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 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*Öh`                                                                                                  (        )

где m - модуль зубьев = 1.5

t = 1.5 * Ö 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°