6067

Проектирование протяжек

Контрольная

Архитектура, проектирование и строительство

1. Цель и выполняемые задачи работы Целью работы является ознакомление с различными формами и видами протяжек, правилами установки, правилами назначения передних и задних углов, алгоритмом проектирования протяжек. Задача работы состоит в проектирова...

Русский

2012-12-28

1.32 MB

103 чел.

1. Цель и выполняемые задачи работы

Целью работы является ознакомление с различными формами и видами протяжек, правилами установки, правилами назначения передних и задних углов, алгоритмом проектирования протяжек. Задача работы состоит в проектировании шлицевой протяжки и выполнении рабочего чертежа протяжки.

2. Исходные данные

Спроектировать шлицевую протяжку при условии:

Обрабатываемое отверстие: D – 8x62H11x68H6x12F8

Z=8; d=62 mm; D=68 mm; B=12 mm;

C=0,5+0,3 mm; r=0,5 mm; L=60 mm;

Материал: Cталь 50Х.

(рисунок 2.1)

Рисунок 2.1 – обрабатываемое отверстие

3. Определение припуска под протягивание

При проектировании шлицевых протяжек припуск на диаметр определяется по формуле:

A0 = Dmax – dmin = 68,019 – 62 = 6,019 (мм)                                                          (3.1)

Dmax – наибольший внешний диаметр

dmin – наименьший внутренний диаметр.  

4. Назначение материала протяжки

При выборе материала для изготовления протяжек следует руководствоваться следующим:

1) протяжки должны иметь высокую стойкость;

2) после термической обработки протяжки долины иметь наименьшую деформацию.

С целью экономии инструментального материала протяжки диаметром свыше 15 мм рекомендуется изготовлять составными. Для хвостовика чаще всего применяют сталь 40Х ГОСТ 4543-88. В качестве материала для изготовления режущей части протяжки используется быстрорежущая сталь марки Р6М5 ГОСТ 19265-73.

Принимаем материал хвостовика сталь 40Х ГОСТ 4543-88, материал режущей части Р6М5 ГОСТ 19265-73.

5. Выбор величины подачи на зуб

Величина подъема на зуб выбирается в зависимости от типа протяжки и обрабатываемого материала. Назначая подъем на зуб, необходимо учитывать, что меньшие толщины стружки способствуют снижению шероховатости обработанной поверхности, требуют меньших усилий.

При выборе больных величин Sz протяжки получается более короткими, но требуют больших протяжных усилий и испытывают большие напряжения. Для протяжек, работающих по одинарной схеме резания, следует избегать величин Sz, превышающих 0,15 мм при протягивании, т.к. при этом резко возрастает износ зубьев протяжки и ухудшается качество обработанной поверхности. В то же время очень тонкие стружки, толщиной менее 0,015 мм требуют частой переточки протяжек.

При проектировании круглых, шлицевых, шпоночных и некоторых других видов протяжек подъем на зуб принимается одинаковым для всех режущих зубьев, за исключением нескольких последних зубьев (от двух до пяти), на которых подача на зуб постепенно уменьшается.

В соответствии со свойствами обрабатываемого материала (Сталь50Х           σв = 1100 МПа>750 МПа) принимаем величину SZ = 0,06 мм на сторону.

6. Определение высоты режущих зубьев из условия свободного размещения стружки во впадине

При протягивании стружка не имеет свободного выхода и поэтому она должна свободно размещаться в канавке между зубьями. Исходя из этого условия, высота режущих зубьев определяется по формуле

                                          (6.1)

где Sz = 0,06 - подъем на зуб на сторону в мм;

L = 60 - длина обрабатываемой поверхности детали в мм;

К =3,5 - коэффициент заполнения впадины зуба стружкой.

Величина коэффициента заполнения выбирается в зависимости от величины подъема на зуб (толщина срезаемого слоя) и обрабатываемого материала.

7. Определение шага режущих зубьев из условия свободного размещения стружки во впадине

Величина шага устанавливается по следующей формуле:

                                                                (7.1)

8. Определение максимального числа одновременно работающих зубьев

Максимальное число одновременно работающих зубьев подсчитывается по формуле:

                                                                                         (8.1)

где  L=60 мм - длина обрабатываемой поверхности детали.

9. Определение фактического шага режущих зубьев

При определении фактического шага режущих зубьев необходимо учитывать, что действительная длина протягиваемой поверхности всегда отличается от номинального его значения на величину допуска. При положительном допуске может случиться, что в работу вступит еще один зуб сверх расчетных. Это может явиться причиной разрыва протяжки вследствие её перегрузки. Чтобы этого не случилось при определении фактического шага в качестве расчетной длины протягиваемой поверхности берут не номинальную, а несколько большую величину (обычно на одну десятую шага).

С учетом всего оказанного, фактическая величина шага определяется по формуле:

                                                                   (9.1)

Полученная величина шага корректируется до ближайшего большего значения из следующего ряда: 4; 4,5; 5; 5,5; 6; 6,5; 7; 7,5; 8; 8,5; 9; 9,5; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 18; 20; 22; 24; 25; 26; 28; 30.

10. Выбор формы стружечной канавки

    Стружечная канавка служит для образования передней поверхности зуба протяжки и для размещения срезаемой стружки.

     Для шлицевых протяжек при обработке стали используют канавку формы 2: рисунок 10.1 – канавка с радиусной спинкой.

Рисунок 10.1 – Канавка с радиусной спинкой.

11. Определение размеров профиля зубьев.

11.1. Фактическая высота режущих зубьев (глубина канавки) определяется по формуле:

                                                                                 (11.1)

11.2. Ширина спинки определяется по формуле:

                                                                             (11.2)

11.3  Радиус закругления для впадины определяется по формуле:

                                                                           (11.3)

11.4. Радиус спинки подсчитывается по формуле:

                                                                                 (11.4)

Расчетные значения hP, qP, Rp округляется до 0,5 мм. Значение rp округляется до 0,1мм. В соответствии с нормализованными размерами канавок получаем:

hP = 4,0 мм, qP = 4,0 мм, RP = 8,0 мм, rP = 2,5 мм.

12. Определение наибольшей силы протягивания

Силу резания при протягивании рекомендуется определять по следующей зависимости:

                                                                       (12.1)

где F = 232 н/мм - сила резания, приходящаяся на 1 мм длины режущей кромки протяжки в н/мм, при данной величине подъема на зуб;

- наибольшая суммарная длина режущих кромок всех одновременно работающих зубьев в мм.

При протягивании шлицевых отверстий прямобочного профиля суммарная длина режущих кромок определяется следующим образом:

                                                                                 (12.2)

где b = 12 мм - ширина шлица; Z = 8 - число шлицов.

13. Выбор формы и размеров хвостовика

Форма хвостовика выбирается в зависимости от типа протяжки и способа её крепления в тяговом патроне протяжного станка.

У цилиндрических протяжек хвостовик выполняется цилиндрическим, форму его рекомендуется принимать под быстродействующие патроны согласно рис. 13.1.

Для протяжек диаметром свыше 10 мм применяется тип Б.

Рисунок 13.1 – Хвостовик цилиндрический. Тип Б.

    

Диаметр хвостовика:

DХ = dmin – 0,5 = 62 – 0,5 = 61,5 (мм)                                                                  (13.1)

Из размеров стандартных хвостовиков выбираем:

             Таблица 13.1

Тип хвостовика

Размеры хвостовика, мм

Площадь опасного сечения FX

DX

D1

l1

l2

l3

lX

Б

50

38

32

20

8,0

100

1130

14. Выбор формы и определение размеров передней направляющей

Форма передней направляющей части протяжки в поперечном сечении устанавливается в зависимости от формы отверстия под протягивание. Для шлицевых протяжек принимается круглая форма передней направляющей.

Диаметр передней направляющей должен быть таким, чтобы обрабатываемая деталь свободно насаживалась на оправку и в то же время исключалась возможность пропуска деталей с диаметром отверстия меньше допустимого, так как это может привести к перегрузке первого зуба, а иногда к поломке протяжки. По этим причинам диаметр передней направляющей части протяжки принимается равным наименьшему диаметру предварительно обработанного отверстия:

DПН  = dMIN = 62 мм;

    Длина передней направляющей принимается равной длине протягиваемого отверстия:

lПН  = L = 60 мм.

15. Назначение размеров переходного конуса

Длина переходного конуса: lПК  = 20 мм,  при диаметре: DПН = 62 мм.

16. Определение расстояния до первого режущего зуба

Для того, чтобы вставленная в деталь протяжка могла быть легко присоединена к тяговому патрону, когда он находится в исходном положении, то есть в наибольшей близости к столу станка, необходимо правильно рассчитать длину протяжки до первого зуба – рисунок 16.1.

Рисунок 16.1 – Исходное положение протяжки.

Длина протяжки до первого режущего зуба рассчитывается по формуле

l = lX + lЗ + lC + lП  + L + lЗ                                                                                   (16.1) 

где lX - длина входа хвостовика в патрон, мм;

lЗ - зазор между патроном и стенкой стола протяжного станка, равный 5-10 мм;

lC - толщина стола протяжного станка;

lП - высота выступающей части планшайбы или опорного кольца;

L - длина протягиваемой детали;

lЗ - зазор между торцом детали и первым зубом, равный 5-10 мм.

Если сумму слагаемых, зависящих от модели станка, и сумму зазоров обозначить l’ то есть:  

l’ = lX + lЗ + lC + lП  + lЗ                                                                                         (16.2) 

то тогда расстояние до первого зуба выразится следующим образом:

l = l’+ L = 200 + 60 = 260 (мм)

Размер l’ = 200 дан для станка модели 7А520.

17. Определение размеров шейки

Форма поперечного сечения шейки, такая же как у хвостовиков (круг). Диаметр шейки обычно берется на 0,3 - 1 мм меньше диаметра хвостовика в зависимости от его величины, то есть

DШ = DХ – 1 = 50 – 1 = 49 (мм)                                                                            (17.1)

Длина шейки определяется по следующей формуле:

lШ =llХ lПН - lПК  = 260-100-60-20 = 80 (мм)                                                  (17.2)

где l - длина протяжки до первого режущего зуба;

lХ - длина хвостовика;

lПК - длина переходного конуса;

lПН - длина передней направляющей.

18. Определение поперечных размеров первого режущего зуба

Поперечные размеры и форма, то есть очертание режущих кромок первого зуба протяжки соответствует размерам и форме предварительно обработанного отверстия. При протягивании шлицов различных видов предварительно обработанное отверстие имеет круглую форму, поэтому первый режущий зуб будет круглым.

     Диаметр первого режущего зуба определяется по формуле:

D = dMIN + 2 ∙ SZ = 62 + 2  0,06  = 62,12 (мм)                                                  (18.1)

где dMIN  - минимальный диаметр предварительно обработанного отверстия.

19. Определение площади опасного сечения по первому режущему зубу

     Для шлицевых протяжек площадь опасного сечения по первому режущему зубу определяется по формуле:

                                         (19.1)

20. Расчет протяжек на прочность

     С целью проверки протяжки на прочность вычисляются напряжения в наиболее опасных сечениях – по хвостовику и по первому режущему зубу.

[σx] = 250 МПа (Сталь 40Х), [σ1] = 350 МПа (Сталь Р6М5)

                                                                           (20.1)

σx < [σx];    σ1 < [σ1]

Таким образом, напряжения в опасных сечения не превышают величин допустимого напряжения, то есть расчет на прочность выполнен.

21. Определение поперечных размеров режущих зубьев

Диаметр первого режущего зуба определяется по формуле:

D = dMIN + 2∙SZ = 62+2∙0,06 =62,12 (мм)                                                          (21.1)

Диаметр каждого последующего зуба получается прибавлением величины 2∙SZ к диаметру предыдущего зуба:

D = D1P + 2∙SZ = 62,12 + 2 ∙ 0,06 = 62,24 (мм)

DiР = D(i-1)P + 2∙SZ = dMIN + 2i ∙ SZ (мм)                                                                (21.2)

  

Диаметр последнего зуба:

DПР = DMAX - δ = 68,019 - 0,01(мм)                                                                     (21.3)

где: DMAX – максимальный диаметр окончательно обработанного отверстия;

       δ – величина изменения диаметра отверстия после протягивания;

На последних двух зубьях подъем на зуб постепенно уменьшается. Диаметры этих зубьев увеличиваются, соответственно, приблизительно на 1,2SZ и 0,8SZ

Расчетные диаметры режущих зубьев сведены в приложении 1.

22. Определение поперечных размеров калибрующих зубьев

В соответствии с назначением калибрующей части поперечные размеры и форма всех калибрующих зубьев выполняется такими же, как и у последнего режущего зуба, то есть соответствуют форме и поперечным размерам протягиваемой поверхности.

DК = DПР = 68,019 - 0,01 мм;

23. Определение размеров калибрующих зубьев в осевом сечении

При протягивании точных отверстий шаг калибрующих зубьев принимается меньше шага режущих зубьев:

                                                                                  (23.1)

Округляем по нормальному ряду: tK = 8 мм;

                                                                                  (23.2)

Ширина спинки определяется по формуле:

                                                                               (23.3)

Радиус закругления для впадины определяется по формуле:

                                                                           (23.4)

Радиус спинки подсчитывается по формуле:

                                                                                  (23.5)

Расчетные значения hк, qк, Rк округляется до 0,5 мм. Значение rк округляется до 0,1мм. В соответствии с нормализованными размерами канавок получаем:

hK = 3,0 мм; qK = 3,0 мм; RK = 6 мм; rк = 1,5  мм.

Вершины калибрующих зубьев снабжаются ленточкой. Ширина ленточки           fK = 0,2 мм для первого калибрующего зуба и fK = 1мм для последнего.

24. Выбор числа калибрующих зубьев

Количество калибрующих зубьев ZK  должно быть таким, чтобы обеспечить нормальное число переточек протяжки.

Для шлицевой протяжки 6 квалитета число калибрующих зубьев ZK = 7.

25. Назначение переднего угла режущих и калибрующих зубьев

Передний угол режущих и калибрующих зубьев берется и назначается в зависимости от обрабатываемого материала.

При обработке стали 50Х (HB>229) передний угол принимаем равным 10°.

26. Назначение задних углов режущих и калибрующих зубьев

В соответствии с рекомендациями выберем следующие задние углы:

Режущие зубья с 1 по 48 имеют задний угол 3°, режущие зубья с 49 по 51 имеют задний угол 2°, калибрующие зубья имеют задний угол 1°.

Все расчетные размеры режущих и калибрующих зубьев сведены в приложении 1.

27. Определение длины режущей части

Длина режущей части определяется по формуле:

                                                                                  (27.1)

где: ZР  - количество режущих зубьев; tP  - шаг режущих зубьев.

28. Определение длины калибрующей части

Длина калибрующей части определяется по формуле:

                                                                                      (28.1)

где: ZK  - количество калибрующих зубьев; tK  - шаг калибрующих зубьев.

29. Определение длины задней направляющей части

В соответствии с назначением форма задней направляющей части протяжки должна соответствовать форме протягиваемого отверстия. Однако в целях упрощения изготовления протяжки, вполне допустило придавать цилиндрическую форму задней направляющей для всех протяжек, которые обрабатываются в центрах (квадратные, шестигранные, шлицевые и др.).

Поперечные размеры задней направляющей части протяжек должны соответствовать наименьшим допустимым значениям поперечных размеров готового отверстия, чтобы эта часть могла свободно проходить сквозь отверстие, сделанное полностью изношенной протяжкой.

Таким образом, для протяжек с цилиндрической направляющей

DЗН = DMIN = 62 мм.

Где DMIN – минимальный диаметр окончательно обработанного отверстия. Задняя направляющая должна быть достаточно длинной, чтобы обеспечить хорошее направление в готовом отверстии. Рекомендуемое значение длины задней направляющей l = 45мм  для протягиваемого отверстия диаметром 50 – 70 мм.

30. Выбор размером задней замковой части

По форме и размерам задняя замковая часть принимается такой же, как хвостовик.

Таблица 30.1

Тип

Размеры задней замковой части, мм

Площадь опасного сечения FЗЗ

DЗЗ

D1

l1

l2

l3

LЗЗ

Б

50

38

32

20

8,0

100

1130

31. Определение общей длины протяжки

Общая длина протяжки представляет сумму длин отдельных её частей, то есть:

Lo = lX + lШ + lПК + lПН  + lР + lК + lЗН + lЗЗ  =

= 100 + 80 + 20 + 60 + 561 + 56 + 45 +100 = 1022 (мм)                                 (31.1)

где lX – длина хвостовика, мм;

lШ – длина шейки, мм;  

lПК – длина переходного конуса, мм;

lПН – длина передней направляющей части, мм;

lР – длина режущей части, мм;

lК – длина калибрующей части, мм;

lЗН  - длина задней направляющей части, мм;

lЗЗ – длина задней замковой частя, мм.

Предельная длина протяжки для выбранной модели станка Lпр = 1500 мм.

Lo =1022 мм < Lпр = 1500 мм – длина протяжки меньше предельно-допустимой длины.

32. Выбор размеров стружкоразделительных канавок

При проектировании шлицевых протяжек форму стружкоразделительных канавок выбирают согласно рисунку 32.1.

Рисунок 32.1 – Стружкоразделительные канавки шлицевых протяжек

Для ширины зубьев 8 – 12 мм применяется 1 канавка. Размеры канавки:

mK = 1,0 мм;  hK = 0,7 мм;  rК = 0,3 мм.

 

Список используемой литературы:

1. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов / Г.Н. Сахаров, О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой и др. – М. : Машиностроение, 1989. – 328 с.

2. Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов: Учебное пособие для вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты» / Под общ. Ред. Г.Н.Кирсанова – М.: Машиностроение, 1986. – 288 с.

3. Нарожных А.Т., Скребнев Г.Г., Токарев В.В. Проектирование протяжек: Учебное пособие / ВолгГТУ, Волгоград, 1999. – 88 с.

Приложение 1

Номер зуба

Диаметр зуба Di, мм

Предел. откл., мм

Задний угол

Передний угол

1

62,120

-0,016

3°±30’

10°

2

62,240

-0,016

3°±30’

10°

3

62,360

-0,016

3°±30’

10°

4

62,480

-0,016

3°±30’

10°

5

62,600

-0,016

3°±30’

10°

6

62,720

-0,016

3°±30’

10°

7

62,840

-0,016

3°±30’

10°

8

62,960

-0,016

3°±30’

10°

9

63,080

-0,016

3°±30’

10°

10

63,200

-0,016

3°±30’

10°

11

63,320

-0,016

3°±30’

10°

12

63,440

-0,016

3°±30’

10°

13

63,560

-0,016

3°±30’

10°

14

63,680

-0,016

3°±30’

10°

15

63,800

-0,016

3°±30’

10°

16

63,920

-0,016

3°±30’

10°

17

64,040

-0,016

3°±30’

10°

18

64,160

-0,016

3°±30’

10°

19

64,280

-0,016

3°±30’

10°

20

64,400

-0,016

3°±30’

10°

21

64,520

-0,016

3°±30’

10°

22

64,640

-0,016

3°±30’

10°

23

64,760

-0,016

3°±30’

10°

24

64,880

-0,016

3°±30’

10°

25

65,000

-0,016

3°±30’

10°

26

65,120

-0,016

3°±30’

10°

27

65,240

-0,016

3°±30’

10°

28

65,360

-0,016

3°±30’

10°

29

65,480

-0,016

3°±30’

10°

30

65,600

-0,016

3°±30’

10°

31

65,720

-0,016

3°±30’

10°

32

65,840

-0,016

3°±30’

10°

33

65,960

-0,016

3°±30’

10°

34

66,080

-0,016

3°±30’

10°

35

66,200

-0,016

3°±30’

10°

36

66,320

-0,016

3°±30’

10°

37

66,440

-0,016

3°±30’

10°

38

66,560

-0,016

3°±30’

10°

39

66,680

-0,016

3°±30’

10°

40

66,800

-0,016

3°±30’

10°

41

66,920

-0,016

3°±30’

10°

42

67,040

-0,016

3°±30’

10°

43

67,160

-0,016

3°±30’

10°

44

67,280

-0,016

3°±30’

10°

45

67,400

-0,016

3°±30’

10°

46

67,520

-0,016

3°±30’

10°

47

67,640

-0,016

3°±30’

10°

48

67,760

-0,01

3°±30’

10°

49

67,880

-0,01

2°±30’

10°

50

67,952

-0,01

2°±30’

10°

51

68,019

-0,01

2°±30’

10°

52

68,019

-0,01

1°±15’

10°

53

68,019

-0,01

1°±15’

10°

54

68,019

-0,01

1°±15’

10°

55

68,019

-0,01

1°±15’

10°

56

68,019

-0,01

1°±15’

10°

57

68,019

-0,01

1°±15’

10°

58

68,019

-0,01

1°±15’

10°


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

52486. In der Deutschstunde 119.5 KB
  Wie geht’s Seid ihr guter Lune Die Schüler ntworten. L: Wir beginnen mit den Rätselerzählungen die ihr zu Huse geschrieben hbt. Die Schüler hören und rten ws für eine Stunde ds ist. Sch 1: In dieser Stunde turnen wir n den Ringen springen hoch lufen um die Wette spielen Fußbll.
52487. Розв’язування текстових задач, зокрема комбінаторних 43 KB
  Систематизувати й поглибити знання учнів шляхом розв’язування текстових задач, що потребують використання залежностей між величинами; розвивати логічне мислення, культуру математичної мови і записів; виховувати інтерес до математики, взаємодовіру, посилювати міжпредметну інтеграцію
52488. Функції психодіагностики в навчально-виховному процесі 146.5 KB
  Інформація яка буде одержана за допомогою діагностики дасть змогу сформулювати точні уявлення про позашкільні інтереси учнів їхні плани. Влітку перед початком занять я як майбутній класний керівник 5 класу проводжу попередню діагностику учнів класу: непряму – переглядаю особові справи спілкуюся з класоводами цього класу; пряму – відвідую сім’ї моїх майбутніх вихованців. Після чого складається таблиця Початкові відомості про учнів класу. У деяких учнів можуть зміниться навіть взаємини в родині її склад житлові умови та матеріальний...
52489. Розвиток діалогічного мовлення за професійним спрямуванням. (професії «Бармен, офіціант», «Кухар, офіціант») 106.5 KB
  Це може бути відповідь згода заперечення уточнююче запитання прояв солідарності співчуття радості і т.Запитання зустрічне запитання: − Cn you tke nother plce − Just now.Повідомлення – запитання: Tht stek is not tsty .Спонукання запитання або повідомлення: We hve no strwberries tody.
52490. Кольори в ритмічній пульсації 57.5 KB
  Мета: Поглибити знання учнів про творчість французького композитора Клода Дебюссі на прикладі фортепіанної мініатюри Місячне сяйво з Бергамаської сюїти. Залучити учнів до сприйняття музичного творущо розкриває витончені відтінки багатогранної образної палітри настроїв людини та довкілля яке вона сприймає. Виховувати музичний смак учнів потяг до прекрасного. Групи учнів получили творчі завдання.
52491. Побудова стовпчикових і кругових діаграм 77.5 KB
  Вчити будувати й читати кругові й стовпчасті діаграми. Розвивати логічне мисленя, обчислювальні навички, навички роботи на комп`ютері. Виховувати активність, працелюбність
52492. Связь украинцев с украинской диаспорой за рубежом 132 KB
  Ход урока Учитель: Ldies nd gentlemen I m very gld to see you t our conference devoted to the meeting with the members of Ukrinin Dispor in the other countries. Учитель: Let me introduce you member of Ukrinin Dispor from London – Mry Brown. I m techer of Ukrinin History t school. Ukrinin ssocition in London is situted in 154 Hollnd Prk venue.
52493. Використання дидактичного матеріалу на уроках світової літератури в 5 класі 405 KB
  Індійське Казки Існують різні класифікації видів казок. Він поділяв казки на чарівні казки про тварин та побутові. Народні казки казки побутові чарівні про тварин або фантастичні Завдання до теми Назви фантастичних героїв та чарівні предмети що зустрічаються у вірші К. ФЕЙНЫЕ СКАЗКИ У чудищ Я был в избушке на курьих...
52494. Дидактические игры для уроков с элементами обществознания 206.5 KB
  Другой вариант игры работа с печатным текстом. Так например на уроке по теме Походы Батыя на Русь учитель формулирует правила игры перед самостоятельным прочтением учащимися первого пункта Взятие Киева по учебнику Д. Вот один из возможных вариантов победителя игры: 1.