124279 (689956), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

За осевую базу принимаем поверхность 5-6 с Ø 25 до Ø 33.

1.8 Расчет размеров профиля резца от радиальной измерительной базы

Расчет размеров профиля резца от радиальной измерительной базы и номинальных размеров шаблона и контршаблона сведен в таблицу 4.

Таблица 4: Размеры от радиальной измерительной базы

Номер точки на профиле	Глубина профиля от измерительной базы, мм.	Половина симметричного поля допуска, мм.	Номинальный размер глубины Ш и КШ, мм.	Допуски шаблона, мм.	Допуски контршаблона, мм.
1, 9, 10	6,2004	0,022	6,2224	0,006	±0,002
2, 3, 5, 13	5,1455	0,022	5,1675
4	10,3835	0,02	10,4035
6	1,0212	0,022	1,0432
7, 8	0,0000	0,00	0,0000
11, 12	4,1023	0,022	4,1243

1.9 Расчет угловых и криволинейных участков профиля

На профиле резца имеются три наклонные режущие кромки для обработки конических участков 1-2, 6-7, 12-13. Ввиду малой протяженности этих участков образующие профиля по этим участкам принимаются прямолинейными.

Расчеты радиуса и координат центра заменяющей окружности для криволинейного участка профиля фасонного резца производим по следующим координатам точек:

т. 3 (0;0)

т. 3΄ (-4,5375; -4,0704)

т. 4 (-9,075;-4,995)

Схема, поясняющая нахождение радиуса, на рисунке 2.

Рис.2 – Система координат относительно т. 3

;

.

Согласно рисунку 2

Углы наклона хорд:

;

;

;

;

;

Радиус заменяющей окружности:

Координаты центра заменяющей окружности:

;

;

1.10 Дополнительные режущие кромки резца

Размеры режущих кромок для надрезания выполнены из расчета, что глубина надрезания 1мм., а ширина надрезного резца 3мм.

Дополнительные режущие кромки показаны на рисунке 3.

1.11 Пересчет для резца осевых размеров от осевой измерительной базы

Результаты пересчета представлены на рисунке 3.

1.12 Осевые радиальные и угловые размеры шаблона и контршаблона

Номинальные размеры рассчитываем из условия максимума тела резца. Допуски на линейные размеры у шаблона задаются в тело, а у контршаблона – симметрично. Величины этих допусков принимаются у шаблонов 10%, а у контршаблонов – 5% от поля допуска соответствующих размеров профиля резца. Допуск на угловые размеры шаблона устанавливается в размере 10% от допуска на профиле детали, но не менее 3. У контршаблонов на изготовление угловых размеров допуск устанавливается в размере 25% от допуска на шаблон, но не менее 1. Чертеж шаблона и контршаблона представлен на рисунке 4.

Рис.3 – Профиль резца

Рис.4 – Конструктивное оформление резца

Необходимые размеры.

,

где t – максимальная глубина профиля;

к – запас по передней поверхности для размещения стружки.

Диаметр контрольной риски

;

Диаметр контрольного цилиндра, соответствующего радиальной измерительной базе Ø 34,92^+0,062. Максимальный диаметр резца Ø 60^+0,19.

2. Проектирование протяжки

2.1 Протягиваемая заготовка. Исходные данные:

Материал – сталь 20ХНЗА, твердость – НВ 285-321, состояние – после отжига, отверстие под протягивание получено зенкерованием, диаметр его до протягивания d_o (Н12) = 25,2^+0,21 мм, внутренний диаметр шлицев d (Н11) = 26^+0,13 мм, наружный диаметр шлицев D (Н12) = 32^+0,25 мм, ширина шлицевых впадин b (F8)= 6^+0,028 мм, число шлицев z = 6, размер фаски fх45= 0,4 мм, параметр шероховатости поверхностей (по b, D, d) Ra = 2,5 мкм, длина протягивания l = 80 мм.

2. Станок: горизонтально-протяжной, мод. 7Б56; тяговая сила Q = 196000 H, максимальная длина хода штока L_max = 1600 мм, диапазон рабочих скоростей 1,5-13 м/мин, состояние – удовлетворительное.

3. Производство – крупносерийное.

4. Длина протяжки, допустимая возможностями инструментального производства и заточного отделения, L_max = 1500 мм.

2.2 Порядок расчета

Расчет начинаем с установления схемы расположения зубьев на протяжке, группы обрабатываемости и группы качества. Принимаем предварительно схему расположения зубьев ФКШ. Окончательно схему расположения зубьев будет установлена после расчета длины круглой части. Если l_к>1,5 l, то фасочные зубья следует расположить между переходными и чистовыми круглыми зубьями, т.е. принять схему Ко.п.ФКч.к.Ш.

1. Группу обрабатываемости устанавливаем по табл. П1 приложения (лит. 1, стр.301). Сталь 20ХНЗА с твердостью НВ 285-321 относиться к 3-й группе обрабатываемости (сталь вязкая).

2. Группу качества устанавливаем для каждой поверхности шлицевого отверстия отдельно по табл. П2 приложения (лит.1, стр.304). Так как центрирование производиться по внутреннему диаметру с d = 26 мм и параметром шероховатости поверхности выступов Ra<2,5 мкм, то группа качества поверхности выступов, боковых сторон и поверхностей впадин вторая.

3. За материал рабочей части протяжки (передний конус, передняя направляющая режущая часть, задняя направляющая и задний хвостовик) принимаем быстрорежущую сталь Р6М5 по табл. П3 приложения (лит. 1, стр. 304) принимаем быстрорежущую сталь

4. Конструкцию протяжки принимаем с приваренным хвостовиком, материал хвостовика - сталь 40Х. Конструкцию хвостовика и размеры принимаем по ГОСТ 4044-70 (лит.1, стр. 306). Тип , исполнение 1. Диаметр переднего хвостовика D_хв.=22е8 мм, диаметр заднего хвостовика D_з.хв.= 17с11 мм.

Силу, допустимую прочностью переднего хвостовика, рассчитываем по формуле , где - допустимое напряжение при растяжении, МПа, F_оп – площадь опасного сечения хвостовика, мм². Приняв площадь опасного сечения F_оп = 227 мм² по табл. П4 (лит.1, стр.306) и рекомендуемое напряжение при растяжении = 300 МПа

Р_хв.=227·300=68100 Н.

5. Передние и задние углы зубьев протяжки выбираем по табл. П5 приложения (лит.1, стр. 308).

Передний угол черновых и переходных зубьев, чистовых и калибрующих γ=15°, задний угол черновых и переходных зубьев α_о=3°, чистовых α_ч=2°, калибрующих α_к=1°. Допуски на передние и задние углы по ГОСТ 9126-76.

Выбранное значение переднего угла для протяжек диаметром до 40 мм следует проверить на возможность выполнения на инструменте, диаметр абразивного круга должен быть не менее 100 мм.

Выбор формы и профильного угла производится по профилю стружечной канавки. Расчет выполняем в следующей последовательности:

Вспомогательный угол

Требуемый профиль угол шлифовального круга

Деле рассчитываем максимально допустимый диаметр шлифовального круга где ,

мм, следовательно, принимаем γ=10°.

, принимаем шлифовальный круг чашечной формы;

; мм, что удовлетворяет требованиям.

6. Скорость резания устанавливаем по табл. П6 приложения (лит. 1, стр. 309), для круглой части, одна из которой имеет наиболее высокую группу качества (2-ю), v = 5 м/мин. Так как в табл. П1 приложения сталь 20ХНЗА отмечена звездочкой (вязкая), то снижаем скорость на 20%, т.е. v =4 м/мин. Эта скорость входит в диапазон скоростей станка.

7. Определяем подачу черновых зубьев по средней наработке между двумя отказами (по табл. П7 приложения, лит.1, стр.310). Сначала устанавливаем наработку чистовой части при S_zч=0,02мм и v = 4 м/мин и Т= 67 м. Для черновых зубьев при v=4 м/мин и Т= 71 м, S_zс = 0,18 мм на зуб на сторону. Наработка с учетом поправочных коэффициентов, принятых по табл. П18 приложения (лит.1, стр.315), составляет

Т_м.н.= Т·К_тв·К_тр·К_тз·К_тм·К_тд·К_то·К_тф,

где К_тв - зависимость от вида и группы качества протягиваемых поверхностей, К_тр - зависимость от схемы резания, К_тз - зависимость от вида заготовки и подготовки поверхности под протягивание, К_тм - зависимость от материала протяжки, К_тд - зависимость от доводки зубьев протяжки, К_то - зависимость от вида СОЖ, К_тф - зависимость от формы шлицевого паза.

Т_м.н.=67·0,8·1·1·1·1·1·1= 53,6 м

Для круглой части, предназначенной для обработки поверхности 2-й группы качества, подачу черновых зубьев ограничиваем рекомендации табл. П17 приложения (лит.1, стр.315): для v = 4 м/мин и поверхности 2-й группы качества S_zc= 0,12 м/мин.

8. Определяем глубину стружечной канавки по формуле , где l_s – суммарная длина протягиваемых участков, мм. Принимаем предварительно коэффициент посещаемости согласно рекомендации методики К= 2,5

Для круглых зубьев h= =5,53мм

По табл. П19 приложения принимаем ближайшую большую глубину стружечной канавки h=6 мм (лит.1, стр.317).

Для фасочных и шлицевых зубьев h= =6,77мм

По табл. П19 приложения принимаем ближайшую большую глубину стружечной канавки h=8 мм (лит.1, стр.317). Глубину стружечной канавки, допустимую жесткостью протяжки (диаметр сечения по дну стружечной канавки < 40 мм), определяем по формуле h_ж = (0,2-0,23)d_о

Для фасочных и круглых зубьев h_ж=0,23·25,2=5,796 мм,

для шлицевых h_ж= 0,23·26=5,98 мм.

Из табл. П19 приложения принимаем ближайшую меньшую по отношению к расчетной глубину h= 5 мм для всех частей протяжки.

Так как глубина стружечной канавки для фасочных и шлицевых зубьев принята из условия жесткости протяжки, то для размещения стружки в стружечной канавке уменьшаем подачу по формуле :

S_zo= 0,1 мм, принимаем S_zo=0,1 мм

9. Определяем шаг черновых зубьев t_о и число одновременно работающих зубьев z_р. Шаг черновых зубьев принимаем по табл. П19 приложения наименьшим из всех имеющихся и соответствующим данной глубине стружечной канавки h=5 мм, t_o = 13 мм. Остальные элементы профиля: b =5мм, r=2,5мм, R=8мм.

Число одновременно работающих зубьев рассчитываем по формуле = =6

10. Определяем максимально допустимую силу резания (P_max). Принимаем P_max наименьшей из трех сил - Р_ст, Р_хв. и Р_о.п.:

Р_ст =0,8·Q=0,8·20000·9,81=156960 Н

Р_хв. =68100 Н

Величину Р_оп определяем по формуле Р_оп =F_oп· [σ]_р, где F_оп = 0,785·(d_o-2·h)², приняв [σ]_р =400 МПа,

F_оп=0,785(26-2·5)²=181,366Н,

Р_оп=181,3664·400=72546,56 Н.

Следовательно, принимаем Р_max=Р_оп=72546,56 Н

11. Определяем число зубьев в группе z_с по формуле z_c=(В_max·z·q_o·z_p·K_pм·К_ро·К_рк·К_рр)/Р_max для каждой части протяжки раздельно, подставив в формулу всесто В_max значения В_фmax, В_кmax и В_шmax. Максимальную длину режущих кромок на фасочных зубьях определяем приближенно по формуле

В_фmax=b+2f+(d-d_o)

В_фmax= 6+2·0,4+(26-25,2)=7,6 мм

В табл. П31 приложения при В_фmax<9 и D до 20-50 мм допускается z_с=1

Максимальную длину режущих кромок на круглых зубья определяем по формуле В_кmax=πd/z - (b+2f),

В_кmax= 3,14·26/6 - (6+2·0,4)=6,81мм

Значение B_кmax меньше значения, при котором допускается работа без разделения стружки; следовательно, принимаем z_с.к.=1.

Максимальную длину режущих кромок на шлицевых зубьях В_шmax=b_max=6,028 мм.

Удельную силу резания q_о в формуле

z_c=(В_max·z·q_o·z_p·K_pм·К_ро·К_рк·К_рр)/Р_max,

где К_мр - зависимость от состояния и твердости обрабатываемого материала, К_ро - зависимость от вида СОЖ, К_рк - зависимость от группы качества протягиваемой поверхности, К_рр - зависимость от способа разделения стружки, определяем из табл. П20 приложения: для γ=10° и S_zо=0,1мм q_о=236 Н/мм, для S_zс=0,1 мм q_о=236 Н/мм, поправочные коэффициенты находим по табл. П21 приложения: К_рм= 1, К_рр=1, К_рк=1, К_ро=1 для СОЖ, принятой по табл. П18 приложения (сульфофрезол В),

z_с.ф.= 0,89,

z_с.к.= 0,85,

z_с.ш.= 0,75.

Принимаем:

z_с.ф.=1, z_с.к.=1, z_с.ш.=2

12. Распределяем припуск между разными частями и зубьями протяжки. Припуск на фасочную часть определяется по формуле А_ф=D_ф-d_оmin, где D_ф находим по формуле D_ф = D_е + 0,4, а диаметр окружности D_е, проходящий через точку пересечения исходных профилей фаски и прямобочного паза, по формулам

sin λ = (b+2f)/d= (6+2·0,4)/26,13=0,26131

λ= 15,14781°

сtgλ_е= 4,32

λ_е=13,04254°

D_е=b/sinλ_е=6/ sin 13,04=26,71 мм

D_ф=D_e+0,5=26,7+0,5= 27,21 мм

А_ф=D_ф-d_о=27,21-25,2=2,01 мм

Припуск на круглую часть находим по формуле

А_к=d_max-d_omax= 26,13-25,2=0,93 мм

Припуск на черновые зубья А_ко определяем по формуле А_ко=А_к-(А_к.п.+А_к.ч.),

где А_к.п.= 0,18 мм из табл. П23, А_к.ч.= 0,12 мм из табл. П22,

А_ко=0,93-0,18-0,12=0,63 мм.

Припуск на шлицевую часть находим по формуле А_ш=D_max-D_ш1, а диаметр первого шлицевого зуба по формуле D_ш1=D_е+2S_zo

D_ш1=26,7+2·0,1=26,91 мм

А_ш=32,25-26,91=5,34мм

Припуск на черновые шлицевые зубья определяем по формуле

А_шо=А_ш-(А_ш.п.+А_ш.ч.), в которой А_ш.п.=0,18 мм из табл. П23, А_ш.ч.=0,08 мм из табл. П22,

А_шо=5,34-0,18-0,08=5,08 мм.

13. Находим число групп черновых зубьев i_o, остаточный припуск А_ост и распределение его. Число групп черновых зубьев i_o определяем по формуле i_o=A_o/2S_zo, подставив в нее соответствующие значения А_о и S_zo, принятые для каждой части; остаточный припуск находим по формуле А_ост=А_о-2S_zo·i_o.

i_ф=А_ф/2S_zф=2/2·0,1=10, принимаем i_ф= 10.

А_ост.ф.=2-2·0,1·10=0

i_ко=А_ко/2S_zок=0,63/2·0,1=3,15

А_ост.к.=0,63-2·0,1·2=0,03

Так как А_ост.к.<2Sп₁ (см. табл. П23 приложения), тогда i_ко= 3, часть остаточного припуска равная 0,03 срежется первым чистовым зубом:

i_шо=А_шо/2S_zшо=5,05/2·0,1=25

А_ост.шо=5,05-2·0,1·25=0,09мм, принимаем i_шо= 25.

14. Общее число зубьев определяем по формуле Σz=z_ф+z_к+z_ш, число фасочных - по формуле z_ф=i_ф·z_с.ф, число круглых - по формуле z_к=z_ко+z_к.п+z_к.ч+z_к.к и число шлицевых - по формуле z_ш=z_шо+z_ш.п+z_ш.ч+z_ш.к

z_ф=10·1=10

Число круглых черновых зубьев рассчитываем по формуле z_ко=i_коz_с.к.=3·1=3

Число круглых переходных зубьев z_к.п.= 2, из табл. П23 приложения, число круглых чистовых зубьев z_к.ч.=2, число калибрующих из табл. П22 приложения z_к.к.=2.

z_к=3+2+2+2=9.

Число шлицевых зубьев определяем по формуле z_шо=i_шо z_с.ш+1=25·2+1=51.

Число шлицевых зубьев из табл. П23 приложения z_ш.п.=4, скорректированное число переходных зубьев за счет остаточного припуска z_ш.п.= 4, число шлицевых чистовых зубьев (при z_с.ш.ч.=1) z_ш.ч=2, число калибрующих зубьев z_ш.к.=4,

z_ш=51+4+2+4=61,

z=10+9+61=80

15. Подъемы переходных зубьев круглой и шлицевой частей принимаем по табл. П23 приложения:

для круглых Sп₁=0,06 мм, Sп₂=0,03 мм

для шлицевых Sп₁= 0,06 мм, Sп₂= 0,03 мм

Подъемы чистовых зубьев круглой и шлицевой частей принимаем по табл. П22 приложения для круглых Sz_ч=0,02 мм (два зуба), Sz_ч= 0,01мм (два зуба) к подъему первого чистового зуба прибавляем 0,04 от остаточного припуска, т.е. Szч₃=0,04 мм и Szч₄= 0,01 мм, для шлицевых Sz_ч= 0,02 мм (два зуба).

16. Определяем длину режущей части протяжки L_р, шаги и профиль чистовых круглых и шлицевых зубьев. Вначале находим длину фасочной части по формуле l_ф=t_о z_ф, круглой части - по формуле l_к = t_o(z_ко+z_к.п.)+t_ч (z_к.ч.+z_к.к. - 1), шлицевой части - по формуле l_ш=t_o(z_шо+z_ш.п.+1)+t_ч(z_ш.ч.+z_ш.к.-1)

l_ф=15·10=150мм

Для круглой и шлицевой частей находим шаг чистовых зубьев по табл. П24 приложения (берем средний шаг t₂).

Шагу t_о=14мм соответствует шаг чистовых зубьев t₁= 13, t_к.ч.=t_к.ш.=t₂= 11 мм.

Остальные элементы стружечной канавки чистовых зубьев берем из. табл. П19 приложения h=5 мм от t_ч зависит b= 7 мм, R=8 мм, r=2,5 мм,

l_к=15(3+2)+13(2+2-1)=114 мм,

l_ш=15(51+4+1)+13(2+4-1)=905мм,

L_р=150+114+905=1169 мм.

17. Силу протягивания на каждой части протяжки рассчитываем по формулам

Р_ф=(В_фmax z q_o z_p K_p)/z_с.ф.=(7,6·6·236·6·1)/1= 64569,6 Н

Р_к=(В_кmax z q_o z_p K_p)/z_с.к.= (6,81·6·236·6·1)/1= 57857,76 Н

Р_ш=(В_шmax z q_o z_p K_p)/z_с.ш.= (6,028·6·236·6·1)/2= 25606,94 Н

18. Рассчитываем силы протягивания на каждой части протяжки по формулам, приняв среднюю длину режущего лезвия на фасочных зубьях В_ф= 6,8мм

P_ф= 57772,8 Н

P_к= 57857,76 Н

P_ш= 51213,89 Н

19. Диаметры калибрующих D_кк= 26,13 d11 мм

D_шк= 32,25 d11 мм

20. Для схемы ФКШ согласно рекомендациям п.10 (стр.89) методики принимаем диаметр впадин фасочных зубьев равным диаметру d_omin: D_вф= 25,2 мм, D_вш= 26 мм.

21. Число выкружек на круглых черновых и переходных зубьях и их ширину определяем по табл. П25 приложения:

N_к= 8, а_к= 6 мм и по табл. П27 приложения R_в= 30мм, R_к=25 мм

Чистовые круглые зубья выполняются без выкружек

Число выкружек шлицевых зубьев N_ш=z= 6 ширину режущих лезвий на прорезных зубьях определяем по формуле Б_ф=Б_ш=b-2f, приняв предварительно размер криволинейной фаски из табл. П32 приложения:

f_п= 1 мм, Б_ш= 4 мм

Для определения радиуса выкружки R_в и радиуса шлифовального круга R_к вычислим ширину выкружек шлицевых зубьев по формуле а_ш=ПD/N-Б_ш=12,47 мм.

По табл. П27 приложения для а_ш= 12,74 мм и D= 32 мм, R_в= 30 мм, R_к=25 мм.

22.Диаметр передней направляющей D_пн=25,2е8 мм, длина передней направляющей l_пн=64 мм, так как l/D>1,5

23. Длина переходного конуса принимаем по табл. П28 приложения l_п=20мм

24. Расстояние от переднего торца протяжки до первого зуба определяем в соответствии с п. 22 стр.55

L₁=l₁+l₂+l₃+l+25= 150+25+40+25=240 мм

l₁ принимают в зависимости от диаметра хвостовика = 150 мм, l₂ и l₃ в зависимости от станка l₂=25 мм, l₃= 40 мм

26. Диаметр задней направляющей D_зн= 26 f9 мм

длину задней направляющей принимаем по табл. П29 приложения:

l_зн= 25 мм

Протяжку делаем без заднего хвостовика

27. Общую длину протяжки определяем по формуле

L=L₁+L_p+l_зн=240+25+1169=1434 мм

Округляем L до 1435 мм

за счет уменьшения длины заднего направления:

l_зн= 26 мм

Таблица 2.1 – Диаметры зубьев протяжки

Номер зуба	Диаметр	Допуск	Угол	Наименование зубьев
1	25,4	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
2	25,6	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
3	25,8	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
4	26	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
5	26,2	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
6	26,4	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
7	26,6	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
8	26,8	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
9	27	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
10	27,2	-0.016	3º±30’	фасочные зубья
11	25,4	-0.016	3º±30’	черновые круглые зубья
12	25,6	-0.016	3º±30’	черновые круглые зубья
13	25,8	-0.016	3º±30’	черновые круглые зубья
14	25,95	-0.016	3º±30’	переходные круг. зубья
15	26,01	-0.016	3º±30’	переходные круг. зубья
16	26,09	-0.016	2º+30’	чистовые круг. зубья
17	26,13	-0.016	2º+30’	чистовые круг. зубья
18	26,13	-0.016	1º+30’	калибр. круг. зубья
19	26,13	-0.016	1º+30’	калибр. круг. зубья
20	26,91	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
21	27,11	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
22	27,09	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
23	27,31	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
24	27,29	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
25	27,51	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
26	27,49	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
27	27,71	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
28	27,69	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
29	27,91	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
30	27,89	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
31	28,11	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
32	28,09	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
33	28,31	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
34	28,29	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
35	28,51	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
36	28,49	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
37	28,71	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
38	28,69	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
39	28,91	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
40	28,89	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
Продолжение табл. 2.2.
41	29,11	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
42	29,09	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
43	29,31	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
44	29,29	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
45	29,51	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
46	29,49	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
47	29,71	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
48	29,69	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
49	29,91	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
50	29,89	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
51	30,11	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
52	30,09	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
53	30,31	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
54	30,29	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
55	30,51	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
56	30,49	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
57	30,71	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
58	30,69	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
59	30,91	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
60	30,89	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
61	31,11	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
62	31,09	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
63	31,31	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
64	31,29	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
65	31,51	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
66	31,49	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
67	31,71	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
68	31,69	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
69	31,91	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
70	31,89	-0.016	3º±30’	шлицевые зубья
71	32,11	-0.016	3º±30’	шлиц. перех. зубья
72	32,09	-0.016	3º±30’	шлиц. перех. зубья
73	32,17	-0.016	3º±30’	шлиц. перех. зубья
74	32,15	-0.016	3º±30’	шлиц. перех. зубья
75	32,21	-0.016	2±30’	шлиц. чист. зубья
76	32,25	-0.016	2±30’	шлиц. чист. зубья
77	32,25	-0.016	1±30’	калибр. шлиц. зубья
78	32,25	-0.016	1±30’	калибр. шлиц. зубья
79	32,25	-0.016	1±30’	калибр. шлиц. зубья
80	32,25	-0.016	1±30’	калибр. шлиц. зубья

Расчет корригированного профиля фасочных и шлицевых прямобочных зубьев. Для расчета корригированного бокового профиля шлицевых прямобочных зубьев из таблицы диаметров (2.2) зубьев назначаем номера первого (N_а=21) и последнего (N_е=69) зубьев расчетном участку, диаметры этих зубьев D_а=27,11 мм и D_е=31,91 мм. Для расчета используем также ширину паза b=7 мм, шаг черновых зубьев t_o=15 мм. Задаемся вспомогательным углом в плане: φ₁=3º.

Подъем заднего центра С на длине протяжки и половину угла корригированного бокового профиля зубьев и шлифовального круга ω_к рассчитываем по формулам

; ;

; ;

; ;

мм;

; ;

мм.

мм.

мм.

Для расчета подъема заднего центра С, размеров для контроля бокового профиля фасочных зубьев Н_а и Н_в назначаем номера первого N_а=1 и последнего N_е=9 фасочных зубьев и радиусы этих зубьев Dа=25,4 мм и Dе=27,2 мм, значение угла фаски β_ф и корригированного ушла фаски β_к принимаем по табл. П34 приложения для числа шлицев z=6: β_ф=40º, β_к =30º.

Другие данные, участвующие в расчете, следующие: b=7 мм, с=0,5 мм, d=25,4 мм.

Расчет производим по формулам:

; ;

; ;

; ;

; ;

мм;

мм;

мм

Шлифование бокового профиля фасочных зубьев производим профильным кругом с ω_к=60º (из табл. П34 приложения), следовательно,

мм.

Длина расчетного участка

мм

мм.

мм;

мм;

Корригированный угол профиля фасочных впадин на протяжке 2ω_к=120º (из табл. П34 приложения).

Для первого зуба Н₁=9,57 мм, для последнего Н₂=9,26 мм; при шлифовании боковых поверхностей фасочных зубьев с № 1 по № 10 задний хвостовик поднять в направлении стрелки Е; подъем равен 5,07 мм на длине 1435 мм; при шлифовании боковых поверхностей шлицев с зуба № 21 и № 69 задний хвостовик поднять в направлении стрелки F; подъем равен 0,57 мм на длине 1435 мм; продольный профиль черновых зубьев.

3. Проектирование долбяка

Исходные данные:

Долбяк дисковый наружного зацепления, чашечного типа

Модуль нормальный – m_n=2;

Число зубьев нарезаемого колеса z₁=20;

Число зубьев сопряженного колеса z_к=38;

Коэффициент смещения исходного контура нарезаемого колеса x₁=0,36;

Коэффициент смещения исходного контура сопряженного колеса х_к=0,25;

Ст=8В

3.1 Размеры зубчатых колес

По ГОСТ 1643-72 выбираем значение наименьшего отклонения толщины зуба в зависимости от вида сопряжения и степени точности по нормам плавности. Для этого определяем диаметр делительной окружности нарезаемого колеса

d₁=m_n·z₁= 2·20=40 мм

d_к=m_n·z_к= 2·38= 76 мм

Наименьшее отклонение толщины зуба

А_се=0,11 мм

Допуск на толщину зуба T_c устанавливается по табл. 16 (ГОСТ 1643-72). Для этого предварительно определяем допуск на радиальное биение зубчатого венца F_r нарезаемого колеса по табл. 3 (ГОСТ 1643-72)

F_r=0,042 мм

Т_с=0,1 мм

Код нарезаемого зубчатого венца

K₁=1

В связи с тем, что зубчатые колеса имеют угол β=0, то m_t=m_n, α_t=α_n

Диаметр основной окружности

dв₁=d₁·сosα_n= 40·сos20= 37,5877 мм

dв_к=m_n· z_к· сosα_n= 2·38· сos20= 71,4166 мм

Угол зацепленная в передаче

inv α_tw=inv α_t + 2(x₁+k₁·x_o) ·tg α_n/(z₁+k₁·z_o)

inv α_tw=inv α_t + 2(0,25+1·0,36) ·tg 20/(38+1·20)

inv α_tw=inv α_t +0,007656 рад

inv α_t = tg α_t -α_t=0,014904 рад

inv α_tw=0,007656+0,014904=0,0225603 рад

α_tw=22,85°

Коэффициент уравнительного смещения

Δy=х₁+k₁·х_к - 0,5(z₁+k·z_к)(сosα_n/cosα_tw - 1) =

= 0,25+1·0,36- 0,5(20+1·38)(сos20/cos22,85 - 1) =0,038261 мм

Диаметр окружности выступов

da₁=d₁+2k₁m_n[f+k₁(x₁-Δy)]

da₁=40+2·1·2[1+1(0,4-0,038261)]=45,287 мм

da_к=76+2·1·2[1+1(0,4-0,038261)]= 80,847 мм

Межосевое расстояние в передаче

a_tw=(dв_к+k₁dв₁)/2 cosα_tw

a_tw=(71,4166+1·37,5877)/2 cos22,85= 59,1435мм

Диаметр впадин

d'_f1=2a_tw-k₁(da_к+0,6m_n), где dв_к - диаметр основной окружности,

d'_f1=2·59,1435-1(80,84696+0,6·2) =36 мм

dа_к - диаметр окружности выступов сопряженного колеса.

Допуск на диаметр впадин

δ_f1=Т_с/tgα_т + 0,3

δ_f1= 0,1/tg20+0,3=0,57 мм

Расчетный диаметр впадин

d_f1=(d'_f1-0,2k₁δ_f1),

d_f1=(36-0,2·1·0,57) = 35,886 мм

d_f1max =35,886+0,114= 36 мм

d_f1min = 35,886-0,456=35,43 мм

Радиус кривизны в начале активного участка профиля зуба

ρ_р=a_tw sin α_tw-0,5k₁

ρ_р=59,1435 sin 22,85-0,5·1· =4,02 мм

Радиус кривизны в конце активного участка профиля зуба

ρ_а=0,5k₁

ρ_а=0,5·1 =12,63 мм

Коэффициент смещение исходного долбяка контура зуба детали в станочном зацеплении с долбяком

х₁=-А_се+0,25Т_с)/2m_n tgα_n

х₁=-(0,11+0,25·0,1)/2·2 tg20 =-0,0927274 мм

3.2 Проектирование инструмента

Выбираем с минимальным делительным диаметром d_о=80 мм

Число зубьев долбяка z_о=80/2=40 мм

Диаметр основной окружности d_во= 80·сos20=75,1754 мм

Станочное зацепления нового долбяка с деталью из условия обработки впадин и активного участка профиля

А=1+((d²_f1-d²_во-(2ρ_p)²)/(dв₁+dв_о)²

А=1+((35,886²-75,1754²-(2·4,0199)²)/(37,5877+75,1754)² = 0,65175

В=2·2ρ_р/(dв₁+dв_о)

В=2·2·4,01994/(37,5877+75,175)=0,1426

С=2·d_f1/(dв₁+dв_о)

С=2·35,886/(37,5877+75,175)=0,6365

Сумма коэффициентов под радикалом

У=А²+В² - С²= 0,65175+0,1426+0,6365=0,03999961

Z= А·С=0,65175·0,6365=0,415

Х=А²+В²= 0,65175²+0,1426²=0,445

D=В√У= 0,1426√0,3999961= 0,0285

α_tw=arccos((Z±D)/X)

α'_twн=arccos((0,415±,0285)/0,445) = 29,785

invα_twн= 0,0525 рад

α'_twс= 5,103 °

Коэффициент смещения исходного контура для нового долбяка

x_он=(invα_twn-invα_n)(z₁+z_o)/2 tgα_n -x₁

x_он=(0,052514-0,0149)(20+40)/2 tg20 +-0,0927=3,1926 мм

Станочный угол зацепления из условия отсутствия в процессе обработки среза головки зуба детали неэвольвентой частью зуба инструмента

α''_twc=arctg(2ρ_a/(dв₁+dв_o)

α''_twc=arctg(2·12,6301/(37,5877+74,175)= 12,62641

Так как d_f1b1, не нужно рассчитывать еще один угол зацепления

Выбираем угол зацепления

α_twc=12,626º

invα_twc=0,003823

Размеры нового долбяка по передней поверхности при станочном угле зацепления, равным α_tw

межосевое расстояние в зацеплении

a_tw=(dв₁+k₁·dв_о)/2cosα_tw

a_tw=(37,5877+1·74,1754)/2cos29,79 = 64,9638 мм

диаметр окружности выступов

dа_он=k₁(2a_twн-d_f1)

dа_он=1 (2·64,96377-35,886)= 94,0415 мм

Для определения окружной толщины зуба по верху долбяка рассчитываем размеры долбяка в исходном сечении:

окружная толщина зуба по делительному диаметру

S'_по=П·m_n/2=3,14·2/2=3,142 мм

толщина зуба по делительному диаметру для нового долбяка

S_но=S'_по+2·х_он m_n tgα_n= 3,14159+2·2,86245· 2 tg20=7,7897 мм

станочный угол зацепления

invα'_tw=invα_n+2х₁/(z₁+k₁z_o) tgα_n=0,0149-2·0,09273/(20+40) tg20=0,013779 рад α'_tw= 20,76º

межосевое расстояние в зацеплении:

a'_tw=(dв₁+k₁·dв_о)/2cosα'_tw=(37,5877+1·74,1754)/2cos20,76=60,296 мм

диаметр окружности выступов

d'_ao=2a'_tw - k₁d_f1=2·60,296 - 35,886=84,707 мм

угол давления на головке зуба

α't_ао=arccos d_во/d_ао= arccos 75,1754/84,70678= 27,442º

inv α'_tао= 0,04033 рад

Окружная толщина зуба по верху долбяка в торцовом сечении

S'_tao=84,9239(3,14159/80+0,0149-0,0403)= 1,1729 мм

Минимально допустимая окружная толщина зуба по верху

[S_tао]=√ 0,2594·2-0,0375=0,6938 мм

Угол давления на головке зуба нового долбяка

α'_tаон=arccos d_во/dа_он= arccos 75,1754/94,04154= 36,9286

inv α'_tаон= 0,107076 рад

Окружная толщина зуба по верху долбяка в торцовом сечении

S_tao= 94,0415(7,7897/80+0,0149-0,1071)=0,48896 мм

При d_аон= 94,041536 долбяк имеет S_tao<[S_tao]

Таким образом, необходимо рассчитывать максимально допустимое положительное исходное расстояние из условия отсутствия заострения зубьев долбяка

Определение диаметра инструмента по условию отсутствия заострения зубьев:

расчетное значение d_ао=85,9107 мм;

толщина зуба по передней поверхности

S_но =3,5 мм;

S_tao =1,04 мм;

α'_tаон = 28,70275 мм;

inv α'_tаон=0,04659 мм .

Рис.3.1 – Определение диаметра инструмента в зависимости от [S_tao]

Максимально допустимый диаметр долбяка из условия отсутствия заострения зубьев

d_аон= 85,9107 мм

Максимально допустимое положительное исходное расстояние для нового долбяка

а'_н=(85,9107-84,70678)/2tg6=5,727 мм

х_он=(85,9107-84,70678)/4=0,30099 мм

Максимально допустимое отрицательное исходное расстояние определяем при подстановке в них значения угла α_twc и α_twн

х_ос=(0,00364-0,014904)(40+20)/(2·tg20) + 0,093 =-0,83589 мм

а_с= -0,8359·2/tg6 =-15,906мм

Максимальная величина стачивания

H=5,7274+15,9059=21,633 мм

Полученная максимально допустимая величина стачивания Н>В'_р, поэтому принимаем:

а=0,5В'р=5,00 мм

а_с= -5,00 мм

х_он= 5,00·tg6/7=0,2628 мм

Уточняем диаметры инструмента нового, сточенного и задний угол по верху из условия обработки впадин между зубьями детали

станочный угол зацепления нового долбяка

invα_twn=0,0149+2·tg20(0,262761-0,093)/(20+40)=0,01698,

α_twn= 20,833

межосевое расстояние

а_twн= (37,5877+75,1754)/2cos20,833=60,33 мм

наружный диаметр нового долбяка

d_аон= 2·60,33-35,886=84,766 мм

Коэффициент смещения исходного контура для предельно сточенного долбяка

х_ос=-5,00 tg6/7 = -0,2628 мм

станочный угол зацепления

invα_twс=0,0149+2·tg20(-0,26276-0,093)/(20+40) =0,01059,

α_twс= 17,9167 º

межосевое расстояние

а_twс=(37,5877+75,1754)/2cos17,9167=82,624 мм

Диаметр долбяка d_аос=2·60,0267-35,886= 84,167 мм

Задний угол по верху долбяка

δ= arctg((84,7652-82,62428)/20) =6,109875 = 6º6' 36''

Радиус кривизны в начале активного участка профиля зуба нарезаемого колеса, обеспечиваемый рассчитанным инструментом

новым долбяком ρ_н=а_twн sinα_twн-0,5

ρ_н =60,33 sin20,833-0,5 =1,873 мм

сточенным долбяком ρ_с=а_twс sinα_twс - 0,5

ρ_с=59,2551 sin17,92 - 0,5 = 1,0866 мм

Нормальная толщина зуба по делительному диаметру нового долбяка

S_но=3,14159+2·0,262761·2·tg20=3,524 мм

Высота головки зуба h'=0,5(d_аон-d_o)= 0,5(84,7652-80)=2,385 мм

Диаметр впадин

d_fo=d_aон-d_а1+d_f1-0,6m_n= 84,7652-45,28696+35,886-0,6·2= 74,164 мм

Корригированный профильный угол инструмента

α'_n=arctg(1+tg6·tg5)tg20= 20,169147 = 20º 10' 9''

Диметр основной окружности при шлифовании бокового профиля зубьев долбяка

d'_во=d_о cosα'_n=80cos20,16915=75,094 мм

Радиус кривизны в начале активного участка профиля зуба долбяка

ρ_р=а_twн sinα_twн-0,5

ρ_р = 60,33 sin20,833-0,5 =8,82445 мм

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальности «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструмент»/ Т.Н. Сахаров, О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой и др.-М.: Машиностроение, 1989.-328 с.: ил.

2. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учебное пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент».-5-е изд. -М.:Машиностроение, 1990.-448 с.: ил.

3. Васькин В.А. «Режущий инструмент». Учебное пособие по курсовому проектированию. – Челябинск: ЮУрГУ, 1998, – 215с.:ил.

4. Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. ред. В. И. Баранчикова. -М.:Машиностроение, 1994.-560 с.:ил.

5. Черемисов А.В., Ивлев С.Б. Проектирование червячных зуборезных фрез: Учебное пособие для курсового проетирования.-Челябинск:ЧГТУ, 1993.-11 с., ил.

1. Справочник инструментальщика/ И. А. Ординарцев, Г. В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева.-Л.: Машиностроение, 1987.-846 с.:ил.

2. Справочник технолога–машиностроителя. В 2-х т.–4-е издание /под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.– М.: Машиностроение, 1985.–Т.2.

3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. – 7-е изд., перераб. и доп. –М.: Машиностроение, 1992

Характеристики

Список файлов курсовой работы