Проектирование специального инструмента (стр. 4 из 4)

где R находим по теореме косинусов:

упростив ее, получим:

подставим значения:

мм

Зная значение R, находим α_i:

Зная значение угла γ₂ и γ_3, определяем значение b:

b₂ = r₂ · γ₂ · 3,14/180 = 35.76 · 81,38^° · 3,14/180 = 35,15 мм

∑b₂ = 3· 35,15 = 105,45 мм;

b₃ = r₃ · γ₂ · 3,14/180 = 39,02 · 68,3^° · 3,14/180 = 32,19 мм

∑b₃ = 3 · 32,19 = 96,57 мм

Из условия а₁·∑b₁ = а₂·∑b₂ = а₃·∑b₃ находим а₂,а₃:

а₂ = а₁·∑b₁/∑b₂ = 0,1·141,3/105,45 = 0,153 мм;

Принимаем а₂ = 0,153 мм

а₃ = а₁·∑b₁/∑b₃ = 0,1·141,3/96,57 = 0,188 мм;

Принимаем а₃ = 0,188 мм

е) проверим возможность размещения стружки в канавке между зубьями при срезании протяжкой максимальной толщины срезаемого слоя а_imax .

,мм (3.12)

где: K_c-коэффициент заполнения стружечной канавки, K_c = 3,5;

Условие не выполняется.

Принимаем удлиненную форму стружечной канавки. Размеры удлиненной стружечной канавки определяем с учетом размещения в ней стружки за один рабочий ход зуба:

f_c = a_imax· l_д = 0,188 · 60 = 11,28 мм²;

f_ky = 0,25·π·h² + Δt·h;

f_ky = f_c·K_c = 11,28 · 3,5 = 39,48 мм²;

Δt = (f_ky – 0,25·π·h²)/h = (39,48 – 0,25·3,14·7²)/7 = 0,21 мм;

Принимаем Δt = 0,21 мм.

t_y = t + Δt = 11,6 + 0,21 = 11,81 мм;

z_k = l_д/t_y + 1 = 60/11,81 + 1=6,08;

Принимаем z_k =6.

а₁ = (758,28·400/(10·230·141,3·6·0,93·1,34))^1,18 = 0,09 мм;

а₂ = а₁·∑b₁/∑b₂ = 0,09·141,3/105,45 = 0,19 мм;

Принимаем а₂ = 0,19 мм

а₃ = а₁·∑b₁/∑b₃ = 0,09·141,3/96,57 = 0,23 мм;

Принимаем а₃ = 0,23 мм

Проверим прочность протяжки на разрыв по шейке хвостовика.

P/F_x ≤ [σ]_x , (3.13)

где P- сила резания при протягивании, Н

P = 10·C_р·а₁^0,85∑b₁·z_к·к_γ·к₀ , (3.13)

P = 10·230·0,09^0,85·141,3·6·0,93·1,34 = 298961,37 H;

F_x = π·( D₁^')²/4, (3.14)

где D₁^'- диаметр вала хвостовика, мм

F_x = 3,14·32²/4 = 803,84 мм²;

[σ]_x - допускаемое напряжение при деформации растяжения в материале хвостовика, МПа;

Для Сталь 40X ГОСТ - [σ]_x = 300 МПа;

< [σ]_x = 300 МПа;

Условие не выполняется, изготавливаем цельную протяжку из материала сталь Р6М5 [σ]_x = 400 МПа

Проверка протяжки по тяговой силе протяжного станка.

P ≤ 0,9·Q, (3.15)

Q = Р/0,9 = 298961,37/0,9 = 332,17 кН

где Q - номинальная тяговая сила протяжного станка.

Выбрали: модель станка 7Б57 с максимальной длиной рабочего хода каретки 2000 мм и номинальной тяговой силой Q = 400 кН.

332,17 кН < 400 кН;

Условие выполняется.

Стружкоделительные канавки на режущих зубьях протяжки.

Канавки делают на зубьях, имеющих длину режущей кромки 5…10 мм, размещают их в шахматном порядке.

Количество канавок:

1-секция n_k1 = b₁/10 = 47,1/10 = 4,7

принимаем n_k1 = 5;

2-секция n_k2 = b₂/10 = 35,15/10 = 3,5

принимаем n_k2 = 3;

3-секция n_k3 = b₃/10 = 32,19/10 = 3,2

принимаем n_k3 = 3.

Калибрующая часть протяжки.

Состоит из пяти зубьев одинакового диаметра, равного диаметру последнего режущего зуба. Стружечные канавки имеют такую же форму и размеры, как и на режущей части протяжки. Шаг калибрующих зубьев принимают равным шагу режущих зубьев.

Вершину калибрующих зубьев снабжают фаской 0,2…0,6 мм, которая предназначена для сохранения диаметральных размеров протяжки при переточках.

Передний угол γ_к принимают равным γ, так как при эксплуатации протяжки в результате переточек затупившихся зубьев происходит постепенный переход калибрующих зубьев в режущие.

Задний угол имеет небольшую величину α_к =1˚30 ±15^´ по сравнению с режущими зубьями. Это вызвано необходимостью обеспечить медленное уменьшение диаметральных размеров зубьев при переточках.

Рисунок 3.5 Стружкоделительные канавки

Задняя направляющая часть.

Заднюю направляющую часть у фасонных протяжек выполняют цилиндрической. Диаметр задней направляющей части, мм:

D_зн = d,

где d –минимальный диаметр отверстия под протягивание, мм

D_зн = 45 мм, предельное отклонение по f7.

Длину задней направляющей части принимаем L_зн = 35 мм.

Диаметры зубьев

Предельное отклонение диаметра зуба по ГОСТ 164992-70 равно –0.02 мм.

1-секция

Номер зуба	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
Диаметр, мм	45	45,18	45,36	45,54	45,72	45,9	46,08	46,26	46,44	46,62	46,8	46,98	47,16	47,34
Номер зуба	15	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26
Диаметр, мм	47,52	47,7	47,88	48,06	48,24	48,42	48,6	48,78	48,96	49,14	49,32	49,5

2-секция

Номер зуба	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Диаметр, мм	49,88	50,26	50,64	51,02	51,4	51,78	52,16	52,54	52,92	53,3	53,68

3-секция

Номер зуба	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Диаметр, мм	54,14	54,6	55,06	55,52	55,98	56,44	56,9	57,36	57,82	58,28	58,55

Калибрующие зубья

Номер зуба	1	2	3	4	5
Диаметр, мм	58,55	58,55	58,55	58,55	58,55