Расчет диаметров рабочей части протяжки

ПРОТЯЖКИ

Направление подготовки:

Автоматизация управления»

Специальность:

220301 «Автоматизация технологических процессов в машиностроении»

 

Тула 2005

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.

Спроектировать протяжку для протягивания цилиндрического отверстия

ф 32 Н7 (^+0,025) мм:

диаметр отверстия Do под протягивание - 31,2 ^+o,змм;

длина детали L - 20 мм;

материал детали - cталь 45, 735 Н/мм² (75 кгс/мм²);

станок горизонтально-протяжной.

 

ВЫБОР СХЕМЫ РЕЗАНИЯ

Под схемой резания понимают картину последовательного срезания режущими зубьями припуска, оставленного пoд протягивание.

Схемы реэания, применяемые при протягивании, можно классифицировать по двум признакам:

I) формирования протягиваемого контура;

II) срезания слоя каждым режущим зубом протяжки.

По первому признаку схемы резания разделяются на профильную и генераторную, по второму - на схемы непрерывного и переменного резания. Профильная схема характерна тем, что контур режущей кромки, очерчивающий зуб протяжки, по форме является копией протягиваемого контура и протягиваемый контур формируется одной непрерывной режущей кромкой, являющейся главной режущей кромкой. При протягивании по генераторной схеме форма главной режущей кромки может быть любой, а протягиваемый контур формируется не последним режущим зубом протяжки, а вспомогательными режущими кромками всех ее режущих зубьев. Протяжки, спроектированные по профильной схеме резания, называют профильными, а по генераторной схеме - генераторными*

Отличиесхемы непрерывного резания от схемы переменного резания заключается в том, что протяжки, работающие по схеме непрерывного резания, срезают стружку по всей длине главной режущей кромки, а у протяжек, работающих по схеме переменного резания, стружку срезает не вся главная режущая кромка, а только ее часть определенной длины.

В рассматриваемом случае можно принять профильную протяжку, работающую по схеме непрерывного резания, так как припуск под протягивание невелик и протяжка должна быть небольшой длины. ^:

Такие протяжки обеспечивают высокую точность и малую шероховатость протянутой поверхности.

Схема резания проектируемой протяжки показана на рис.1.

 

 

РАСЧЕТ ДИАМЕТРОВ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ПРОТЯЖКИ

Диаметр первого зуба протяжки принимается равным наименьшему предельному размеру предварительного отверстая:

Диаметры последнего режущего и калибрующих зубьев необходимо принимать равными наибольшему предельному размеру готового отверстия Dmax с учетом его деформации, возникающей при работе протяжки;

где - остаточная деформация отверстия”

Деформация отверстия обычно выражается или в увеличении размеров протянутого отверстия по сравнению с размерами зубьев протяжки, или, наоборот, в уменьшении их. Явление "разбивания" свойственно относительно толстостенным деталям. В этом случае в формуле перед S ставится знак минус. Протягиванию тонкостенных деталей, например втулок, труб, стаканов и др., наоборот, свойственна "усадка** отверстий. В этом случае перед ставит­ся знак плюс. Величина деформации отверстия определяется опытным путем при предварительном испытании первых экземпляров протяжек из партии.

В рассматриваемом примере деталь толстостенная.

На основании производственного опыта и исследовательских работ величину разбивания ориентировочно принимают равной 0,005…0.01 мм для протяжек с относительно небольшой длиной (до 700... 800 мм)* У протяжек с большей длиной величина разбивания достигает 0,01...0.015 мм.

Для нашего случая примем величину разбивания = 0,005 мм и, следовательно,

Суммарный подъем зубьев протяжки определяется разностью диаметров ее последнего и первого режущих аубьев:

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

Основнымитехническими требованиямипо ГОСТ 9126-76 являются следующиe:

I. Протяжки должны изготовляться!

а) из быстрорежущей стали по ГОСТ 19 265-73;

б)из стали марки ХВГ по ГОСТ 5950-73. Протяжки из быстрорежущей стали диаметром 18 мм и более должны быть сварными или c механическим краплением хвостовика.,

2. Твердость протяжек должна быть:

а) зубьев и задней направляющей из быстрорежущей стали - HRC 62...65; зубьев из стали марки ХВГ - HRC 6I...64;

б) передней направляющей из быстрорежущей стали - НRС 60...65;

передней и задней направляющейиз стали марки ХГГ -HRC 56...64;

в) замковой части хвостовика цельных протяжек, а также хвостовика, механически прикрепленного к протяжке - HRC 42...56; замковой части хвостовика сварных протяжек - H RC 42...50.

3. Зубья протяжек не должны иметь завалов, заусенцев и выкрошенных кромок. Сопряжение радиусов впадины зуба должно быть плав­ным, без уступов.

4. Центровые отверстия - по ГОСТ 14034-74.

5. Параметр шероховатости поверхностей протяжек по ГОСТ 2789-73 должен быть, (мкм):

передней поверхности всех зубьев для отверстий с полями допусков Н7 и Н8, задней поверхности черновых, переходных и чистовых зубь­ев и калибрующих, выполненных с ленточкой, ленточек на черновых, чистовых и переходных зубьях

передней поверхности всех зубьев для отверстий с полем допуска Н9 ;

ленточек на калибрующих зубьях и задней поверхности калибрующих зубьев, выполненных без ленточки для отверстий с полями допусков Н7 и Н8 с полем допуска Н9 , поверхности спинки зуба, радиуса у передней поверхности, стружко-делительных канавок ;

поверхности передней и задней направляющих поверхности цилиндрической части хвостовика и конических поверх­ностей под кулачки ;

поверхности рабочего конуса центровых отверстий ;

поверхностей торцов и нерабочей шейки между посадочной поверхностью хвостовика и передней направляющей .

6. Ширина цилиндрической ленточки на калибрующих зубьях должна быть не более 0,6 мм. Допускаетсяна задней поверхности черновых, переходных и чистовых зубьев цилиндрическая ленточка шириной не более 0.05 мм.

 

7. Предельные отклонения общей длины протяжек должны быть:

протяжек длиной до 1000мм вкл. 3 мм,

протяжек длиной свыше 1000 мм 4мм.

8. Предельные отклонения глубины впадины зуба - .

9. Размеры и предельные отклонения хвостовиков протяжек - по ГОСТ 4044-70.

10. Предельные отклонения диаметров черновых и переходных зубьев не должны превышать значений, указанных в табл. 9.1.

Таблица 9.1

Номинальный диаметр протяжки, мм	Предельные отклонения диаметров черновых и пере­ходных зубьев при подъеме на зуб по диаметру, мм
	Св,0.02 до 0,08	Сb.0.08 до 0.16	Св. 0.16
До 50 Св. 50 дo 120 Св.120 до 150	- 0,010 - 0,016 - 0.020	- 0,016 - 0,020 - 0,020	- 0,020

 

11. Предельные отклонения диаметров чистовых зубьев с подъемом по диаметру 0,01 – 0,02 мм и калибрующих зубьев не должны превышать значений, указанных в табл. 9.2.

Таблица 9.2

Номинальный диаметр про тяжки, мм	Предельные отклонения диаметров чистовых и калибрующих зубьев протяжек для полей допусков, мм
	Н7	Н8 и Н9
До 10 Св.10 до 30 Св.30 до 50 Св. 50 до 80 Св.80 до 120 Св.120 до 150	- 0,005 - 0.005 - 0,007 - 0,008 - 0,010 - 0,010	- 0,005 - 0,006 - 0,010 - 0,013 - 0.014 - 0.016

Разность отклонений номинальных диаметров чистовых и калибрующих приведенного в табл.9.2. зубьев одной протяжки не должно превышать 0,5 допуска на диаметр,

В тех случаях, когда предельные отклонения диаметров в табл. 9.2 меньше 0,01 мм, разность отклонений не должна превышать 0,005 мм.

Прямая конусность на калибрующих зубьях не допускается.

 

12. Предельные отклонения диаметра парадней направляющей - по е8.

13. Предельные отклонения диаметра задней направляющей - по f8.

14. Радиальное биение относительно оси центров чистовых зубьев с подъемом на зуб по диаметру 0,01 - 0,02 мм и калибрующих зубьев не должно превышать допусков на диаметр, приведенных в табл.9.2. Биение на остальных частях протяжки устанавливается в зависимости от общей ее длины и не должно превышать 0,004 мм нa каждые 100 мм длины.

15. Биение конической поверхности под кулачкив направлении,нормальном к ней, относительно оси центров не должно превышать0,1мм.

16. Предельные отклонения углов;

переднего угла всех зубьев ,

заднего угла черновых и переходных зубьев

заднего угла чистовых зубьев +30',

заднего угла калибрующих зубьев

17. Остальные технические требования do ГОСТ 9136-76.

МАРКИРОВКА ПРОТЯЖЕК

На шейке хвостовика каждой протяжки должно бытьчетко нанесены;

а) товарный знак предприятия-изготовителя;

0) обозначение протяжки;

в) диаметр и обозначение поля допуска отверстия;

г) порядковый номер протяжки в комплекте;

д) пределы длин протягивания;

в) марка стали рабочей части протяжки;

ж) год изготовления.

РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ПРОТЯЖКИ

По результатам расчета и в соответствии с техническими требованиями, предьявляемыми к протяжкам для цилиндрических отверстий, разработан чертеж протяжки,(приложение).

ПРОТЯЖКИ

Направление подготовки:

Автоматизация управления»

Специальность:

220301 «Автоматизация технологических процессов в машиностроении»

 

Тула 2005

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

2.

Спроектировать протяжку для протягивания цилиндрического отверстия

ф 32 Н7 (^+0,025) мм:

диаметр отверстия Do под протягивание - 31,2 ^+o,змм;

длина детали L - 20 мм;

материал детали - cталь 45, 735 Н/мм² (75 кгс/мм²);

станок горизонтально-протяжной.

 

ВЫБОР СХЕМЫ РЕЗАНИЯ

Под схемой резания понимают картину последовательного срезания режущими зубьями припуска, оставленного пoд протягивание.

Схемы реэания, применяемые при протягивании, можно классифицировать по двум признакам:

I) формирования протягиваемого контура;

II) срезания слоя каждым режущим зубом протяжки.

По первому признаку схемы резания разделяются на профильную и генераторную, по второму - на схемы непрерывного и переменного резания. Профильная схема характерна тем, что контур режущей кромки, очерчивающий зуб протяжки, по форме является копией протягиваемого контура и протягиваемый контур формируется одной непрерывной режущей кромкой, являющейся главной режущей кромкой. При протягивании по генераторной схеме форма главной режущей кромки может быть любой, а протягиваемый контур формируется не последним режущим зубом протяжки, а вспомогательными режущими кромками всех ее режущих зубьев. Протяжки, спроектированные по профильной схеме резания, называют профильными, а по генераторной схеме - генераторными*

Отличиесхемы непрерывного резания от схемы переменного резания заключается в том, что протяжки, работающие по схеме непрерывного резания, срезают стружку по всей длине главной режущей кромки, а у протяжек, работающих по схеме переменного резания, стружку срезает не вся главная режущая кромка, а только ее часть определенной длины.

В рассматриваемом случае можно принять профильную протяжку, работающую по схеме непрерывного резания, так как припуск под протягивание невелик и протяжка должна быть небольшой длины. ^:

Такие протяжки обеспечивают высокую точность и малую шероховатость протянутой поверхности.

Схема резания проектируемой протяжки показана на рис.1.

 

 

РАСЧЕТ ДИАМЕТРОВ РАБОЧЕЙ ЧАСТИ ПРОТЯЖКИ

Диаметр первого зуба протяжки принимается равным наименьшему предельному размеру предварительного отверстая:

Диаметры последнего режущего и калибрующих зубьев необходимо принимать равными наибольшему предельному размеру готового отверстия Dmax с учетом его деформации, возникающей при работе протяжки;

где - остаточная деформация отверстия”

Деформация отверстия обычно выражается или в увеличении размеров протянутого отверстия по сравнению с размерами зубьев протяжки, или, наоборот, в уменьшении их. Явление "разбивания" свойственно относительно толстостенным деталям. В этом случае в формуле перед S ставится знак минус. Протягиванию тонкостенных деталей, например втулок, труб, стаканов и др., наоборот, свойственна "усадка** отверстий. В этом случае перед ставит­ся знак плюс. Величина деформации отверстия определяется опытным путем при предварительном испытании первых экземпляров протяжек из партии.

В рассматриваемом примере деталь толстостенная.

На основании производственного опыта и исследовательских работ величину разбивания ориентировочно принимают равной 0,005…0.01 мм для протяжек с относительно небольшой длиной (до 700... 800 мм)* У протяжек с большей длиной величина разбивания достигает 0,01...0.015 мм.

Для нашего случая примем величину разбивания = 0,005 мм и, следовательно,

Суммарный подъем зубьев протяжки определяется разностью диаметров ее последнего и первого режущих аубьев: