2.3.4 Расчет конструкции и геометрии режущего инструмента

Требуется протянуть квадратное отверстие 39H839H8 из материала сталь 45Х (HB = 200 – 230), Длина диагоналей отверстия (наибольший размер отверстия между углами).

Перед механической обработкой произвести нормализацию заготовки для снижения предела выносливости стали (до . Предварительная обработка отверстия производиться сверлом. Наименьший диаметр отверстия . Протягивание осуществляется на горизонтально-протяжном станке 7520 с применением эмульсии. Патрон на станке – с чекой. Длина протяжки ограничена ходом рабочей каретки станка 7520 и составляет 1600 мм.

Принимаем четыре ступени у протяжки, так как расстояние между сторонами квадратного отверстия 39 мм > 15 мм [2]. Подачу на первом зубце первой ступени выбираем равной 0,035 мм (табл. 37,38 [2]), т.е

Диаметр первого зубца протяжки [2]:

Диаметр последнего режущего и калибрующего зубцов [2]:

, (10)

где – наибольший размер протягиваемого отверстия между

углами - диаметр описанной окружности;

–разбивание или усадка отверстия (0,005 – 0,015 мм) [2].

Принимая , получаемдиаметр последнего режущего и калибрующего зубцов

.

Шаг режущих зубцов (по табл. 8 [2]) t = 9 мм.

Количество одновременно работающих зубцов

Размеры основной стружечной канавки (по табл. 7 [2]):

Углы зубцов (табл. 10 и 11):

Сила протягивания на первой ступени определяется по формуле:

(11)

где постоянная, зависящая от обрабатываемого материала и формы

протяжки (табл. 25 [2]);

показатель степени при (табл. 25 [2]);

наибольшее количество одновременно работающих зубцов;

подача на зуб, или подъем зубцов на сторону в мм;

поправочные коэффициенты (табл. 26 [2]), характеризующие

влияние переднего угла, состава СОЖ и степени износа зубцов

протяжки, посредством которых корректируются значения

в тех случаях, когда условия протягивания отличны от условий,

при которых были определены значения

По таблице 25 [2] для обрабатываемой стали 45Х назначаем: ;.

По таблице 26 [2] при углах зубца назначаем:0,93;

Сила протягивания на первой ступени:

10 927 Кг.

Номинальное тяговое усилие станка 7520 , с учетом его КПД = 0,8 тяговое усилие

Так как тяговое усилие станка с учетом КПД превышает силу протягивания с запасом, то данный станок годен для выполнения протягивания отверстия 39H839H8.

Поперечные сечения протяжки:

по первой стружечной канавке

По хвостовой части для хвостовика под чеку (табл. 16 [2]) с диаметром ;

Напряжение в материале протяжки по меньшей площади ее сечения :

Допустимое напряжение для легированной инструментальной стали

Условие прочности обеспечивается.

Коэффициент заполнения стружечной канавки на первой ступени:

Таким образом первая ступень полностью удовлетворяет всем требованиям.

Подача на остальных ступенях:

где табличный приведенный коэффициент ступени (табл. 36 [2]).

Силы протягивания для остальных ступеней:

где диаметры первых зубцов на ступенях:

где коэффициент приведенный (табл. 35 [2]),

m ­ порядковый номер ступени.

,

9943 кг,

9993,5 кг.

Условие прочности для последующих ступеней обеспечивается так как: 10 927 кг.

Станок 7520 годен для выполнения протягивания.

Коэффициент заполнения стружечной канавки на остальных ступенях:

Для четвертой ступени принимаем ту же стружечную канавку, но с вогнутой спинкой зубца при R = 6 мм. Учитывая, что четвертая ступень срезает относительно узкую стружку, можно полагать коэффициент достаточным для размещения срезаемого слоя металла в канавке (стр.225 [2]).