Расчет и профилирование круглой протяжки

Таблица 1 – Диаметры зубьев протяжки в мм.

6. Расчет  конструктивных размеров хвостовой части протяжки

 Длина протяжки  от торца хвостовика принимается  по станку в зависимости от  патрона, толщины опорной плиты,  зазора между ними, длины заготовки  и других элементов и складывается из следующих размеров:

                                       

,                               (1.8)

где   - длина входа хвостовика в патрон, зависящая от конструкции       патрона; принимаем =140мм;

- зазор между патроном и  стенкой опорной  плиты станка, равной 5…20мм; принимаем  =15мм;

- толщина стенки опорной плиты  станка; принимаем  =60мм;

- высота выступающей части  планшайбы; принимаем  =30мм;

- длина передней направляющей  с учетом зазора  .

                                                

,                                           (1.9)

где - длина протягиваемого отверстия.

Находим

Принимаем

Длина должна быть проверена по станку с учетом длины протягиваемого изделия: ; так как в нашем примере , то .

283мм

255мм 
 

Выбираем конструктивные размеры хвостовой части протяжки по ГОСТ4044-70. Принимаем хвостовик без предохранения от вращения с наклонной опорной поверхностью:

; ; ; ; ; ; ; ; ; .

Диаметр шейки: .

Рисунок 6 – Основные размеры хвостовика (ГОСТ4044-70) в мм.

Длина переходного  конуса равен 5…40мм, принимаем  =  40 мм. Диаметр передней направляющей принимаем равным диаметру предварительного отверстия заготовки с предельным отклонением по е7: ; длина передней направляющей до первого зуба - . Длина шейки принимается конструктивно в зависимости от габаритов станка:

Принимаем = 65 мм.

Диаметр задней направляющей протяжки должен быть равен  диаметру протянутого отверстия  с предельным отклонением по h5. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7. Расчет  длины протяжки

Определяем общую  длину протяжки.

                                      

                                       (1.10)

Длина рабочей  части:

                               

,                                       (1.11)

где - количество черновых зубьев;

- количество зачищающих зубьев.

.

Длина калибрующей  части:

.

Принимаем .

Длина задней направляющей принимается в зависимости от диаметра задней направляющей . Этот диаметр равен диаметру протянутого отверстия: =

Выполненного  с полем допуска h5, т.е. =40мм.

Рисунок 7 – Размеры задней направляющей протяжки. 
 

Тогда:

Принимаем .

Если общая  длина протяжки превышает наибольшую длину хода станка, то делают комплект протяжек. Общее число режущих зубьев делится на принятое число проходов. Диаметр первого режущего зуба протяжки данного прохода принимается равным диаметру калибрующих зубьев к протяжки предыдущего прохода. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8.  Расчет протяжки на прочность

Определяем максимально допустимую силу резания:

                               

,               (1.12)

где - коэффициент, зависящий от свойств обрабатываемого материала и формы протяжки; ;

- показатель степени; ;

- поправочные коэффициенты соответственно  на передний угол, на изнашивание инструмента и на СОЖ; ; ; .

Полученная сила не должна превышать тяговую силу Q станка, приведенную в его паспортных данных. Если это условие не выполняется, необходимо уменьшить (т.е. увеличить шаг зубьев) или уменьшить подъем на зуб . В данном случае тяговая сила станка приблизительно равна 200000Н, следовательно обработка возможна.

 Проверяем конструкцию протяжки на прочность.

Рассчитаем конструкцию  на разрыв во впадине первого зуба по формуле: 

                                                      

,                                          (1.13)

где - нормальное напряжение, возникающее в опасном сечении протяжки;

- наибольшая сила резания  при протягивании;

- наименьшая площадь поперечного  сечения протяжки;

- допускаемое напряжение на  разрыв материала протяжки в  проверяемом сечении. 
 
 
 
 
 

                                     (1.14)

Напряжение в опасном сечении:

Напряжение в  опасном сечении  не должно превышать допустимого , 141МПа 350МПа.

Приведем аналогичный  расчет для сечения хвостовика ( ):

Полученное напряжение также допустимо для хвостовика из легированной стали 40Х.

Рассчитаем хвостовик  на смятие:

                                                      

,                                       (1.15)

где - опорная площадь замка.

Допустимое напряжение при смятие не должно превышать 600МПа, что выполняется, 305МПа 600МПа. Для данных условий работы режущую часть протяжки изготовляют из стали Р6М5, а хвостовик – из стали 40Х. 
 
 
 

Заключение 

     В курсовой  работе произведен расчет и конструирование круглой протяжки: выбран материал для изготовления протяжки; выбрана схема резания и подъем на зуб при протягивании; выбраны передние и задние углы зубьев протяжки; выбран шаг и профиль стружечных канавок между зубьями; подсчитано число зубьев протяжки; выбраны размеры и форма хвостовика, шейки, переходного конуса, передней и задней направляющих; расчитана протяжка на прочность; определена общая длина протяжки; по данным расчета выполнен чертеж протяжки. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Библиографический список

1. Пачевский, В.М. Режущий инструмент: Учебное пособие для вузов/В.М. Пачевский, Э.М. Янцов. – Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2003 - 193 с.
2. Схиртладзе, А.Г. Металлообрабатывающие инструменты в машиностроениии: Учебное пособие для вузов/А.Г. Схиртладзе, А.Г. Гречишников, В.А. Чупина, Л.А. Пульбере, А.И. Иванова. - 2-е изд., доп. и перераб. – Екатеринбург – Ижевск.: Издательство института экономики Иро РАН, 2004 – 318 с.
3. Балашов, В.М., Режущие инструменты: Учебное пособие для вузов/ В.М. Балашов, В.Н. Гречишников, А.И. Матвеев и др. – Тверь: Тверской государственный технический университет, 2002 – 244 с.
4. Ординарцев, И.Н. Справочник инструментальщика/ Под общ. ред. И.Н. Ординарцева. – С-П.: Машиностроение, 1987 - 846 с.
5. Нефедов, Н.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учебное пособие/ Н.А. Нефедов, К.А. Осипов – 5-е издание, доп. и перераб. – М.: Машиностроение, 1990 – 448 с.