Реферат: Расчёт металлорежущего инструмента

Министерство образования и науки Украины Донецкий НациональныйТехнический Университет 

Кафедра“Металлорежущие станки

иинструмент“

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

подисциплине: ,, Металлорежущий инструмент”

натему: ,, Расчёт металлорежущего инструмента”

ПК 04.28.43.000.00

Выполнил:

ст. гр. МС-02бЛевченкоА.А.

Консультант: КиселёваИ.В.

Нормоконтролёр: КиселёваИ.В.

Донецк 2005

ЗАДАНИЕ

Спроектировать режущие инструменты и приспособление для обрабатываемогоматериала Сталь 20ХН:

1.Протяжка для обработки шлицевой втулки:

L= 110 мм, Ra=2,5 мкм, D — 10×82×92H8×10H9;

2. Долбяк для обработки зубчатых колёс:

m=2 мм, z1=60, z2=120,обрабатываемый материал Сталь 8А;

3. Развёртка комбинированная для обработки отверстий:

d1=22H7 мм, d2=28H8 мм, l1=l2=38 мм;

4. Патрон плавающий для крепления развёртки.

РЕФЕРАТ

 

Курсовой проект: стр. 29, рис. 14, табл. 2, приложений 4,источников 4.

Объектисследования—металлорежущие инструменты: протяжка шлицевая, развёрткакомбинированная и долбяк для обработки зубчатых колёс.

Цель работы:спроектировать указанные инструменты для обработки деталей с заданными размерамии параметрами.

В курсовом проектеприведены расчеты всех параметров и размеров указанных инструментов, выбраныматериалы для изготовления инструмента и станки, на которых будет вестисьобработка.

Разработаны рабочиечертежи расчитуемых инструментов.

ПРОТЯЖКА, РАЗВЁРТКА, ДОЛБЯК, СТРУЖЕЧНЫЕ КАНАВКИ, ХВОСТОВИК,МОДУЛЬ, ЗАТЫЛОВАНИЕ.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1  Расчет шлицевой протяжки

2  Расчет долбяка для обработки зубчатыхколес

3  Расчет комбинированной развёртки

4  Выбор плавающего патрона

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Изучение курса “Проектирование и производствометаллорежущих инструментов” дает знания по расчету, конструированию,производству и эксплуатации инструментов, применяемых при обработке металловрезанием.

В курсовой работе проектируется такой инструмент как, протяжкашлицевая, развёртка комбинированная и долбяк для обработки зубчатых колёс.

Протяжка – многолезвийный инструмент с рядом последовательновыступающих одно над другим лезвиями в направлении перпендикулярном кнаправлению скорости главного движения. Предназначена для обработки припоступательном главном движении резания и отсутствия движения подачи. Онаявляется самым производительным инструментом. Протяжки – металлоемкий, сложныйв изготовлении, и поэтому дорогой инструмент. Экономическая целесообразность ихприменения оправдывается при обеспечении оптимальных элементов конструкций ирежимов резания, качественном изготовлении протяжек правильной эксплуатации.

При проектировании зуборезных инструментов, помимо решенияобщих вопросов, связанных с оформлением режущих инструментов, важным моментомявляется правильное определение и технологическое воспроизводство режущихкромок. Последнее обуславливает точность получения профиля изделия, а этоявляется основным в технологии изготовления любого изделия. В основуконструкций долбяков положено цилиндрическое инструментальное колесо снепрерывно изменяющейся высотной коррекцией его зубьев от одного торцовогосечения к другому, что необходимо для создания на нем задних углов резания. Вподавляющем большинстве случаев ось долбяка располагается параллельно осинарезаемого колеса. Долбяки применяют для нарезания колес с прямыми и винтовымизубьями, с внешним и внутренним их расположением. Долбяками можно нарезатьблочные и шевронные колеса. Особенно эффективно применять их при обработкеколес с узким ободом, имеющих большое z1 с модулем m до 2 мм. Вопрос о рациональном применении долбяка вслучаях, когда возможно использование червячной фрезы, должен решаться наоснове сравнения машинного времени обработки.

1РАСЧЕТ КОМБИНИРОВАННОЙ ПРОТЯЖКИ

 

Исходные данные

Исходными данными длярасчета протяжки являются:

— диаметр отверстия дляпротягивания D0, D0=D=82мм, так как при центрировании шлицев по наружному диаметру предварительнообработанное отверстие является окончательно обработанным и при протягивании необрабатывается;

— наружный диаметр шлицевD, D=92 мм;

— внутренний диаметршлицев d,d=82 мм;

— число шлицев n, n=10;

— ширина шлицев b, b=10 мм;

— размер фаски f и угол фаски βшлицевых пазов, f=0,5+0,3 мм, β=36º;

— материал детали — сталь20ХН;

— длина протягивания L=110 мм;

— шероховатостьповерхности Rа=2,5 мкм;

— тяговое усилие станка –400000 Н, длина хода рабочего ползуна – 2000мм;

— максимальный диаметротверстия Dmax, Dmax=82,035 мм.

/>

Рисунок1.1 – Втулка: а — до протягивания;

б– после протягивания.

Выбор схемы резания

Выбираем групповую(переменную) схему резания. При групповой схеме резания режущая часть протяжкисостоит из нескольких групп зубьев разного диаметра. Зубья в каждой группеимеют одинаковый диаметр или высоту. Срезание металла группой зубьевосуществляется за счет увеличения ширины каждого последующего зуба по отношениюк предыдущему. Стружкоразделительные канавки отсутствуют, что облегчаетсворачивание стружки.

Преимущества даннойконструкции состоит в том, что с увеличением подъема на зуб удельная силарезания уменьшается, что приводит к уменьшению суммарного усилия протягивания.Длина протяжки уменьшается на 30%, что способствует повышениюпроизводительности процесса протягивания и уменьшению расхода инструментальногоматериала. Увеличивается стойкость протяжки.

/>

Рисунок1.2 — Схема срезания припуска комбинированной протяжкой

Выбор типа протяжки

Конструктивные особенности,суммарная длина и технологичность шлицевых протяжек во многом зависят отпринятой последовательности срезания припуска, т.е. от комбинации зубьев,обрабатывающих те или иные элементы шлицевого отверстия.

При обработке шлицевойвтулки с центрированием по наружному диаметру используются протяжки типа B [1, с.8]. Схема конструкциипротяжки показана на рис. 1.3.

Для обрабатываемого материалаСталь 20ХН соответствует I группа обрабатываемости.

/>

Рисунок1.3 – Конструкция протяжки

Согласно I группе обрабатываемостистали, выбираем материал режущей части протяжки R6M5 [1, табл.3, стр.11].

Наименьший диаметрпредварительно-обрабатываемого отверстия

Do=D

где D-наименьший диаметрпротягиваемого отверстия, D=82 мм;

Do=D=82 мм

Тип хвостовика и его размеры

Протяжки из быстрорежущейстали с D>40 мм изготавливают из стали 40Х сварными или. Тип хвостовика и его размеры выбирают в зависимости отвида патрона протяжного станка, предпочтение отдают быстросменным патронам[1, с.12].

Согласно [1, табл.5]выбираем размеры хвостовика.

Таблица1.1 – Размеры и допустимые силы резания для хвостовика

Dхв

D1

D2

L1

L2

L3

C

Площадь опасного сечения А-А, мм2

Силы резания, допускаемые прочностью хвостовика на разрыв Рдоп, Н

75 62 74 125 25 38 12 3018 1207200

/>/>

Рисунок1.4 — Основные размеры хвостовика

Шаг черновых зубьев:

/>/>/>/>

Полученное значение шагазубьев tокругляется до ближайшего большего стандартного указанного в[1, табл.6, стр.15].Принимаем t=20 мм

Согласно [1, табл.6, стр.14] этот шаготноситься к 12 профилю, в=6,0 мм, R=14 мм, r=4,5 мм, h=9,0 мм, Fокт=63,5 мм2, Fпол=124 мм2.

/>

Рисунок1.5 – Размеры профилей зубьев протяжекМаксимально допустимая силарезания:

а) сила резания,допускаемая прочностью хвостовика Рхв в опасном сечении (пошейке хвостовика) Рхв=1207200 Н;

б) сила резания,допускаемая прочностью опасного сечения по впадине первого зуба:

 

Роп=(π·D/>/4)·[σв],

где – Dоп=D-2h=82-2·9=64 мм – диаметр опасногосечения;

[σв]=400 МПа;

Роп=(π·642/4)·400<sup/>=1254,827 кН.

в) расчетное тяговоеусилие станка

— принимаемгоризонтально-протяжной автомат для внутреннего протягивания 7А540;

— номинальная тяговаясила 400000 Н;

— наибольшая длинна ходасалазок 2000 мм;

— мощность эл. двигателяпривода главного движения 18,5 кВт.

Рст=К·Q=400000·0,9=360 кН,

где Q= 400000 Н — номинальнаятяговая сила;

К=0,9 – КПД станка.

За величину максимальнодопустимой силы резания Рдоп принимаем меньшее усилие из трех, т.е. Рдоп=Рст=360кН.

Максимальная глубинастружечной канавки:

/>;

Условие выполняется:

 

/>, 9,0 />24,1.

Коэффициент заполнениястружечных канавок для стали к=3 [1,c.16].

Определим подачу на черновыесекции:

Szч=F/(L·K)=63,58/(110·3)=0,19,

где F=Fакт=63,58 мм2 – площадь стружечнойканавки зуба.

Фактический коэффициентзаполнения стружечной канавки:

Кmin= F/(L· Szч)=63,58/(110·0,19)=3,04;

Кmin>K

3,04>3

Выбор угла фаски.

Угол фаски выбирается взависимости от числа шлицев:

при количестве шлицев n=10, b=360.[1,c.24]

Расчет размеровопределяющих положение фаски

a) Размер М:

 

М=0,5*d*sin(qв+b);

 

bn=bmax-dB –ширина шлицевого выступа на протяжке;

bmax=10H9=10,036 мм – наибольшаядопустимая ширина шлицевой

канавки на детали;

dB=(0,005-0,01) мм – наибольшая величина разбивания наширине шлица;

bn=bmax-dB=10,036-0.005=10,031 мм;

qв=arcsin[(bn+2f)/d]= arcsin[(10,031+2*0.5)/82]=7,73°;

M=0.5*82*sin(7,73°+36°)=28,34 мм;

Б) Диаметр dф:

dф=bn/sinqф;

гдеqф=arctg(b/(E-C)2);

С=0,5bn*ctgb=0.5*10,031*ctg360=6,90 мм;

Е=М/sinb=28,34/sin360=48,21 мм;

qф=arctg(b/(E-C)2)=arctg(10,031/(48,21-6,90)*2)=6,92°;

dф=bn/sinqф=10,031/sin6,92°=83,26 мм

Передние и задние углыпротяжки

а) передние углы:

-черновые и переходныевиды зубьев для стали 20ХН I группы обрабатываемости: γ=20°;

-чистовые и калибрующие:γ=20°;

б) задние углы:

-черновые и переходныевиды: α=4°;

-чистовые: α =2°;

-калибрующие: α=1°;

Количество зубьев в черновых секциях

Фасочные зубья, когда ониработают первыми, могут срезать стружку либо по одинарной схеме, либо погрупповой. В последнем случае фасочные зубья группируются в двузубые секции,аналогично шлицевым зубьям, причем первые зубья в каждой секции имеют набоковых сторонах выкружки для разделения стружки по ширине, а вторыевыполняются без выкружек, заниженные по диаметру на 0,02 – 0,04 мм.

Таким образом, количествозубьев в черновых секциях принимается:

а) фасочная часть zчф=2;

б) шлицевая часть zчш=2.

Сила протягивания начерновых зубьях на фасочной части является наибольшей в виду того, что зубимеет наибольшую ширину (b+2f) иравна:

/>,

где – Ср=216,x=0,85-для легированнойконструкционной стали с HB 200 и протяжек группового резания.

Поправочные коэффициенты:Kγ=0,85, Ku=1, Kc=1,34 [1, с.17, табл.9]. zmax=L/t=110/20=5,5 – число одновременноработающих зубьев

принимаем zmax=6.

/>/>.

 

Распределение припуска

а)на фасочнуючасть:

 

Аоф=dфп-D;

где dфп= dф+(0,3÷0,4)=83,26+0,3=83,56мм –диаметр последнего фасочного зуба;

Аоф=dфп-D=83,56-82=1,56 мм,

б) на шлицевую часть

Аош=Dmax-dш1=92,054-83,51=8,54 мм,

где dщ1=dфп-0,05=83,56-0,05=83,51 мм – диаметр первогошлицевого зуба;

Принимаю высоту первогошлицевого зуба равным диаметру последнего фасочного зуба, 83,56 мм;

Согласно таблицы 12 [1],число калибрующих зубьев 4.

Припуск на чистовые зубьяв шлицевой части:

Szчт=0,08 мм – подъем на чистовыезубья (на диаметр);

zчт=3 — число чистовых зубьев.

Первый снимает припуск 0,04 мм, а два другие по 0,02 мм(на диаметр).

Подъем на зуб

а) фасочная часть – накаждую двузубую секцию:

Szчф= Szч=0,19 мм;

б) шлицевая часть:

Szчш= Szч=0,19 мм – на черновые секции;

Szпш=Szп=0,09 мм – на переходные секции.

Шаг зубьев

а) черновых и переходныхзубьев t=20 мм,

б) чистовых и калибрующихtчт=tк=(0,7-0,8)t=(0,7-0,8)·20=14–16 мм,

принимаю 16 мм [1, табл.6, стр.14].

Диаметр зубьев

а) Фасочных:

фасочный – первый dф1=D=82 мм,

фасочный – последний dфп=83,56 мм;

б) Шлицевых:

шлицевый — первый dщ1=83,56 мм,

шлицевый – последний dшп=Dош=Dmax+δ=92,035+0,05=92,085мм

где δ=0,05-величинаостаточной деформации отверстия [4, табл.11, с.18]

Количество черновых секций

а) в фасочной части

/>, принимаю/>=4;

б) в шлицевой части

/>

Количество зубьев

а) в фасочной части

 

zф=2iчф+I=2·4+1=9,

гдеiчф<sub/>- секций по 2 зуба и одинпервый несекционный зуб без подъема;

б) в шлицевой части

 

zчш=2iчш+I=2·21+1=43,

где iчш секций по 2 зуба и одинпервый несекционный зуб.

Количество калибрующихзубьев 4 [1, табл.12а, стр.20].

Количество переходныхзубьев zпш=2iпш=2·2=4.

Количество чистовыхзубьев zчтш=3.

Длина режущих и калибрующих частей

а) фасочная – длинарежущей части

L5ф=zф·tчф=9·20=180 мм.

Калибрующих зубьев вфасочной части нет.

б) шлицевая – длинарежущей части:

L5чш+L5пш=(zчш+zпш)·tшп=(43+4)·20=940 мм;

Длина чистовой икалибрующей частей:

L5чmш+L6ш=(zчтш+zкш-1)tк=(3+4-1)·16=96 мм.

Длина передней направляющей частиВыбирается в зависимости ототношения длины протягивания L кдиаметру протяжки D:L/D=110/92=1,20 ≤1,5 следовательно Lпн=L=110 мм.Длина задней направляющей части

Lзн=(0,5 – 0,7)Lпн=(0,5 – 0,7)110=55...77мм.

Диаметр заднейнаправляющей части Dзн=92 f7 мм.

Минимальная длина переходной шейки

Lmin=Lсч-L1+Lпк+Lпн=510-125-20-110=265 мм.

Диаметр переходной шейки Dш=Dхв-(0,3 ÷ 1)=75-(0,3÷ 1)=74,7 ÷ 74 мм.

Длина переходного конуса

Lпк=10÷ 25 мм.

Общая длина протяжки

Lп=Lпц+l5ф+l5чш+ l5пш+ l5чmш+ l6ш+tшφ+tшц+lзн=

=510+180+940+96+20+16+77=1839мм.

Углы режущих кромок

Задние углы на выкружкахпринимаются равными: α=4º.

На вершинах калибрующихзубьев выполняется цилиндрическая ленточка f=0.2 – 0.3 мм.

Вспомогательный угол в планена шлицевых зубьях φ=1º30´ с ленточкой по боковым поверхностям fб=0,8 ÷1 мм.

/>

Рисунок1.6 – Углы протяжек

Количествовыкружек и их радиусы

На фасочных и шлицевыхзубьях количество выкружек равно 10(по числу шлицев). Выкружки выполняют напервых зубьях черновых и переходных секциях. Глубина выкружек должна быть неменее 3Szч.

Чистовые зубья выполняютнесекционными, с подъемом на каждый зуб.

Диаметр впадин между фасочными и шлицевымизубьями

dфв=D0 f8=82f8.

Диаметр шлицевого зуба, скоторого начинается боковое поднутрение: dшφ=dф+2,5= 83,26+2,5=85,76 мм.

/>

Рисунок1.7 – Поперечный профиль черновых и переходных зубьев

2ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗУБОРЕЗНОГО ДОЛБЯКА

Дополнительныетехнологические данные

Для проектного расчетадолбяка необходимо иметь известными следующие дополнительные данные нарезаемогои сопряженного с ним колес: профильный угол и модуль по нормали; числа зубьевдиаметры делительных окружностей и диаметры наружных окружностей, и диаметрокружности впадин; толщина зубьев по нормали угол наклона зубьев на делительнойокружности; межцентровое расстояние в зубчатой передаче.

Формулы определениядополнительных технологических данных, необходимых для расчета долбяков (рис.2.1):

/>

Рисунок 2.1 — Зацепление колес в зубчатой паре

Диаметры делительныхокружностей:

dд1 = m · z1; dд2 = m · z2;

dд1 = 2· 60 = 120 мм;

dд2 = 2· 120 = 240 мм.

Межцентровое расстояние:

А1,2 = 0,5(dд1 + dд2);

А1,2 = 0,5(120+ 240) = 180 мм.

Диаметры основныхокружностей колес:

do1= dд1 · cosαд; do2= dд2 · cosαд;

do1= 120 · cos 20 = 112,763 мм;

do2= 240 · cos 20 = 225,526 мм.

Диаметры окружностей выступов:

dа1 = dд1 + 2 · ha* · m = 120 + 2 · 1,0 · 2 = 124мм;

dа2 = dд2 + 2 · ha* · m = 240 + 2 · 1,0 · 2 = 244мм.

Наибольший радиускривизны профиля зуба нарезаемого колеса:

ρ1наиб = />;

ρ1наиб = />мм.

Радиус кривизны в точке начала активной части профиля зубанарезаемого колеса:

/>;

/> мм,

где dа1 и do1 — наружная и основнаяокружности сопряженного колеса.

Определение исходныхданных

Исходные параметрыдолбяка в основном определяют с учетом данных зубодолбежного станка. Числозубьев находят по номинальному делительному диаметру, допускаемому паспортнымиданными станка. Для повышения долговечности долбяка целесообразно увеличитьчисло зубьев долбяка, однако если при этом фактический делительный диаметр долбякабудет значительно отличаться от номинального, то может возникнутьнеустойчивость закрепления долбяка на станке.

Число зубьев прямозубогодолбяка

/>

где /> — номинальный диаметрделительной окружности, принимаемый по [3, табл.2, с.32] или паспорту зубодолбежногостанка. При m=2мм принимаем:

/>=75 мм – номинальный диаметр;

Ви=25 мм –высота нового долбяка;

b=5 мм – высота полностьюизношенного долбяка;

В’р=20 мм – высотарабочей части долбяка;

Sаu=0,8÷0,9 –допустимая толщина зубьев по вершине (по дуге);

mз=m=2 мм

/>;

Диаметр делительнойокружности:

Dди = zи · m;

dди = 38 · 2 = 76.

Теоретический диаметросновной окружности:

doи = dди · cosαдs ;

doи = 76· сos20o = 71,417мм.

Боковой задний угол в плоскости, параллельной оси долбяка:

/>;

где, δН — беретсяв пределах 2°30`÷3º.

tg δбок = />; δбок=3º11’

Определение параметровдолбяка в исходном сечении.

Диаметр наружнойокружности долбяка в исходном сечении

Dаu = dд1 + dди — df1,

где df1 -диаметр окружности впадинзубьев колеса.

df1 = dд1 — 2·(ha* + c*) = 120 — 2(1,0 + 0,25) = 117,5мм;

Dau= 120 + 76 — 117,5 = 78,5 мм.

Толщина зуба на делительной окружности по нормали висходном сечении

/>;

Sд1=/>

/>

Угол давления на головкезуба:

/>;

/> => />= 24º31’.

Толщина зуба на вершине в исходном сечении определяется:

/>;

/>

Определение исходныхрасстояний.

Станочный угол зацепленияпереточенного долбяка, гарантирующий отсутствие среза и неполной обработкивершины зубьев колеса неэвольвентной частью профиля зуба долбяка,

/>

где, /> - наибольший радиускривизны профиля зуба колеса;

/> - наименьший допустимыйрадиус кривизны профиля зуба долбяка, принимаем равным 3 мм.

/>

/>

Рисунок2.2 — Геометрические параметры зуборезного долбяка

Станочный угол зацепленияпереточенного долбяка, определяющий начало подреза ножки зуба колеса:

/>

/>

Вспомогательная величинадля прямозубых долбяков

/>

Зная критическиестаночные углы зацепления находят соответствующие исходные расстояния,наименьшее из которых будет определять область возможного отрицательногорасстояния. При этом для дальнейшего рассмотрения принимаются во вниманиетолько наименьшее из всех положительных исходных расстояний и наименьшее извсех отрицательных исходных расстояний.

/>

Рисунок2.3—Зацепление нового долбяка и колеса

Станочный угол зацеплениянового долбяка, определяющий полную обработку рабочей части профиля зуба колеса

/>;

/>Отрицательное максимальноеисходное расстояние предельно сточенного долбяка

/>;

/>,

где /> — наибольший из углов /> и />.

Зная критическое значениестаночного угла зацепления, нетрудно найти величину положительного исходногорасстояния.

Положительное исходноерасстояние, определяющее полную обработку рабочей части профиля зуба колеса

/>;

/>мм.

Формула для определениязаднего угла по верху долбяка

/>;

/>.

Исходное расстояние,лимитируемое заострением зуба долбяка

/>;

где />  — задаваемая толщина зубадолбяка на вершине.

/>

Максимально возможнаявеличина стачивания долбяка вдоль его оси

/>.

Максимально допустимаярабочая высота долбяка по технологическим возможностям его шлифования />. Так как Н< /> топринимаемое положительное исходное расстояние, а = ан = 4,578мм.

/>/>

Рисунок2.4 — Варианты расположения исходного сечения долбяка: а и б — симметричноерасположение исходных расстояний; в — с полным использованием положительногоисходного расстояния; г — с полным использованием отрицательного расстояния.

Определение чертежныхразмеров долбяка по передней поверхности

Станочный угол зацеплениянового долбяка

/>;

/>.

Наружный диаметр новогодолбяка

/>;

/>мм.

Станочный угол зацепленияпредельно сточенного долбяка

/>;

/>.

Уточненный (чертежный)задний угол по верху

/>;

/>.

Принимаемая высота долбяка Ви= Вр + b= 13,859 + 5 = 18,859 мм.

Толщина зуба наделительной окружности по нормали

Sдu= S`дu+ a ·C· = 3,141 + 4,578· 0,11123 = 3,650 мм.

Высота головки зубадолбяка по передней поверхности

/> мм,

где γ = 5одля чистовых долбяков.

Полная высота зубадолбяка hu= h+ 0,3 m=3,25 + 0,3 · 2 = 3,85 мм,

где h= 0,5(Da1-df1)= 0,5(124 — 117,5) = 3,25 мм — высота зуба колеса.

Корректированный торцовыйпрофильный угол прямозубого долбяка для уменьшения искажения профиля колеса отналичия переднего и заднего углов

/>.

Диаметр основнойокружности прямозубого долбяка при шлифовании его профиля

 

dou= dдu· cos α = 76 · cos20o14` = 71,310 мм.

Диаметр окружности впадиннового долбяка

Dfu= Dаu– 2·hu= 79,872 — 2 · 3,85 = 72,172 мм.

Проверочный расчетдолбяка

Станочный угол зацеплениядолбяка и нарезаемого колеса

/>

Межцентровое расстояниедолбяка и нарезаемого колеса

/>мм.

Диаметр окружности впадинзубьев колеса после нарезания долбяком

/>мм.

Угол зацеплениянарезаемого и сопряженного с ним колес в зубчатой передаче

/>

Радиус кривизны профилязубьев колеса в точке начала активной части

/>мм

Радиус кривизны профилязубьев колеса после нарезания в точке начала обработки долбяком

/>Должно быть: /> при нарезании долбякомколеса внешнего зацепления

3 РАСЧЁТ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗВЁРТКИ

Исходные данные длярасчета комбинированной развертки:

— номинальный диаметрменьшего отверстия D1=22Н7+0.021 мм;

— номинальный диаметрбольшего отверстия D2=28H8+0.033 мм;

— длина сверления первойступени l1=38 мм;

— длина сверления второйступени l2=38 мм;

В зависимости от диаметраобрабатываемого отверстия развертку выполним цельной

Диаметр развертки

/>

где Dimin – минимальный диаметрсоответствующей ступени отверстия;

Вi – верхнее предельноеотклонение диаметра отверстия;

р – допуск на разбиваниеотверстия, р=0,02 мм;

/>

/>

/>

Рисунок3.1 — Схема расположения полей допусков отверстий

Геометрические параметрыразвертки

Передний угол длячистовой развертки примем g=0°, а задний угол α=6°. Величина заднего углавыберется одинаковой на режущей и калибрующей частях. На калибрующей частивыполняется ленточка f=0.2 мм.

Угол наклона зубьевцелесообразно выполнить равным нулю, что упрощает технологию изготовленияразвертки.

Главный угол в планеφ на заборной части для обрабатываемого материала Сталь 20ХН, принимаемφ=12°

Длина калибрующей частиразвертки определяется зависимости

/>

где, />мм – величинакалибрующей части стачивания при одной переточки

n=10 — количествопереточек развёртки;

/> мм

/> мм

Длина заборной частиступени

/>

где /> - минимальный диаметрзаборной части;

t – глубина резанияпринимаем 0.2 мм

m2 =2 мм

/> мм;

/> мм;

тогда

/> мм;

/> мм;

Длина рабочей частиступени

/>

где lф =2 мм – длина фаски;

/> мм

/> мм

Число зубьев разверткиопределяется зависимостью:

/>

/>

/>

принимаем для всехступеней развертки число зубьев 8

Распределения зубьевразвертки

Для устранения огранкиотверстия распределения зубьев развертки должно быть неравномерным, разностьмежду соседними угловыми шагами определяется зависимостью

/> Принимаем 6

Определим значенияугловых шагов

/>

где к – порядковый номерзуба

/>

Рисунок3.2 — Распределения зубьев развертки

/>

/>

/>

/>

/>

Глубина стружечнойканавки

Глубина стружечнойканавки целесообразно выполнять переменой, что позволяет использовать для всехстружечных канавок фрезу с постоянным угол. Тогда глубину канавка можноопределить по зависимостью

/>

где /> - угол, соответствующийширине спинки;

ν – угол профиляфрезы принимаем 90º ;

с – ширина спинки зуба,приведена в таблицы

Таблица3.1 — Размер стружечной канавки

Стружечная канавка

Z1-1

Z2-2

Z3-3

Z4-4

с 1.0 1.3 1.1 1.2

/>

Рисунок3.3 — Размеры стружечной канавки

Угол соответствующийширине спинки для Ø22

/>

/>

/>

/>

Тогда глубина стружечнойканавки

/> мм

/> мм

/> мм

/> мм

Угол соответствующийширине спинки для Ø28

/>

/>

/>

/>

Тогда глубина стружечнойканавки

/> мм

/> мм

/> мм

/> мм

Хвостовик комбинированнойразвертки берем цилиндрический Ø20 мм. Для того чтобы можно было закреплять инструмент в плавающем патроне.
4ВЫБОР ПЛАВАЮЩЕГО ПАТРОНАДля крепления развёрток с цилиндрическимхвостовиком на многооперационныхстанках в ГДР разработан ,, плавающий” патрон (приложение Г). В корпусе 1 с конусом 7:24 установлена цилиндрическая втулка 2 с внутреннимконусом

Морзе. Крутящий момент навтулку передаётся через штифт 5 и качающийся сухарь 3. Осевое перемещениевтулки ограничено запорным резьбовым кольцом 4. ,, Плавание” втулкиосуществляется за счёт деформации четырёх колец 6 из резины, установленныхпопарно на концах втулки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе проделанной работебыл произведён расчёт и проектирование заданных режущих инструментов,разработаны их рабочие чертежи, приведенные в приложении с указанием предельныйотклонений размеров деталей и шероховатостей на поверхности инструмента. Такжев приложении приведен чертеж плавающего патрона для рассчитанной комбинированнойразвёртки.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Методическиеуказания по расчету комбинированных протяжек. /Сост.:

И.А. Малышко, С.Е. Носенко. –Донецк: ДПИ, 1986. – 32с.

2. Справочникинструментальщика /И.А. Ординарцев, Г.В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Подобщ. ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение, 1987. – 846с.

3. Справочниктехнолога–машиностроителя.В2-х т. Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. –4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1985.

4. Допускии посадки: Справочник в 2-х ч. /В.Д.Мягков, М.А.Палей – 6-е изд. – Л.:Машиностроение, 1982.