1.2 Выбор материала инструмента
Для проектирования протяжки выбираем быстрорежущую инструментальную сталь марки Р9, химический состав которой приведен в
таблице 1.
Таблица 1 – Химический состав стали марки Р9
Содержание элементов, % |
|||||||||
W |
V |
Co |
Si |
Mo |
Mn |
Ni |
P |
Cr |
S |
8,5 – 9,5 |
2,3 – 2,7 |
Не более 0,5 |
Не более 0,5 |
Не более 1 |
Не более 0,5 |
Не более 0,4 |
Не более 0,03 |
3,8 – 4,4 |
Не более 0,03 |
Расшифровка марки стали Р9: буква Р говорит о том, что перед нами инструментальная быстрорежущая сталь, в которой присутствует вольфрам в количестве около 9%.
-
Расчет конструктивных элементов круглой протяжки
-
Припуск на сторону отверстия под протягивание определяем по формуле:
, (1.1)
где - номинальный диаметр протягиваемого отверстия, мм;
- минимальный диаметр отверстия заготовки под протягивание, мм.
.
-
Подъем на зуб на сторону выбирают по таблице 3 [4]. Принимаем .
Между режущими и калибрующими зубьями делают несколько зачищающих зубьев с постоянно убывающим подъемом на зуб. Принимаем и распределяем подъем на зуб следующим образом:
-
Профиль, размеры зуба и стружечных канавок между зубьями выбирают по таблице 9 [4] в зависимости от площади слоя металла, снимаемого одним режущим зубом протяжки. Необходимо, чтобы площадь сечения стружечной канавки между зубьями отвечала условию:
, (1.2)
где - коэффициент заполнения канавки, выбирают по таблице 11 [4], учитывая, что сталь 30 с твердостью НВ179 имеет предел прочности , принимаем ;
- площадь сечения канавки, мм2
; (1.3)
- площадь сечения среза металла, снимаемого одним зубом, мм2.
(1.4)
;
.
Пользуясь таблицей 9 [4] для ближайшего большего значения , при стружечной канавке с удлиненным дном (рис. 1.2) принимаем: шаг зубьев протяжки ; глубину канавки ; длину задней поверхности ; радиус скругления канавки и .
Рисунок 1.2 – Эскиз профиля режущих зубьев протяжки
Шаг калибрующих зубьев круглых протяжек принимаем равным 0,6 – 0,8 шага режущих зубьев. Принимаем .
Рисунок 1.3 – Эскиз профиля калибрующих зубьев
На калибрующих зубьях делается ленточка с углом Ширина ленточки мм (рис. 1.3).
Шаг зачищающих зубьев протяжки делают переменным: от до . Принимаем изменение шага мм. Тогда из двух смежных шагов один равен мм, а второй мм.
-
Геометрические элементы лезвия режущих и калибрующих зубьев выбираем по таблицам 6 и 7 [4]: передний угол; задний угол: для черновых зубьев , для калибрующих .
Число стружкоразделительных канавок выбираем по таблице 2 [4]: число канавок . Предельное отклонение передних углов всех зубьев , задних углов режущих зубьев , задних углов калибрующих зубьев .
Рисунок 1.4 – Эскиз стружкоразделительных канавок
-
Максимальное число одновременно работающих зубьев:
(1.5)
.
-
Определяем размеры режущих зубьев. Диаметр первого зуба принимаем равным диаметру передней направляющей части: . Диаметр каждого последующего зуба увеличиваем на . На последних трех зачищающих зубьях, предшествующих калибрующим зубьям, подъем на зуб постепенно уменьшаем по данным п. 2.
-
Число режущих зубьев подсчитываем по формуле и затем уточняем по таблице размеров зубьев:
, (1.6)
где – величина припуска под протягивание на сторону.
.
Принимаем .
-
Диаметр калибрующих зубьев определяем по формуле:
, (1.7)
где – максимальный диаметр обрабатываемого отверстия;
– изменение диаметра отверстия после протягивания, определяется для каждого материала опытным путем, при протягивании стали наблюдается разбивание в пределах 0,005…0,01 мм.
.
-
Число калибрующих зубьев принимаем по таблице 12 [4].
По таблице П.3 [3] по допуску выбираем квалитет точности . Принимаем число калибрующих зубьев , а число зачищающих зубьев .
-
Число выглаживающих зубьев принимаем . Размеры отдельных элементов выглаживающих зубьев зависят от шага зубьев, а шаг от длины протягиваемого отверстия. По таблице 13 [4] при длине протягиваемого отверстия , принимаем шаг . Выбираем второй тип зубьев (рис. 1.5), который применяется при шаге больше 6 мм для обработки незакаленных сталей. Для этого типа размеры выглаживающих зубьев:
,
,
.
Рисунок 1.5 – Эскиз выглаживающих зубьев
Диаметр выглаживающих зубьев принимаем равным мм.
-
Вычисленные размеры зубьев сводим в таблицу 2, помещаемую на рабочем чертеже протяжки.
Таблица 2 – Диаметры зубьев протяжки
Номер зуба |
Диаметр, мм |
Номер зуба |
Диаметр, мм |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 |
11,200 11,262 11,324 11,386 11,448 11,510 11,572 11,634 11,696 11,758 11,820 11,882 11,944 11,975 |
15 16 |
11,996 12,006 |
17 18 19 20 21 22 |
12,014 |
||
23 24 25 26 27 |
12,016 |
-
Длину протяжки от торца хвостовика до первого зуба принимают по станку в зависимости от патрона, толщины опорной плиты, приспособления для закрепления заготовки, зазора между ними, длины заготовки и других элементов (рис. 1.6):
, (1.8)
где – длина входа хвостовика в патрон, зависящая от конструкции патрона, принимаем ;
– зазор между патроном и стеной опорной плиты станка, равной 5…20 мм, принимаем ;
– толщина стенки опорной плиты станка, принимаем ;
– высота выступающей части планшайбы, принимаем ;
– длина передней направляющей с учетом зазора ∆:
, (1.9)
где мм.
.
Находим , принимаем . Длина должна быть проверена по станку с учетом длины протягиваемого изделия согласно таблицы 23 [4]: ; так как , то , принимаем .
Рисунок 1.6 – Схема для определения длины протяжки от торца хвостовика до первого зуба