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 = 50H110,290;
припуск 1,8 мм;
параметр шероховатости поверхности Rа=5 мкм;
длина протягивания l=100 мм.
Станок: горизонтально-протяжной, модель 7Б56;
тяговая сила станка Q = 196 200 Н;
максимальная длина хода штока Lmax =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*[?] р;
Для ст. Р6АМ5 [?] 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 ?0 = 20;
передний угол чистовых и калибрующих зубьев ?1 =20;
задний угол черновых и переходных зубьев ?0 = 3°;
задний угол чистовых зубьев ?ч = 2°;
задний угол зубьев ?к = 1°.
6. Устанавливаем скорость, которую может обеспечить станок: ? = 11 м/мин [1, с. 208].
7. При скорости ? = 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
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].
15. Число черновых зубьев
= 2*4 =8;
где
- принятое окончательно число групп черновых зубьев после распределения остаточного припуска.
С учётом распределения остаточного припуска и рекомендаций [1, с. 219]
число переходных зубьев = 8;
число чистовых зубьев = 4;
число калибрующих зубьев = 4;
Общее число всех зубьев протяжки= 4+8+4+4 = 20.
16. Длина режущей части протяжки:
шаги чистовых и калибрующих зубьев переменные = 17 мм, = 18 мм, = 19 мм [1, с. 221].
Размеры профиля одинаковые для всех трёх шагов:
h = 6 мм, r = 3 мм, b = 7,5 мм, R = 10 мм;
=24 (8+8)+ (17+18+19)+17+(17+18+19)=671 мм.
Новые два варианта рассчитываем для =+1=6, =+2=7;
мм; принимаем =20 мм
мм; принимаем =16 мм;
мм; мм;
Определяем наибольшую возможную глубину стружечной канавки [1, с. 55].
Дальнейшие расчёты ведем аналогично первому варианту, начиная с пункта 11.
Результаты расчёта сводим в таблицу:
Искомый параметр
Вариант
1
2
3
5
6
7
, мм
24
20
16
, мм
10
8
6
, мм
8,5
6
6,5
0,261
0,17195
0,091
4
4
3
Р
304230,562
147065,3
133352,3435
А
1,829
1,829
1,829
0,64
0,58
0,16
0,06
0,06
0,06
1,189
1,189
1,609
0,149
0,5012
0,517
2
2
6
8
8
18
8
8
4
4
4
4
4
4
4
z
24
24
30
на группах:
первой
0,14
0,11
0,05
второй
0,09
0,09
0,03
, мм (число групп)
0,02 (1)
0,02 (1)
0,02 (1)
0,01 (1)
0,01 (1)
0,01 (1)
17,18,19
14,15,16
11,12,13
(,), мм
17,18,19
14,15,16
11,12,13
, мм
6
5
4
, мм
7,5
6
4
, мм
192
160
288
, мм
192
160
64
, мм
179
149
119
, мм
108
90
72
, мм
671
559
543
Сравнив основные показатели ,,, z - видим, что оптимальный вариант 3.
17. Диаметр калибрующих зубьев ==50,021 мм
18. Исходя из рекомендаций [1, с. 56], установим для черновых зубьев:
число выкружек N = 6 и ширину выкружек =18 мм.
19. Принимаем число выкружек на переходных и чистовых зубьях =10 и == 16 мм.
20. Диаметр передней направляющей принимаем равным наименьшему диаметру отверстия до протягивания с полем допуска по е8. То есть = 48е8,
мм, так как 100/50>1,5 [1, с. 56].
21. Длину переходного конуса выбираем согласно рекомендациям [1, с. 57] =20 мм.
22. Определим расстояние от переднего торца протяжки до первого зуба:
,
где
=160 мм, =25 мм, = 40 мм для протяжного станка 7Б56 [1, с. 58].
=160+25+40+100+25=350 мм.
23. Диаметр задней направляющей принимаем равным меньшему предельному диаметру протянутого отверстия с полем допуска по f7. То есть =50 f7,
Рекомендуемая длина задней направляющей= 40 [1, с. 225].
Протяжку выполняем с задним хвостовиком
Диаметр заднего хвостовика выбираем по ГОСТ 4044-70 (меньшим, чем диаметр переднего хвостовика) = 36 мм. Длину заднего хвостовика берём =125 мм [1, с. 225].