Расчет комбинированной шлицевой протяжки
группового резания.
Исходные данные для варианта 68:
| Номинальный размер отверстия DxdxB | мм | 92x82x18 |
Отклонения | ||
| наружный диаметр D | мм | + 0.05 |
| диаметр впадин d | мм | + 0.04 |
| ширина шлицев B | мм | + 0.06 - 0.03 |
| Фаска f | мм | 0.4 +0.05 |
| Число шлицев z | 8 | |
| Длина протягиваемого отверстия L | мм | 66 |
| Материал детали | 30XH3A |
Расчет фасочной части
1. В зависимости от количества нарезаемых зубьев принимаем угол у основания шлицевых канавок: для z = 8; b = 45°
2. Определим диаметр dф
sin qв = bn + 2f / d
где bn - ширина шлицевого выступа на протяжке
bn = bmax - db ,мм
где bmax - максимально допустимая ширина шлицевой канавки на изделии;
db - максимальное разбивание по ширине шлица (0.005 0.01 мм) = 0.01
bn = 18.06 - 0.01 = 18.05
qb = sin ( 18.05 + 2 * 0.4 ) / 82 = sin 0.229 = 13°17`23`` ( )
M = 0.5d * sin (qb +b) = 0.5 * 82 * sin (13.289 + 45) = 34.879 ( )
E = M / sin b = 34.879 / sin 45 = 49.327 ( )
C = 0.5bn * ctg b = 0.5 * 18.05 * ctg 45 = 9.025 ( )
tg qф = bn / 2( E-C ) = 18.05 / 2( 49.327 - 9.025 ) = 0.2239 ( )
qф = 12.622
dф = bn / sin qф = 18.05 / 0.22 = 82.6 мм ( )
3. Определим диаметр последнего фасочного зуба.
dф.п. = dф + ( 0.3 0.4 ) = 82.6 + 0.4 = 83 мм ( )
4. Определим диаметр последнего размера хвостовика.
l0 = lв + lз + lс + ln + lн ,мм
где lв - длина входа хвостовика в патрон, мм
lз - зазор между патроном и стенкой опорной плиты станка, мм
lс - толщина стенки опорной плиты протяжного станка, мм
ln - высота выступающей части планшайбы, мм
lн - длина передней направляющей, мм.
l0 = 100 + 20 + 26 + 57 + 76 = 270 мм
Lc = 220 + h` = 220 + 66 = 286 мм ( )
5. Определим силу протягивания.
Pzmax = 9.81 * Cp * Szx * D * zmax * kg * kc * kj ( )
Значение всех коэффициентов берем из таблиц (1. табл. 12 и табл. 13)
| Cp | x | kg | kc | kj | Sz |
| 250 | 0.85 | 1 | 1 | 1 | 0.1 |
Zmax = h` / t ( )
Zmax = 66 / 10 = 6.6
Pzmax = 9.81 * 250 * 0.10.85 * 82 * 6.6 * 1 = 213349 H
По паспорту станка, его тяговое усилие составляет 400000H т.е. большее чем Pzmax поэтому
протягивание возможно.
6. Определим величину припуска на фасочную часть.
Aоф = dоф - dо = 83 - 82 = 1 мм
7. Определим диаметр зубьев.
Первого фасочного : dф1 = Dо = 82 мм
Последнего фасочного: dфп = 82 +1 = 83 мм
8. Определим количество секций.
iск = dфп - dф1 / 2Szф = 83 - 82 / 2*0.1 » 5 ( )
9. Определим количество зубьев в фасочной части протяжки.
zф = 2 * iск = 2 * 5 = 10 ( )
10. Определим длину фасочной части.
l5ф = (zф +1) * tф = (10+1) * 10 = 110 мм ( )
11. Определим диаметр впадин между фасочными и шлицевыми зубьями.
Dвп = Dо = 82 мм
Расчет шлицевой части протяжки.
Шлицевая часть протяжки содержит черновые , переходные , чистовые и калибрующие зубья.
1. Определим припуски на шлицевую часть.
dш = Dmax - dш1 ,мм
где Dmax - наибольший диаметр обрабатываемого отверстия, мм
dш1 - диаметр первого шлицевого зуба, мм
dш1 = 83 - 0.05 = 82.95
Aош = 91.1 - 83.95 = 8.95 мм
Припуск на зубья шлицевой части равен:
Aош / 2 = 8.95 / 2 = 4.475 мм
Расчет черновых зубьев
1. Определяем припуск на черновые зубья.
Aочш = Aош - ( Aошп + Aошчп ), мм
где Aошчп = Aошп = 0.1 - величина припуска на переходные зубья и чистовые шлицевой
части. [1. табл.21]
Aочш = 4.475 - (0.1 + 0.1) = 4.275
2. Определим подачу на каждую черновую секцию.
Sz = Fa / h` * Kmin ( )
где Fa = 12.6 мм2 - площадь служебной канавки [1. табл.20]
h` = 66 мм - длина протягиваемого отверстия
Kmin = 2.5 - коэффициент заполнения стружечной канавки стружкой.
Sz = 12.6 / 66 * 2.5 = 0.08
С целью уменьшения количества зубьев принимаем Sz = 0.15
3. Определим количество секций черновых зубьев.
iчш = Aош / 2Szчш = 4.475 / 2 * 0.15 = 14.92 » 15
Принимаем количество зубьев в черновой секции zчсш = 2.
4. Определим количество черновых зубьев.
zчш = 2 * iчш = 2 * 15 = 30
5. Определяем шаг и количество одновременно работающих черновых зубьев.
t = m*h` ( )
где m - модуль зубьев = 1.5
t = 1.5 * 66 = 12.2 мм
6. Определим силу протягивания на черновых зубьях.
Pчш = (Cp * Szx * b * n * zчш *kg * kc * kj ) / z ( )
где n - количество шлицев
b - ширина шлица.
Из [1. табл. 12,13] выбираем значения коэффициентов.
| Cp | x | kg | kc | kj |
| 260 | 0.85 | 1.1 | 1 | 1 |
Pчш = ( 260 * 0.150.85 * 18 * 8 * 6 * 1.1 ) / 30 = 1642 H
7. Определим длину черновой части.
lчш = zчш * tчш = 30 * 10 = 340 мм
Расчет переходных зубьев
1. Определяем припуск на переходные зубья.
Aопп =0.06 мм
2. Определим подачу на каждую переходную секцию.
Szпп = 0.5 * Szчш = 0.5 * 0.15 = 0.075
На последней секции она уменьшится до значения Szпш-1 = 0.03
3. Определим количество секций переходных зубьев.
iпш = Aошп / 2Szпш-1 = 0.06 / 2 * 0.03 = 1
4. Определим количество переходных зубьев.
zпш = 2 * iпш = 2 * 1 = 2
5. Определяем шаг и количество одновременно работающих переходных зубьев. t = 12 мм
Pчш = ( 260 * 0.150.85 * 18 * 8 * 6 * 1.1 ) / 30 = 1642 H
7. Определим длину переходной части.
lпш = zпш * tпш = 2 * 10 = 24 мм
Расчет чистовых зубьев
1. Примим припуск на чистовые зубья.
Aочш =0.04 мм
2. Определим подачу на каждую чистовые переходную секцию.
Szчш = 0.01
3. Определим количество секций чистовые зубьев.
iчш = Aочш / 2Szчш = 0.04 / 2 * 0.01 = 2
Принимаем число зубьев в чистовой секции = 2
4. Определим количество чистовых зубьев.
zчш = 2 * iчш = 2 * 2 = 4
5. Определяем шаг чистовых зубьев.
tчш = 0.7 * tпш = 0.7 * 12 = 8. 4
принимаем tчш = 8
6. Определим длину чистовой части.
lчш = zчш * tчш = 4 * 8 = 32 мм
Расчет калибрующих зубьев
1. Определим диаметр калибрующих зубьев.
dкш = Dmax - d = 92.05 - 0.05 = 92 мм
2. По [1. табл. 22] принимаем zкш = 7 шт.
3. Определим шаг калибрующей части
tкш = 0.7 * tчш = 0.7 * 8 = 5.6 мм
Принимаем tкш = 6 мм
4. Определим длину калибрующей части.
lкш = zкш * tкш = 7 * 6 = 44 мм
5. Принимаем ширину боковой ленточки:
f0 = 0.8 мм
6. Принимаем ширину ленточки на вершине зуба:
fn = 0.2 мм
Расчет прочих размеров протяжки
1. Форма и размеры центровых отверстий берем [1. табл. 16] в зависимости от диаметра
хвостовика d = 82мм.
2. Количество выкружек принимаем по числу шлицов Nчф = 8 шт.
3. Ширина и радиус выкружек определяются графически.
4. Общая длина протяжки составит:
Ln = lo + lф + lr + ln + lrc + lk + lз ,мм
Ln = 270 + 110 + 340 + 24 + 32 + 44 + 70 = 890 мм
где lз - длина задней направляющей = 70 мм [1. табл. 25]
Геометрические параметры протяжки
1. В зависимости от свойств обрабатываемого материала передний угол для всех зубьев
назначается одной величины [1. табл. 6 табл. 7] для 30XH3A выбираем g = 15°
2. В зависимости от типа и назначения протяжки значения задних углов принимают по
[1. табл.7] для
калибрующих зубьев a = 1°
остальные зубья a = 3°