Расчет и проектирование шлицевой протяжки
3.1. Исходные данные:
Диаметр предварительного отверстия: =22,5 мм.
Диаметр протягиваемого отверстия: D-6х23Н12х26Н8х6F8.
Материал детали: сталь 45, .
Длина обработки: L = 60 мм.
Схема протягивания: прогрессивная.
Тип протяжки: шлицевая (ФКШ).
Выбор размера хвостовика.
Выбираем по ГОСТ 4044-70 [6]: d 1 = 22 мм, F ox = 227 мм, Dox = 17 мм, а = 16 мм, а1 = 25 мм, а2 = 25 мм, r = 0,3 мм, r1 = 1 мм, а3=0.5 мм, l1=75 мм.
Допустимая сила протягивания
P = F ox×[sp]× K и = 227*250*0,9 = 51075(Н), где:
F ox – площадь опасного сечения, мм2;
[sp] – допустимое напряжение растяжения (сталь 40Х – [sp] = 250 МПа);
K и – коэффициент, учитывающий влияние изгиба протяжки (K и = 0,9).
Допустимая сила протягивания, назначенная для дальнейшего проектирования, не должна превышать величину: Р ≤ Р т× k, где:
Р т – максимальное тяговое усилие оборудования(200000Н)
k = 0,9 – коэффициент запаса
200000*0,9=180000≥51075
Условие выполняется.
Определение шага режущих зубьев t
Шаг режущих зубьев:
Где:
K ср t – среднее значение коэффициента Kt (Kt = 1,8...2,0 для групповой схемы срезания припуска);
l o = 60 мм – длина протягивания.
Назначаем [1, стр. 232, табл. 100]: t = 16 мм, h = 7мм, b=3.5мм, r = 3,5º, R=12º, Fa=38,46 мм2
Число одновременно работающих зубьев Z po:
Принимаем Zpo=5.
Проверка числа зубьев на центрирование
5 £ Z po £ 6...7
Условие выполняется.
Суммарный периметр режущих кромок:
а) по шлицевой части
б) по круглой части
Где:
b – номинальная ширина шлица, мм;
Z – число шлицев;
Z г – число зубьев в группе (Z г = 2);
d – номинальный диаметр протянутого отверстия, мм.
Выбор подачи
Удельная сила резания на 1 мм длины режущей кромки протяжки:
а) для шлицевой секции:
p = P /Sш=180000/87,5=2057 Н/мм
б) для круглой секции:
p = P /Sк=180000/186,1=967 Н/мм
Подача на зуб S '' z по условию размещения стружки в стружечной канавке:
Где:
Fa – активная площадь сечения стружечной канавки, мм2;
l o – длина протягивания, мм;
K c – коэффициент размещения стружки (при протягивании стали 45 – K c = 3,5).
По [1, стр. 231, табл. 99] принимаем .
Расчет числа зубьев протяжки
а) Расчет диаметров секций протяжки (рисунок 4)
· d p – расчетный внутренний диаметр, мм
d p = d + d d – a = 23 + 0,3 – 0,1 = 23,2 мм
· df – диаметр фаски, мм
df = d + 2× f + d f =23 + 2*0,5 + 0,5 = 24,5 мм,
· dfk – наибольший диаметр фасочной секции протяжки, мм
dfk = df + 2 × i × Sz = 24,5 + 2*3*0,08 = 24,98 мм
· D p – расчетный наружный диаметр, мм
D p = D + d D – a = 26 + 0,033 – 0,05 = 25,98 мм
Где: а =[0.05…0.1] – допустимая величина разбивки, мм
i = 3 или 4 – целое число;
d, D, f – номинальные значения протянутого отверстия, наружного диаметра и фаски;
d d, d D, d f – величины, определяемые как разность между наибольшим и наименьшим отклонениями размеров;
d o – диаметр отверстия под протягивание, мм.
3.8. Определение числа зубьев в секциях .
1. Фасочная секция
*2=32 зуба.
2. Шлицевая секция
зуба
- шлицевые режущие Z ш2р
*2=12 зубьев
- шлицевые переходные Z ш2п
Z ш2п = 4
- шлицевые калибрующие Z ш2к
Z ш2к = 5
3. Круглая секция
- круглые режущие Z к
- круглые переходные Z кп
Z кп = 2
- круглые калибрующие Z кк
Z кк = 4