmax, Н,
где SZ – подъем на группу зубьев, мм/зуб;
р=3140 H/мм2 – удельная сила резания, которая приходится на единицу длины режущей кромки зуба, Н/мм2[3, стр. 12,табл.10];
Zmax – максимальное число одновременное работающих зубьев;
b1 - длина режущей кромки одного зуба, мм.
ммгде b – ширина шлицевого паза, мм,
Zі=2 – количество зубьев в группе шлицевой части протяжки,
n – количество шлицев.
1.5.2 Выбор модели станка
Для эффективной работы станков необходимо их оптимальное использование по мощности. Наиболее рациональным является использование мощности станка на (80-90)%. По максимальной рассчитанной силе резанияP=12057.6 выбираем станок модели 7Б510 [3,стр.13, табл.11].
Таблица 1.6 - Характеристики протяжного станка 7Б510
| Номинальное тяговое усилие станка Q, НМаксимальная длина рабочего хода, гг | 1000001250 |
| Границы скорости рабочего хода протяжки в м/мин | 1-9 |
| Мощность электродвигателя, квт | 10 |
| Минимальный размер от торца хвостовика протяжки к первому зубу, который режет lст= l1+l2+l3+l4 | 190 + Lв |
1.5.3 Определение скорости резания
Скорость резания при протягивании значительно меньше, чем при других видах обработки. В зависимости от обрабатываемого материала, конструкции и материала протяжки, подачи, характера выполняемой работы, требований к точности и чистоте поверхности скорость резания по стали и чугуну составляет, как правило, от 0,5 до 15 м/мин.
Выбраная скорость резания должна быть проверена по мощности станка. Необходимая мощность станка N определяется по известной величине усилия протягивания Р и назначенной скорости V с учетом КПД станка, который принимается равным 0,8...0…0,9. Мощность резания определяется зависимостью
N=0,13PV, квт,
Скорость резания Vпринимаем равной 5 м/мин [3, стр.13, табл. 9].
квт1.5.4 Проверка протяжки на прочность
Для того, чтобы в процессе работы не состоялось разрыва протяжки, необходимо сделать ее проверку на прочность по опасному сечению. Опасным сечением протяжки является то,в котором ее диаметр минимальный. В зависимости от размеров обрабатываемой втулки опасным может быть сечение, которое проходит через минимальный диаметр хвостовика, или сечение, которое проходит по впадине первого зуба. Необходимо проверить выполнение двух условий:
1) условие отсутствия опасности разрыва протяжки по хвостовику
Рдоп³Qh,
где Рдоп - допустимое разрывное усилие для хвостовика, Н,
Q – тяговое усилие станка, Н,
h=0.9 – КПД станка.
Допустимое разрывное усилие для хвостовика рассчитывается по формуле
Pдоп = Fox×[sp]×Kи, Н
где Fox– площадь опасного сечения, мм2;
[sp] – допустимое напряжение на растягивание:
для стали 40Х – [sp] = 250 Мпа[3, стр.14].
Kи – коэффициент, который учитывает влияние изгиба протяжки (Kи = 0,9).
, 
2) Следовательно условие отсутствия опасности разрыва протяжки по хвостовику выполняется.
3) условие отсутствия опасности разрыва протяжки по впадине первого зуба
,где Dоп = Do – 2h - минимальный диаметр протяжки в сечении, которое проходит по впадине первого зуба,
Do =d– диаметр отверстия до протягивания, мм,
h – глубина стружечной канавки, мм,
[sр] – допустимое напряжение материала протяжки на разрыв:
для быстрорежущей стали [sр] = 400 Мпа [3, стр.14].
Следовательно условие отсутствия опасности разрыва протяжки по впадине первого зуба выполняется.
1.6 Расчет шлицевой части протяжки
1.6.1 Припуск на шлицевые зубья
В нашем случае, припуск снимаемый шлицевыми зубьями расчитывается по следующей формуле
Аш = Dmax-d – EId., мм,
где d– диаметр отверстия до протягивания, мм,
Dmax– максимальный внешний диаметр втулки, которая протягивает, с учетом допуска и разбивание, мм,
dmax= d+T±d,
T =0.2 мм– допуск на диаметр,
d - величина изменения диаметра отверстия после протягивания, разбивание (+), усадка (-),
При обработке конструкционных сталей или чугунов происходит разбивание отверстия. Величина разбивания составляет d=(0,005-0,01) мм. Примем d=+0,01 мм.
EId =0.025 мм– нижнее отклонение диаметра отверстия до протягивания .
dmax= 41.6+0.2+0.01=41.81 мм,
Аш = 41.81 - 35 – 0.025= 6.785.мм.
Весь припуск Аш снимают черновые, переходные и чистовые зубья протяжки.
Припуск на черновую часть рассчитывают по формуле
Ашч = Аш – (Аш пер + Аш чист), мм,
где Аш пер =0.32 мм– припуск, снимаемый переходными зубьями протяжки,
Аш чист =0.08 мм– припуск, снимаемый чистовыми зубьями протяжки.
Ашч = 6.785 – (0.32 + 0.08)=6.385 мм.
1.6.2 Расчет количества зубьев
Количество черновых секций
, шт.где Sшч =0.16– подъем на зуб в черновых секциях.
,принимаем
.Количество черновых зубьев