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 | ||||||||||||||