Общие сведения проектируемой шпоночной протяжки

Рис.1.3 Обрабатываемая деталь

Выбираем модель станка 7510, патрон клиновой. Q=10000 кг =10000 Н.

Таблица 1.2

Материал протяжки:

Назначаем сталь Р6М5; ГОСТ 19265-73; Хвостовик протяжки принимается по Табл. 3. Для протяжек с утолщенным телом необходимо определить высоту утолщенного тела Н₀. Эта высота принимается одинаковой по всей длине протяжки. Вычисляется она по формуле:

Н₀=H-1, 25h;

h – глубина стружечных канавок в мм.

Величина Н₀ должна быть кратной 0, 5.

Н₀=22-1, 25× 5;

Н₀=15, 75;

Параметры хвостовика:

Принимаем протяжку с утолщенным хвостовиком Тип 2 по ГОСТ 4043-70;

Рис. 1.4 Параметры хвостовика

F_{x –} площадь по сечению размера b в мм²;

B = 12 мм; l = 14 мм; r₁ = 0, 6 мм.;

b = 10 мм; к = 1 мм; F_x = 220 мм².

H = 22 мм; r = 0, 3 мм; L_хв = 60 мм (длина хвостовика).

Суммарный подъем протяжки:

∑ ∆ h = t'_max – D + f₀;

где t'_max – наибольшее расстояние от края отверстия до дна канавки;

t'_max = 35, 3 мм

D = 32 мм

принимаем f₀ = 0, 8

∑ ∆ h = 35, 3 – 32 + 0, 8 = 4, 1 мм;

Ширина зубчатой части:

B = b + (2÷ 6) = 10 + 2 = 12 мм;

Шв_п = в_max - δ _в;

где δ _в – остаточная деформация паза по ширине, обычно принимается от 0, 005 до 0, 01мм.

Принимаем δ _в = 0, 005 мм;

в_п = в_max - δ _в = 10, 098-0, 005 = 10, 093 мм.

Подача на зуб:

Подача на зуб для режущих зубьев S_z принимается по таблице 1.3

S_Z = 0, 08 ÷ 0, 15; обрабатываемый материал Сталь 40Х;

Принимаем S_z = 0, 1 мм.

Расчёт шага зубьев:

Шаг зубьев t - рассчитывается по формуле: ,

где m ≈ 1, 5, тогда, L=80 мм. =1, 5√ 80=12, 8: Принимаем t =13 мм.

Таблица 1.3

Наибольшее количество одновременно работающих зубьев:

Z_i = L/t + 1 = 80/13+1=7, 1

Z_i=7

Дробная часть отбрасывается. Дробное значение округляют до целого. Для более равномерной и полной загрузки протяжки и протяжного станка число одновременно работающих зубьев должно быть возможно ближе к большему целому числу, но не равно ему, поэтому уточняют шаг.

Профиль стружечной канавки:

Профиль стружечной канавки принимается с размерами по Табл. 4.

На шпоночных протяжках обычно делают стружечные канавки с прямолинейной спинкой.

Рис. 1.5 Профиль стружечной канавки

T = 13, 0 мм; Q = 4, 0 мм; R = 8, 0 мм; h₀=5 мм; r = 2.5 мм; F_a = 19, 6 мм².

Таблица 1.4

Передний и задний углы:

Передний и задний углы зубьев протяжки выбираются по таблице 1.5.

Передний угол γ = 15⁰ ± 1⁰30. Принимаем по рекомендациям, передний угол не должен превышать значения 15⁰, так как ввиду одностороннего расположения сил резания, при больших значениях может происходить самозатягивание протяжки в обрабатываемый материал, что приведет к разрыву.

Передний угол γ = 15º

Задний угол α = 4º

Таблица 1.5

Коэффициент заполнения впадины:

Величина К не должна быть меньше значений К_min=2

К=19, 6 / (80× 0, 1) = 2, 45›2

Высота режущего выступа:

h₀=1, 25·h₀,

где h₀ - глубина стружечной канавки (см. пункт 8)

h₀^'=1, 25·5= 6, 25 мм ≈ 7

Сила протягивания:

Значения принимаются по таблице 1.6 и таблице. 1.7

Таблица 1.6

K_γ , K_c, K_u – коэффициенты затупления.

Таблица 1.7

= 2820; K _γ = 0, 93; K_c = 1, 15; K_u = 1;

Р = 2820× 0, 1^{0, 25} × 10 × 7 × 0, 93 × 1 × 1, 15 = 11872, 1108 Н

Высота сечения по первому зубу:

Высота сечения по первому зубу протяжки Н₁ определяется из условия прочности протяжки при растяжении:

> P / F_x

(11872, 1108 / (12× 350)) + 5 = 10, 10мм

Полученное значение Н₁ округляется до стандартной величины:

Н _{хвостовика} > Н₁, то принимаем Н₁ = 22 мм;

Высота по последнему режущему зубу:

Н_п=Н₁+∑ ∆ h = 22 + 4, 1 =26, 1 мм;

Количество режущих зубьев:

Z_р = (4, 1 / 0, 1) + 1;

Zр = (4, 1/0, 1) +1 = 42;

Принимаем Z _p = 42.

Длина режущей части:

l _p=t·Z _p= 13 ·42 = 559 мм;

Задняя направляющая часть не делается, так как на выходе протяжки из обрабатываемой детали она поддерживается направляющей оправкой. Длина передней направляющей части протяжки должна быть не менее длины протягиваемого паза и составляет расстояние от конца переходного конуса до первого зуба режущей части протяжки.

Количество и размеры стружкоделительных канавок:

Количество и размеры стружкоделительных канавок на режущих зубьях можно выбрать по Табл. 1.8

S _k = 0, 8; H _k = 0, 5; r _k = 0, 2

Таблица 1.8

Угол бокового поднутрения:

С целью уменьшения трения на боковых сторонах зубьев протяжки делается поднутрение: поднутрение можно делать как на протяжках прямоугольного сечения, так и с утолщенным телом. Величина угла поднутрения принимается равной 1-3°, причем у вершины зуба оставляют ленточку f шириной 0, 8 - 1, 0 мм.

Угол бокового поднутрения принимаем φ ₁=1°30’.

Рис.1.6 Угол бокового поднутрения φ ₁

Поднутрение начинается не от самой вершины, а на расстоянии f = 0, 8 мм.

Переходные режущие кромки:

Переходные режущие кромки выполняются по дуге радиуса R_n или прямой, составляющей угол 45° с боковыми сторонами.

Принимаем R_n=0, 3 мм.

Напряжение растяжения в материале хвостовика протяжки:

σ = 11872, 1108 /220 = 53, 9 H

Должно быть меньше 53, 9 < [350].

Высота калибрующих зубьев:

Высота калибрующих зубьев равна высоте последнего режущего зуба:

Н _к = Н _п = 26, 1 мм.

Количество калибрующих зубьев:

Количество калибрующих зубьев Z_к принимается по таблице.1.9

Принимаем Z _k = 4.

Таблица 1.9

Определяем исполнительные размеры зубьев протяжки:

Таблица 1.10

Длинна режущей части: Z_р = 46 × 13 = 598 мм;

Определяем шаг зубьев:

Шаг калибрующих зубьев t_к принимается равным шагу режущих зубьев

t_к = t = 13 мм;

Определение длины калибрующей части:

Длина калибрующей части:

l_к=t_к·Z_к = 13 ·4 = 52 мм;

Принимаем l_к= 52 мм.

Ленточка:

Прямая ленточка на вершинах: калибрующих зубьев f_к=0, 2мм.

Общая длина протяжки:

L _п= l _хв. + l_р+ l _з.ч. = 143 + 546 + 67 = 756 мм.