Дерябин Проектирование высокопроизводителныкх режушчикх инструментов 2015

17. Определяем длину режущей части протяжки Lp, шаг и профиль чистовых круглых и шлицевых зубьев. Сначала находим длину фасочной части по формуле (70), круглой части – по формуле (71), шлицевой части – по формуле (74):

lф = to·Zф = 18·7 = 126 мм.

Для круглой и шлицевой частей находим шаг чистовых зубьев по приложению 16 (берём средний шаг t2). Шагу to = 18 мм соответствует шаг чистовых зубьев tк.ч = tк.ш = t2 = 14 мм. Остальные элементы стружечной канавки чистовых зубьев берём из приложе-

ния 10: h = 6 мм, r = 3 мм, b = 4,5 мм, R = 10 мм. Тогда

lк = to(Zк.о + Zк.п) + tч(Zк.ч + Zк.к – 1) = = 18(2 + 3) + 14(4 + 4 – 1) = 178 мм;

lш = to(Zщ.о + Zш.п) + tч(Zш.ч + Zш.к – 1) = = 18(21 + 4 + 1) + 14(2 + 3 – 1) = 524мм;

Lp = lф + lк + lш = 126 + 178 + 524 = 828 мм.

18. Рассчитываем дополнительные варианты, увеличивая число одновременно работающих зубьев:

2-й вариант – Zp = 4; 3-й вариант – Zp = 5.

Для дополнительных вариантов рассчитываем шаги черновых

зубьев по формуле to = Lд и берём ближайшие большие к ним зна-
zp
чения из приложения 10:	60			60
2-й вариант – to =		= 15 ;	3-й вариант – to =		= 12.
	4			5

Найдём глубины стружечных канавок, соответствующие этим шагам из приложения 10: h равны соответственно 6 и 5 мм.

Рассчитываем подачи для каждого варианта по формуле (5): Szо равно соответственно 0,15 и 0,11 мм/зуб. на сторону.

Находим, как и в первом варианте, все необходимые параметры протяжек. Результаты расчётов сведены в табл. 4.

Принимаем для каждой части протяжки оптимальный вариант по критерию наименьшей длины. Для фасочной части принимаем 1-й вариант, а для круглой и шлицевой – 2-й. Так как длина круглой части lк = 171 мм, что превышает 1,5L, то черновые и переходные зубья выполняем по групповой схеме (Zс.к = 2), пересчитываем их число и помещаем перед фасочными зубьями (схема КопФКчкШ):

51

Zк.о = 3·2 = 6; Zк.п = 2·2 = 4.

Длину круглой черновой и переходной, а также чистовой и калибруюшей частей рассчитываем с учётом выхода шлифовального круга при шлифовании бокового профиля фасочных зубьев:

Lк.о + lк.п = 15(6 + 4) + 2 = 152 мм; Lк.ч + lк.к = 12(4 + 4 – 1) + 5 = 89 мм.

Искомый	Вариант
параметр	1	2	3
Zp	3	4	5
tо, мм	18	15	12
hо, мм	8	6	5
bо, мм	6	5	4
Szо, мм	0,19; 0,25	0,15	0,11
Zc.ф: Zc.к: Zc.ш	1:1:1	2:1:1	2:2:2
Aф, мм	2,52	2,52	2,52
Ак, мм	1,23	1,23	1,23
Ак.п, мм	0,24	0,24	0,18
Ак.ч, мм	0,12	0,12	0,12
Ак.о, мм	0,87	0,87	0,97
Dш1, мм	57,18	57,10	57,02
Аш, мм	7,94	8,02	8,10
Аш.п, мм	0,24	0,24	0,18
Аш.ч, мм	0,08	0,08	0,08
Аш.о, мм	7,62	7,62	7,68
iф пр	5	8	11
iко пр	2	2	3
iшо пр	20	25	34
Аост.ф, мм	0,24	0,12	0,10
Аост.к, мм	0,11	0,27	0,21

		Таблица 4
		Вариант
Искомый
параметр	1	2	3
Аост.ш, мм	0,02	0,12	0,14
iф	6	9	12
iк.о	2	3	4
iш.о	20	25	34
Zф	7	18	24
Zк.о	2	6	8
Zш.о	21	25	68
Zк.п	3	4	2
Zк.ч	4	4	4
Zк.к	4	4	4
Zк	13	18	18
Zш.п	4	4	4
Zш.ч	2	2	2
Zш.к	3	3	3
Zш	30	34	77
∑Z	50	65	119
Lф, мм	126	270	288
tч, tк, мм	14	12	9
hч, bч, мм	6; 4,5	5; 4	3,6; 3,5
Lк, мм	178	171	192
Lш, мм	524	498	912

Определяем общее число зубьев:

∑Z = Zк.о + Zк.п + Zф+ Zк.ч + Zк.к + Zш = = 6 + 4 + 7 + 2 + 4 + 34 = 57.

Аналогично определяем длину режущей части:

Lp = (lк.о + lк.п)п + lф+ (lк.ч + lк.к)п + lш.п = = 152 + 89 + 126 + 498 = 865 мм.

52

19. Рассчитываем силу протягивания по формулам (27), (28), (30), приняв средней длину режущей кромки на фасочных зубьях:

Вф = (10 + 12,2)/2 = 11,1 мм;

Рф = (11,1·8·8·286·4·1)/1 = 101587 Н; Рк = (10,98·8·286·5·1)/1 = 125840 Н;

Рш = (10,71·8·286·5·1,1)/1 = 125839 Н. 20. Диаметры калибрующих зубьев:

Dк.к = 56 + 0,030 = 56,03 мм; Dш.к = 65 + 0,120 = 65,12 мм.

Находим диаметры всех зубьев и сводим в табл. 5 (см. п. 17 алгоритмарасчёта).

№Вид

зуба зуба

	1
	2	Kо
	3
	4
	5
	6
	7
	8	Kп
	9
	10
	11
	12
	13	Ф
	14
	15
	16
	17
	18	Kч
	19

					Таблица 5
Диа-
	№	Вид	Диа-	№	Вид	Диа-
метр D,			метр D,			метр D,
мм	зуба	зубьев	мм	зуба	зуба	мм
55,18	20		56,01	39		60,50
55,16	21	Kк	56,03	40		60,80
55.56	22		56,03	41		61,10
55,54	23		56,03	42		61,40
55,94	24		57,10	43		61,70
55,92	25		57,40	44		62,00
56.08	26		57,70	45		62,30
55,06	27		58,00	46		62,60
55,24	28		58,30	47		62,90
55,22	29		58,60	48		63,10
55,18	30	Шлицевые	58,90	49	Шлицевые	63,40
55,56	31	черновые	59,10	50	переходные	63,70
55,94	32		59,40	51		64,00
56,32	33		59,70	52		64,30
56,70	34		59,00	53	Шлицевые	64,60
57,08	35		59,30	54	чистовые	64,90
57,32	36		59,60	55	Шлицевые	65,00
55,95	37		59,90	56	калибру-
55,99	38		60,20	57	ющие

Примечание к таблице 5. Для зубьев № 1–17 задний угол α = 3° ± 30΄; допуск на диаметр 0,016 мм; для зубьев № 18, 19 α = 2° ± 30΄, допуск на диаметр 0,07 мм; для зубьев № 20–23 α = 1° ± 15΄, допуск на диаметр 0,07 мм; для зубьев № 24–52 α = 3° ± 30΄; допуск на диаметр 0,016 мм; для зубьев № 53, 54 α = 2° ± 30΄; для зубьев № 55–57 α = 1° ± 15΄, допуск на диаметр 0,07 мм.

21. Для схемы КопФКкчШ согласно рекомендациям п. 17 алгоритма расчёта принимаем диаметр впадин фасочных зубьев равным

53

диаметру последнего переходного зуба Dв.ф = 55,95 d11	−0,10		мм,
	−1,29

−0,03

диаметр впадин шлицевых зубьев Dв.ш = 56 f9 мм.

−0,04

22.Число выкружек на круглых черновых и переходных зубьях

иих ширину определяем по приложению 17: n = 10, а = 8,5 мм; радиус выкружки и шлифовального круга определяем по приложе-

нию 18: Rв = 30 мм, Rк = 25 мм.

Чистовые круглые зубья выполняются без выкружек. Шлицевые и фасочные зубья также выполняются без выкружек,

так как Zс.ф = Zс.ш =1.
23. Диаметр передней направляющей Dп.н = 54 е8 −0,060		мм,
−0,106

длина передней направляющей lп.н = l = 60 мм, так как l/D < 1,5 мм.

24.Длину переходного конуса принимаем по приложению 21: lп = 20 мм.

25.Расстояние от переднего торца протяжки до первого зуба

определяем в соответствии с формулой (102):

L1 = l1 + l2 + l3 + l + 25,

l1 принимаем в зависимости от диаметра хвостовика: L1 = 160 мм. Для протяжных станков 7Б56 l2 = 25 мм, l3 = 40 мм:

L1 = 160 + 25 + 40 + 60 + 25 = 310 мм.

26.Диаметр задней направляющей Dз.н = 56 f9 −0,03 мм, длину

−0,14

задней направляющей принимаем по приложению 22: lз.н = 45 мм. Протяжку делаем без заднего хвостовика.

27. Общую длину протяжки определяем по формуле (104)

L= L1 + Lp + lз.н + lз.хв = 310 + 828 + 45 + 0 = 1183 мм.

Список использованной литературы

1.Протяжки для обработки отверстий / Д.К. Маргулис, М.М. Тверской, Е.Н. Ашихмин и др. М.: Машиностроение, 1986.

2.Режущий инструмент / Д.В. Кожевников, А.В. Гречишников, С.В. Кирсанов и др. М.: Машиностроение, 2004.

54

ПРИЛОЖЕНИЯ

1.Группы обрабатываемости материалов

взависимости от марки и твердости

	Группа	Марка	НВ при группе обрабатываемости
			1	2	3	4	5
		Сталь
	Автоматная кон-	А12, А20, А30	229	–	–	–	–
	струкционная по
	ГОСТ 1414–75
	Углеродистая	10, 15, 20, 25	229	–	–	–	–
	конструкционная	30, 35, 40, 50	225	225–	285–	321–	–
	качественная по			285	321	364	321–
	ГОСТ 1050–88	60, 70, 80	229	229–	225–	285–	364
				255	285	321
	Легированная конструкционная по ГОСТ 4543–71
	– хромистая	15Х, 15ХА, 20Х,	225	255–	–	–	–
		30Х, 35Х		302
		30ХРА, 38ХА,	229	229–	269–	302–	340–
		40Х, 45Х, 50Х		269	302	340	364
	– марганцовистая	15Г, 20Г, 25Г,	241	241–	269–	–	–
		30Г, 33Г		269	302
		40Г, 45Г, 35Г, 50Г	229	229–	255–	285–	321–
		60Г, 65Г, 70Г	–	255	285	321	364
				241	241–	269–	321–
		(ГОСТ 1050–88)			269	321	340
	– хромомарганцо-	18ХГ, 20ХГР	229	229–	269–	321–	340–
	вистая	18ХГТ	255	269	321	340	364
				255–	302–	–	–
		30ХГТ, 35ХГФ,	229	302	321
				229–	269–	302–	321–
		40ХГТР		269	302	321	340
	– хромокремни-	33ХС, 38ХС,	–	229	229–	269–	302–
	стая	40ХС			269	302	340
	– хромомолибде-	15ХМ	229	229–	269–	302–	–
	новая	30ХМА, 35ХМ	–	269	302	340
				229	229–	269–	321–
					269	321	340

55

	Группа	Марка		НВ при группе обрабатываемости
				1	2	3	4	5
	– хромованадие-	15ХФ		229	229–	269–	302–	321–
	вая	40ХФА		–	269	302	321	340
					255	255–	285–	321–
						285	321	340
	– хромоникельмо-	25Х2Н4М,		–	–	255	225–	285–
	либденовая	18Х2Н4М		–	229	229–	285	321
		40Х2Н2М,		–	–	269	269–	302–
		38Х2Н2М		–	–	255	302	340
		14Х2Н, 3МА,				269	255–	269–
		20ХН2М					269	321
		40ХН2М					269–	321–
							321	340
	– хромоникельва-	20Х4НФА		–	–	255	255–	285–
	надиевая						285	321
			Чугун
	Группа	Марка		НВ при группе обрабатываемости
				6	7	8	9	10
	Чугун серый	СЧ 12, СЧ 15,
		СЧ 18, СЧ 21,		197	197-
		СЧ 24, СЧ 28,			269
		СЧ 32, СЧ 35

56

2. Группыкачествапротягиваемыхповерхностей

			Цилиндрические отверстия, наружные поверхности
			и пазы простых профилей
			Технические требования
	Группа
			Параметр шероховатости
	качества				Квалитет
			Поверхности
					Все, начиная с 5-го
1			Ra = 1,25 и менее
2			Ra ≤ 2,5		7, 8
3			Rz ≤ 20		9, 10
4			Rz ≤ 40 и грубее		11 и более

Шлицевые и сложнофасонные отверстия, пазы и наружные поверхности сложных профилей

			Технические требования
		Параметр		Квалитет и его степень точности
	Группа	шероховатости
		центрирую-	боковых	центрирую-	боковых поверхностей
	качест-
	ва	щих поверх-	поверх-	щих поверх-		шлицев
		ностей шли-	ностей	ностей шли-	прямо-	эволь-		тре-
		цевых отвер-	шлицев	цевых отвер-	бочных	вент-		уголь-
		стий		стий		ных		ных
	1	Ra ≤ 1,15	Ra ≤ 2,5	–	–	–		–
	2	Ra ≤ 2,5	Rz ≤ 20	7	9	9H		7
	3	Rz ≤ 20	Rz ≤ 40	8	10	11H		9

3. Материал режущей части

Группа обрабаты-	Производство
	массовое, крупносерий-	мелкосерийное,
ваемости	ное, среднесерийное	единичное
1–3, 6, 8–10	Р6М5, Р13ФЗ	ХВГ
4, 5, 7	Р18, Р12Ф5М, Р9К10,
труднообрабаты-		Р18, Р6АМ5, Р12ФЗ
ваемые материалы	Р6М5К5, Р6ФК8М5

57

4. Хвостовики по ГОСТ 4044-70

Тип 1, исполнение 1 (размеры в мм)

	d1	d3	d4	a	b1	l2	l4	l5	l6	α,	r	Площадь
										град.		сеченияFоп
	4,0	3,8	4,0	2,0	3,7							6,6
	5,0	4,8	5,0	3,0	4,6							13,2
	6,0	5,3	5,5	3,3	5,1	16	–	90	80	–		15,8
	7,0	5,8	6,0	4,0	5,6						0,2	20,9
	8,0	6,8	7,0	4,2	6,5							23,8
	9,0	7,8	8, 0	5,0	7,5							35,4
	10,0	9,8	10,0	6,0	9,5					10		61,5
	12,0	11,7	12,0	8,0	11,5	20	12	110	100			85,2
	14,0	13,7	14,0	8,0	13,5					20	0,3	96,1
	16,0	15,7	16,0	10,0	15,5							145,0
	18,0	17,7	18,0	12,0	17,5							193,0
							58

Тип 2, исполнение 1 (размеры в мм)

d1	d2	d4	l2	l3	l4	l6	r1	r2	с		α,
											град.
12	8,0	12					0,2			10
14	9,5	14	20	20	12	100		0,6	0,5		20
16	11,0	16
18	13,0	18					0,3
20	15,0	20
22	17,0	22	25	25	16	120		1,0			30
25	19,0	25							1,0
28	22,0	28
32	25,0	32				140	0,4	1,6
36	28,0	36	32	32	20
40	32,0	40				160	0,5	2,5
45	34,0	45
50	38,0	50							1,5		30
56	42,0	56
63	48,0	63	40	40	25	190	0,6	4,0
70	53,0	70
80	60,0	80
90	70,0	90	50	50	32	220	0,8	6,0	2,0
100	75,0	100

59

Площадь сеченияFоп

50,3

70,9

95,0

132,7

176,7

227,0

233,5

380,1

490,9

615,7

804,2

907,9

1134,1

1385,4

1809,6

2206,9

2827,4

3848,4

4417,9

5. Геометрические параметры режущей части протяжки

Круглые

Шлицевые прямобочные

Группа

Черновые

Зубья

Чистовые

Условия протягивания

заточки

и переходные

и калибрующие

зубьев

фор-

γ,

фор-

γ,

γ1,

ма

град.

ма

град.

град.

Сталь 1-й группы обрабатывае-

мости и материалы 5-й группы

1

20

20

обрабатываемости

А

–

Сталь 2 и 3-й групп обрабаты-

2

15

18

ваемости

Сталь 4 и 5-й групп обрабаты-

3

А

10

10

ваемости

Б

0…5

Чугун ковкий 6 и 7-й групп об-

4

10

10

рабатываемости

Чугун серый 6 и 7-й групп обра-

–

батываемости, бронза и латунь 8

5

10

В

10

5…0

и 9-й групп обрабатываемости

Зубья

Черновые и переходные

Чистовые

Калибрующие

Задний угол α, рад.

3

2

1

60