Расчёт круглой протяжки

1. Задание

В соответствии с вариантом № 8 спроектировать протяжку круглую для протягивания отверстия диаметром D = 27,9Н7 со снятием припуска A=1,1.

• 2. Исходные данные
• 1. Протягиваемая заготовка:
  • — материал — сталь 60;
  • — твердость при протягивании НВ — 280;
  • — отверстие под протягивание (мм): — 27,9H7^0,021;
  • — припуск 1,1 мм;
  • — параметр шероховатости поверхности Rа=0,4 мкм;
  • — длина протягивания l=45 мм.

Станок:

• — горизонтально-протяжной, модель 7Б56;
• — тяговая сила станка Р_с = 196 200 Н;
• — максимальная длина хода штока L_max =1600 мм;
• — диапазон рабочих скоростей 1,6−11,5 м/мин;
• 3. Расчёт

круглый протяжка режущий Материал рабочей части протяжки принимаем — быстрорежущая сталь Р6АМ5.

Конструкцию протяжки принимаем с приваренным хвостовиком, материал хвостовика — сталь 40Х.

Размеры:

Диаметр отверстия до протягивания переднего направления Dп и первого зуба протяжки D₀₁:

D₀₁=D_п=D₀-A=27,9−1,1=26,8 мм Расстояние до первого зуба:

L₁=280+L = 325 мм Диаметр переднего хвостовика:

d₁ = (D — t) — (0.5.1);

d₁ = (27,9−1,1) — 1 = 25,8;

Выбираем размеры по ГОСТ 4044–70.

d₁ = 25;

F_х = 283,5 мм.

Сила допустимая хвостовиком:

Рхв = Fоп*[у] р.

Для ст. Р6АМ5 [у] р = 300 мПа;

Рхв = 283,5Ч 300 = 85 050 Н.

t_p=mvL = (1,25ч1,5)v45 = 10,062.

Принимаем шаг зуба t = 10 мм.

Наибольшее число одновременно работающих зубьев:

Z_max=.

Принимаем глубину стружечной канавки h_k необходимой для размещения стружки = 3 мм. Площадь стружечной канавки Fк = 7,07 мм.

Коэффициент заполнения стружечной канавки K = 4.

Подача, допустимая по размещению стружки в канавке мм/зуб:

Наибольшее усилие допустимое хвостовиком Н:

P_x=F_xx=283,5Ч250 = 70 875.

Наибольшее усилие, допустимое протяжкой на прочность по первому зубу, Н:

P₁=F₁₁=.

Расчетная сила резания, Н:

Р_р = (Р_х; Р₁; Р_с · 0,9) min (1.9).

Р_р = (70 875 Н; 85 050 Н; 102 кН · 0,9) = 63 788 Н Подача, допустимая по силе резания мм/зуб:

S_zp= = = 0,020.

X=8/10=0,8.

Так как S_zk> S_zp, поэтому проведем расчет для групповой схемы резания.

Шаг режущих зубьев для групповой схемы резания:

мм,.

где m=1.8.

Принятый шаг t=10.

Определяем Z_max:

Z_max=.

Принимаем глубину стружечной канавки h_k необходимой для размещения стружки = 3 мм. Площадь стружечной канавки Fк = 7,07 мм.

Коэффициент заполнения стружечной канавки K = 3.

Подача, допустимая по силе резания мм/зуб:

S_zp= = = 0,06.

Примерная длина режущей части при одинарной схеме резания (приняв S_Zmin = 0,020 мм):

; (1.10).

Примерная длина режущей части при групповой схеме резания (приняв S_Zmin = 0,020 мм):

Групповая схема не дает сокращения длины режущей части. Принятая схема резания одинарная.

Принятое значение s_z=0,02.

Диаметры режущих зубьев с учетом принятых схем резания:

Рассчитаем диаметры режущих зубьев, если S_z=0,02 мм/зуб, D₁=26,8 мм,.

D_n=D_0max — д; (1.11).

где д? разбиение при протягивании, принимаем д=0,005 мм,.

D_n=26,8? 0,005=26,795 мм.

D_i=D_i-1+2•S_z (1.12).

D₁=26,835 мм,.

D₂=26,875 мм,.

D₃=26, 915 мм,.

D₄=26,955 мм,.

D₅=27,035 мм,.

D₆=27,075 мм,.

D₇=27,115 мм,.

D₈=27,155 мм,.

D₉=27,195 мм,.

D₁₀=27,235 мм,.

D₁₁=27,275 мм,.

D₁₂=27,315 мм,.

D₁₃=27,355 мм,.

D₁₄=27,395 мм,.

D₁₅=27,435 мм,.

D₁₆=27,593 мм,.

D₁₇=27,475 мм,.

D₁₈=27,515 мм,.

D₁₉=27,555 мм,.

D₂₀=27,595 мм,.

D₂₁=27,635 мм,.

D₂₂=27,675 мм,.

D₂₃=27,715 мм,.

D₂₄=27,755 мм,.

D₂₅=27,795 мм,.

D₂₆=27,835 мм,.

D₂₇=27,875 мм,.

D₂₈=27,915 мм, Переходные зубья:

D₂₉= 27,955 мм; S_z=0,01 мм/зуб.

D₃₀=28,035 мм; S_z=0,01 мм/зуб.

• 1. Число режущих зубьев z_p = 30;
• 2. Длина режущей части:

(1.13).

• 3. Число зубьев калибрующей части z_к = 7;
• 4. Шаг калибрующих зубьев:

; (1.14).

5. Длина калибрующей части:

(1.15).

6. Длина заднего направления протяжки:

l_з = L = 45 мм.

7. Общая длина протяжки:

8. Допустимая длина протяжки:

L_пр.max=49 • D₀=49•27,9=1367 мм (1.17).

Нет необходимости разбиения протяжки на комплект.

9. Необходимая длина рабочего хода:

мм < 1250 мм (1.18).

• 10. Расстояние между стружкоразделительными канавками для чистовых зубьев:
• 11.

(1.19).

12. Число стружкоразделительных канавок принятое nc:

(1.20).

Принимаем n_c= 10 канавок.

• 13. Передний угол г = 12°.
• 14. Угол в_к = 45° правки круга для заточки угла г.
• 15. Наибольший диаметр круга для заточки:

, (1.21).

• 16. Наибольший диаметр протягиваемого отверстия D_0max = 28,055 мм;
• 17. Допуск на разбивку принимаем 0,005 мм;
• 18. Допуск на изготовление принимаем 0,02 мм;
• 19. Диаметр калибрующих зубьев 28,035- _0,02 мм
• 20. Допуск на диаметр режущих зубьев принимаем — 0,01 мм.
• 21. Расчет на прочность опасного сечения: у_р? [у_р]

F_{опас.сеч} = рr² = 3,14 · 15,42² = 746,62 мм²

F_шейки = рr² = 3,14 · 13,5² = 572,27 мм²

P_z = P · Уb = 123 · 581,02= 71 465,46 H.

Уb = р · D· 6 = 3,14 · 26,8· 6=504,912 мм где Р — удельная сила резания (Р = 123 Н/мм);

b — длина контактирующей поверхности.