- •Методические указания
- •1. Виды протягивания
- •2. Схемы резания при протягивании
- •3. Конструкции протяжек
- •4.Общая схема расчета протяжек одинарного резания
- •4.1. Определение припуска под протягивание
- •4.2. Выбор величины подъема или подачи на зуб
- •4.3.Определение высоты режущих зубьев из условия
- •4.4. Определение шага режущих зубьев из условия свободного размещения стружки во впадине
- •4.5. Определение максимального числа
- •4.5.1 Определение фактического шага режущих зубьев
- •4.6 Выбор формы стружечной канавки
- •4.7. Определение размеров профиля зубьев
- •4.8. Определение наибольшей силы протягивания
- •Значения коэффициентов , , .
- •Значения
- •4.9. Выбор формы и размеров хвостовика
- •4.10. Выбор формы и определение
- •4.11. Назначение размеров переходного конуса
- •4.12. Определение расстояния до первого режущего зуба
- •4.13. Определение размеров шейки протяжки
- •4.14. Определение поперечных размеров
- •4.15. Определение площади опасного сечения по хвостовику
- •4.16. Определение площади опасного сечения
- •4.17. Расчет протяжки на прочность
- •4.18. Определение поперечных размеров режущих зубьев
- •4.19. Определение поперечных размеров
- •4.20. Определение размеров калибрующих зубьев
- •4.21. Выбор числа калибрующих зубьев
- •4.22. Назначение геометрических параметров зубьев
- •4.23. Определение длины режущей части протяжки
- •4.24. Определение длины калибрующей части протяжки
- •4.25. Определение размеров задней направляющей части
- •4.26. Выбор размеров задней замковой части протяжки
- •4.27. Определение общей длины протяжки
- •4.28. Выбор размеров стружкоразделительных канавок
- •5. Особенности проектирования протяжек для обработки шлицевых отверстий прямобочного профиля
- •6. Особенности проектирования гранных протяжек
- •7. Особенности проектирования шпоночных протяжек
- •8. Технические требования
- •9. Оформление рабочего чертежа протяжки
- •Оформление расчетно-пояснительной записки
- •Содержание
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
4.15. Определение площади опасного сечения по хвостовику
Величина площади опасного сучения по хвостовику Fх определяется аналитически или же по таблице 3.1, в соответствии с типом и размерами хвостовика.
4.16. Определение площади опасного сечения
по первому режущему зубу
Для цилиндрических, шлицевых, гранных протяжек площадь опасного сечения по первому режущему зубу определяется по формуле:
-
.
(4.29)
Для шпоночных протяжек площадь опасного сечения по первому режущему зубу определяется в соответствии с типом хвостовика. Если протяжка имеет хвостовик исполнения 2 (см. таблицу 3.1), то площадь опасного сеченая определяется по формуле:
-
.
(4.30)
Если шпоночная протяжка снабжается хвостовиком исполнения 1, то площадь опасного сечения по первому режущему зубу определяется по формуле:
-
,
(4.31)
где H – глубина стружечных канавок.
4.17. Расчет протяжки на прочность
Вопрос о расчете протяжек па прочность является весьма сложным. В процессе работы протяжка не только растягивается, но и изгибается, а шлицевая, кроме того, и скручивается. Наличие на протяжках стружечных канавок является причиной концентрации напряжений. Сама сила, воздействующая на протяжку, меняет свою величину в значительных пределах. Наконец, не поддающимися учету факторами являются внутренние напряжения, связанные с закалкой протяжек и неравномерностью закаленного слоя по поперечному сечению.
Ввиду сложности учета всех видов деформаций, возникающих при работе протяжек, проверку их на прочность приходится производить с учетом только главной деформации – растяжения, увеличивая при этом запас прочности.
С целью проверки протяжки на прочность вычисляются напряжения в наиболее опасных сечениях протяжки – по хвостовику и по первому режущему зубу.
Напряжение по хвостовику определяется по формуле:
. |
(4.32) |
Напряжение по первому режущему зубу будет равно:
. |
(4.33) |
Напряжения в опасных сечениях не должны превышать величины допускаемого напряжения, то есть:
; |
(4.34) |
. |
(4.35) |
Величины допускаемых напряжений приведены в таблице 4.14.
Таблица 4.14
Величины допускаемых напряжений, δ
для различных типов протяжек
Тип протяжек |
Допускаемое напряжение, для протяжек, изготовленных из материалов, МПа: |
Допускаемое напряжение для хвостовиков из конструкционной стали δ, МПа |
|
быстрорежущей стали |
легированной стали |
||
Цилиндрические, гранные, шлицевые |
350 |
300 |
250 |
Шпоночные |
200 |
150 |
4.18. Определение поперечных размеров режущих зубьев
При проектировании цилиндрических, гранных, шлицевых протяжек размеры режущих зубьев определяются в следующем порядке.
Как указывалось выше, диаметр первого режущего зуба равен:
-
.
(4.36)
Диаметр каждого последующего зуба получается прибавлением величины к диаметру предыдущего зуба, то есть:
-
;
(4.37)
-
;
(4.38)
-
;
(4.39)
-
.
(4.40)
Диаметр последнего режущего зуба должен быть равен:
-
,
(4.41)
где − максимальный диаметр окончательно обработанного отверстия;
− величина изменения диаметра отверстая после протягивания: разбивание (- ) или усадка (+ ).
Величина зависит от свойств обрабатываемого материала, качества изготовления протяжки, степени затупления её режущих кромок, толщины стружки и других факторов.
На основании производственного опыта и исследовательских работ величину разбивания (- ) ориентировочно принимают равной 0,005-0,01 мм для протяжек длиной до 800 мм и 0,01-0,015 мм для протяжек большей длины.
При протягивании тонкостенных деталей, деталей из вязких материалов наблюдается усадка отверстия. Величину усадки (+ ) при протягивания отверстий в деталях из вязких сталей рекомендуется принимать равной 0,01 мм.
При протягивании тонкостенных деталей (деталей, у которых толщина стенки менее 0,2 диаметра) величина усадки может быть определена по следующим экспериментальным формулам:
а) для сталей марок Ст.3 и Ст.5 и им подобных:
-
;
(4.42)
б) для сталей марок 40Х, 18ХНВА и им подобных:
-
,
(4.43)
где − величина усадки, мкм;
− диаметр протягиваемого отверстия, мм;.
− толщина стенок отверстия, мм.
На последних двух режущих зубьях подъем на зуб постепенно уменьшается. Диаметры этих зубьев увеличиваются соответственно, приблизительно на 1,2 Sz и 0,8 Sz.
Высота режущих зубьев шпоночных протяжек определяется следующим образом. Высота первого режущего зуба принимается равной высоте хвостовика, то есть:
, |
(4.44) |
где Н − высота хвостовика, мм.
Высота каждого последующего режущего зуба увеличивается на величину Sz, то есть:
; |
(4.45) |
; |
(4.46) |
Высота последнего режущего зуба принимается, равной
, |
(4.47) |
где А - припуск на протягивание.
На последних двух режущих зубьях подъем на зуб постепенно уменьшается и принимается, соответственно, приблизительно 0,6 Sz.