Расчет комбинированной шлицевой протяжки группового резания

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 d_ф

sin q_в = b_n + 2f / d

где b_n - ширина шлицевого выступа на протяжке

b_n = b_max - d_b ,мм

где b_max - максимально допустимая ширина шлицевой канавки на изделии;

d_b - максимальное разбивание по ширине шлица (0.005 ¸ 0.01 мм) = 0.01

b_n = 18.06 - 0.01 = 18.05

q_b = sin ( 18.05 + 2 * 0.4 ) / 82 = sin 0.229 = 13°17`23`` ( )

M = 0.5d * sin (q_b +b) = 0.5 * 82 * sin (13.289 + 45) = 34.879 ( )

E = M / sin b = 34.879 / sin 45 = 49.327 ( )

C = 0.5b_n * ctg b = 0.5 * 18.05 * ctg 45 = 9.025 ( )

tg q_ф = b_n / 2( E-C ) = 18.05 / 2( 49.327 - 9.025 ) = 0.2239 ( )

q_ф = 12.622

d_ф = b_n / sin q_ф = 18.05 / 0.22 = 82.6 мм ( )

3. Определим диаметр последнего фасочного зуба.

d_ф.п. = d_ф + ( 0.3 ¸ 0.4 ) = 82.6 + 0.4 = 83 мм ( )

4. Определим диаметр последнего размера хвостовика.

l₀ = l_в + l_з + l_с + l_n + l_н ,мм

где l_в - длина входа хвостовика в патрон, мм

l_з - зазор между патроном и стенкой опорной плиты станка, мм

l_с - толщина стенки опорной плиты протяжного станка, мм

l_n - высота выступающей части планшайбы, мм

l_н - длина передней направляющей, мм.

l₀ = 100 + 20 + 26 + 57 + 76 = 270 мм

L_c = 220 + h` = 220 + 66 = 286 мм ( )

5. Определим силу протягивания.

P_zmax = 9.81 * Cp * Sz^x * D * z_max * kg* kc * kj ( )

Значение всех коэффициентов берем из таблиц (1. табл. 12 и табл. 13)

Z_max = h` / t ( )

Z_max = 66 / 10 = 6.6

P_zmax = 9.81 * 250 * 0.1^0.85 * 82 * 6.6 * 1 = 213349 H

По паспорту станка, его тяговое усилие составляет 400000H т.е. большее чем P_zmax поэтому

протягивание возможно.

6. Определим величину припуска на фасочную часть.

A_оф = d_оф - d_о = 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.

l_{5 ф} = (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.

d_ш = D_max - dш1,мм

где D_max - 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` * K_min ( )

где Fa = 12.6 мм² - площадь служебной канавки [1. табл.20]

h`= 66 мм - длина протягиваемого отверстия

K_min = 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*Öh` ( )

где m - модуль зубьев = 1.5

t = 1.5 *Ö 66 = 12.2 мм

6. Определим силу протягивания на черновых зубьях.

Pчш = (Cp * Sz^x * b * n * zчш*kg* kc * kj ) / z ( )

где n - количество шлицев

b- ширина шлица.

Из [1. табл. 12,13] выбираем значения коэффициентов.

Pчш = ( 260 * 0.15^0.85 * 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 * 0.15^0.85 * 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:

f_n = 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°