Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ»
Лениногорский филиал.
Горшенин Г.С.
Формообразующий инструмент
Методические рекомендации по выполнению курсовой работы
для обучающихся по направлению
15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», профиль «Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных производств»
(Методические рекомендации обсуждены и одобрены на заседании кафедры Технологии машиностроения и приборостроения 25.10.2017, протокол №3)
Лениногорск 2017
 |
Проектирование протяжки и патрона для крепления ее на станке.
Исходные данные: (рис.5)
Внутренний диаметр шлицевого отверстия: 
Наружный диаметр шлицевого отверстия: 
Число шлицев: 
Ширина шлицев: 
Длина протягивания L=40мм,
Материал изделия: сталь 40Х,
Наружный диаметр шлицев=125мм,
Внутренний диаметр шлицев=112мм,
Ширина шлица = 18мм,
Число шлицев=10
Фаска = 
Радиус скругления не более 0,5 мм
1.Углы режущих зубьев протяжки.
Передний угол должен обеспечить хорошие резания и стружкообразования, при обработке заготовки из стали.
Принимаем передний угол =15`
Задний угол принимаю = 3` это связано с необходимостью небольшого изменения положения режущих кромок при переточках протяжек(переточка производиться по передней поверхности).
2.Конструкция протяжки.
Протяжка сварная, поскольку ее диаметр больше 18 мм. Материал рабочей части – быстрорежущая сталь Р6М5, материал хвостовика – легированная сталь 40Х.
|
|
Проектируемая протяжка ведет нарезание прямобочных шлицевых пазов в круглом отверстии заранее протянутом на внутренний диаметр.
Длина протягивания больше 30 мм, центрирование шлицевого соединения, в котором будет работать обрабатываемая деталь, осуществляется по внутреннему диаметру, поэтому назначаем следующий порядок расположения зубьев протяжки по ее длине: фасочные, шлицевые зубья.
Центрование протяжки происходит по внутреннему диаметру =112мм.
По этому диаметру подбираем хвостовик, Диаметр хвостовика по ГОСТ4043-70 принимаем равным 100мм. (рис.6)
Площадь хвостовика: Fx= 4417,9 
3. Расстояние до первого зуба протяжки:
Диаметральные размеры и длины режущих и калибрующих частей.
4.Ширина снимаемого слоя
Для фасочных зубьев:
где,
bш – ширина шлицов,
f – размер фаски
Nz—количество зубьев
Для шлицевых зубьев:
 |
5.Шаг режущих зубьев
где,
L—длина обрабатываемой поверхности,
Согласно стандартного ряда шаг режущих зубьев принимаем равным 8 мм.,
6.Геометрия зубьев протяжки.
На рис.7 представлены зубья протяжки в сечении.
Сведем в таблицу основные параметры зубьев.
| T | h | в | r | r1 | Fx |
| 8мм | 3мм | 3,5мм | 1,5мм | 2,25мм | 7,07
|
Важной особенностью, отличающеё протяжку от многих других режущих инструментов, является наличие стружечной канавки величина которой должна обеспечить свободное размещение всей стружки снимаемой зубом за рабочий ход.
 |
7.Припуск под протягивание.
|
|
Так как протягивание ведем по предварительно протянутому круглой протяжкой отверстию, припуск под протягивание будет равняться размерам шлицов. (рис.8)
Припуск под протягивание определяется как
где
наружный диаметр отверстия максимальный с учетом допуска на изготовление,
внутренний диаметр отверстия минимальный с учетом допуска на изготовление,
8.Наибольшее число одновременно работающих зубьев:
зубьев, где
L—длина обрабатываемого отверстия,
--- шаг зубьев
9.Площадь стружечной канавки Fx=7,07
10.Коэффициент заполнения канавки К = 3
11.Подача допустимая по размещению стружки в канавке:
12. Наибольшее усилие, допустимое прочностью хвостовика:
,
где 
– площадь поперечного сечения хвостовика;
– допускаемое напряжение на растяжение материала хвостовика [табл. 8.9, 2]
 |
13. Наибольшее усилие, допускаемое прочностью протяжки в сечении перед первым зубом:
,
где 
– допускаемое напряжение на растяжение материала режущей части протяжки [табл. 8.9, 2];
– глубина стружечной канавки
Расчетная сила резания развиваемая станком 
14. В качестве расчетной силы резания 
принимаем минимальное значение из сил 
, 
и 
Таким образом принимаем 
 |
Расчет фасочной части протяжки
Фасочный зуб приведен на рис.9
15. Наибольшая ширина слоя, срезаемого фасочными зубьями протяжки структуры ФШК, равна:
,
где 
– ширина шлицев;
– фаска по внутреннему диаметру;
– число шлицев
16. Подача, допустимая по расчетной силе резания:
|
|
,
где 
– постоянный коэффициент, характеризующий условия обработки [табл. 8.7, 2];
– показатель степени
Поскольку 
, для фасочных зубьев принимаем одинарную схему резания. Расчетное значение 
17. Припуск, снимаемый фасочными зубьями:
18. Число фасочных зубьев:
Принимаем 
так как один зуб оставим зачистным
19. Диаметры фасочных зубьев:
……………………………………………
20. Диаметр последнего фасочного зуба:
21. Длина фасочной части протяжки:
22. Расчет размеров фасочных зубьев:
 |
 |
Расчет шлицевой части протяжки
Шлицевые зубья протяжки показаны на рис.10
23. Наибольшая ширина слоя, срезаемого шлицевыми зубьями протяжки структуры, равна:
24. Подача, допустимая по расчетной силе резания:
,
Поскольку 
, для шлицевых зубьев принимаем одинарную схему резания. Расчетное значение 
25. Диаметр первого шлицевого зуба:
26. Припуск, снимаемый черновыми шлицевыми зубьями:
27. Число черновых шлицевых зубьев:
Принимаем 
28. Диаметры шлицевых черновых зубьев:
……………………………………………
На последних зубьях постепенно уменьшаем подъем на зуб, для подготовки под калибрующие зубья.
29. Уточняем диаметральный припуск на переходные зубья:
30. Определяем подъемы на переходные зубья:
Первый получистовой зуб: 
Второй чистовой зуб: 
Третий чистовой зуб: 
31. Диаметры переходных шлицевых зубьев:
 |
32. В зависимости от квалитета точности и запаса на чслучай поломки зубьев принимаем количество калибрующих шлицевых зубьев:
33. Диаметры калибрующих шлицевых зубьев:
34. Длина шлицевой режущей части протяжки:
35. Длина шлицевой калибрующей части протяжки:
36. Длина заднего направления протяжки:
37. Общая длина протяжки:
38. Необходимая длина рабочего хода при протягивании:
, что меньше наибольшего рабочего хода ползуна.
| Формат | Зона | Поз | ГОСТ | Наименование | Кол. | Приме-чание | |||||||||
| Спецификация | |||||||||||||||
| Корпус | |||||||||||||||
| Гайка зажимная | |||||||||||||||
| Втулка зажимная | |||||||||||||||
| Сухарь | |||||||||||||||
| Втулка направляющая | |||||||||||||||
| ГОСТ 1479-93 | Винт М6 | ||||||||||||||
| Пружина | |||||||||||||||
| Фиксатор | |||||||||||||||
| Пружина | |||||||||||||||
| КР ФИ- ТМиП | |||||||||||||||
| Изм. | Лист | № документа | Подпись | Дата | |||||||||||
| Разраб. | Шайдуллин | Патрон | Лит | Лист | Листов | ||||||||||
| Проверил | Иевлев | ||||||||||||||