Расчет круглой протяжки

Протяжка круглая

 

В соответствии с вариантом №13, табл. №9 спроектировать протяжку круглую для протягивания отверстия диаметром D = 50H11 со снятием припуска 1,8 мм.

Исходные данные.

1.         Протягиваемая заготовка:

материал – сталь 30;

твердость при протягивании НВ<187;

отверстие под протягивание (мм): D = 50H11^0,290;

припуск 1,8 мм;

параметр шероховатости поверхности Rа=5 мкм;

длина протягивания l=100 мм.

2. Станок: горизонтально-протяжной, модель 7Б56;

тяговая сила станка Q = 196 200 Н;

максимальная длина хода штока L_max =1600 мм;

диапазон рабочих скоростей 1,6–11,5 м/мин;

состояние станка – удовлетворительное;

протяжка закрепляется в быстросменном автоматическом патроне.

Характер производства – массовый.

Длина протяжки, допустимая возможностями инструментального цеха и заточного отделения, не более 1500 мм.

 

Расчёт

1. Устанавливаем группу обрабатываемости: сталь 30 с твердостью НВ<187 относится к I группе обрабатываемости [1, с. 200];

2. Устанавливаем группу качества. С учетом параметра шероховатости поверхности Ra=5 мкм и квалитета отверстия H11 принимаем 4-ю группу качества по шероховатости [1, с. 203].

3. Материал рабочей части протяжки принимаем – быстрорежущая сталь Р6АМ5 [1, с. 203].

4. Конструкцию протяжки принимаем с приваренным хвостовиком, материал хвостовика – сталь 40Х.

Размеры:

Диаметр переднего хвостовика:

Dхв = (d – t) – (0.5..1);

Dхв = (50–1.8) – 0.8 = 47.4;

Выбираем размеры по ГОСТ 4044–70.

Dхв = 48; Fоп = 907.9 мм;

Сила допустимая хвостовиком: Рхв = Fоп*[σ] р;

Для ст. Р6АМ5 [σ] р = 300 мПа;

Рхв = 907,9* 300 = 272370 Н.

5. В связи с рекомендациями [1, с. 207] принимаем углы:

передний угол черновых и переходных зубьев γ0 = 20;

передний угол чистовых и калибрующих зубьев γ1 =20;

задний угол черновых и переходных зубьев α0 = 3°;

задний угол чистовых зубьев αч = 2°;

задний угол зубьев αк = 1°.

6. Устанавливаем скорость, которую может обеспечить станок: ύ = 11 м/мин [1, с. 208].

7. При скорости ύ = 11 м/мин и подаче чистовых зубьев Szc = 0,02 мм наработка чистовой части Т = 57 м, соответственно стойкость черновых зубьев Т = 65 м; [1, с. 209].

Исходя из условия равной стойкости черновых и чистовых частей, определяем подъём черновых зубьев Szо = 0,2 мм/зуб [1, с. 208].

С учётом рекомендаций [1, с. 214] назначаем подъём черновых зубьев до Szo = 0,2 мм/зуб

И введем поправочные коэффициенты на наработку:

Ктв = 2; Ктр = 1;

Ктз=1; Ктд=1; Кто=1;

Ктм=1 (назначаем СОЖ – сульфофрезол ГОСТ 122–54).

Тогда наработка с поправочными коэффициентами:

Тм.н.= Т*Ктв*Ктр*Ктз*Ктд*Кто*Ктм = 65*2*1*1*1*1*1 = 130 мм;

Определим глубину стружечной канавки h необходимой для размещения стружки:

,

где К-коэффициент помещаемости, К = 3 [1, с. 52];

мм;

Принимаем глубину стружечной канавки h = 9 мм;

Так как диаметр по дну стружечной канавки меньше 40 мм, определим глубину стружечной канавки обеспечивающую достаточную жёсткость протяжки:

мм;

По рекомендациям [1, с. 52]; принимаем глубину стружечной канавки  =10 мм;

;

9. С учётом глубины стружечной канавки и рекомендаций [1, с. 52] выбираем наименьший возможный шаг черновых зубьев t₀ = 24 мм, профиль №14 [1, с. 216].

Шаг и профиль переходных зубьев – такие же, как у черновых.

Определяем число одновременно участвующих в работе зубьев:

 

10. Максимально возможную силу резания берем минимальной из трёх: Рст, Рхв, Роп;

Рхв=272370 Н (см. п. 4);

,

где =400 МПа;

= 624,2634;

 H.

Таким образом Рмах = 156900 Н.

11. Число зубьев в группе:

Крм, Кро, Крк, Крр, qo – выбираем по справочнику [1, с. 218];

Крм=1,3 Кро=1, Крк=1.2, Крр=1;

для = 0.26 =494 [1, с. 218];

Дальнейшие расчёты ведем для = 4 [1, с. 53].

12. Сила протягивания:

;

Р= = 304230,56196Н.

 

13. По условию припуск 1.8 мм, а диаметр отверстия после протягивания: D = 50H11^0,290; Значит полный припуск А=1,8+0,029=1,829 мм.

 берём по рекомендациям [1, с. 219] А_п=0,58 мм, А_ч=0,06 мм.

Припуск на черновых зубьях: = 1,829 – (0,58+0,06) = 1,189 мм;

14. Число групп черновых зубьев:

.

Принимаем число групп черновых зубьев =2 [1, с. 54];

Остаточная часть припуска: = = 1.189–2*0.26*2 = 0,149 мм;

Остаточный припуск добавляем к припуску на черновую часть, так как

0,5= 0,0745 >=0,07 [1, с. 219].