Разработка технологического процесса для детали-полумуфта

 

Р_хв=300·227=68100 Н.

д)  Передние и задние углы зубьев протяжки выбираем по прил. 5:

.

е) Скорость резания () для круглой части, которая имеет  наиболее высокую группу качества (2-ю), V=7 м/мин.

ж) Определяем подачу черновых зубьев по средней наработке между двумя отказами (см. прил. 7). Сначала устанавливаем наработку чистовой части при V=7 м/мин, Т=60 мин., для черновых зубьев при V=7 м/мин, Т=60 мин. и S_zc =0,2 мм на зуб на сторону. Наработка с учётом поправочных коэффициентов, принятых по прил. 7, составляет

.

Для круглой  части, предназначенной для обработки  поверхности 2-й группы качества, подачу черновых зубьев ограничиваем по рекомендациям (): S_zc=0,11 мм.

з) Определяем глубину стружечной канавки по формуле (2), приняв предварительно коэффициент помещаемости K=3 согласно рекомендациям методики.

Для круглых  зубьев

                                                           h=1,1283 ;                                               (9.2)  

=4.986 мм.

По прил. 10 принимаем  ближайшую большую глубину стружечной канавки  =5 мм.

Для фасочных и  шлицевых зубьев

=5,96 мм.

По прил. 10 () принимаем =6 мм. Глубину стружечной канавки, допустимую жёсткостью протяжки (диаметр сечения по дну стружечной канавки менее 40 мм), определяем по формуле (4). Для фасочных и круглых зубьев

                                                    h_ж=(0,2…0,23)D_о                                                    (9.3)

 

.

Для шлицевых

.

Так как  , то выбранную канавку =5 мм принимаем для дальнейших расчётов.

9. Определяем шаг черновых  зубьев t_o и число одновременно работающих зубьев Z_p. Шаг черновых зубьев принимаем по прил. 10 () – наименьший из всех имеющихся и соответствующий данной глубине профиля: h=5 мм, t_o = 12 мм. Остальные элементы профиля: b=4 мм, r=2.5 мм, R=19.6 мм.

Число одновременно работающих зубьев рассчитываем по формуле (7):

                                       Z_p=                                                                 (9.4)

 

.

Если Z_p получается нецелым, то дробную часть не учитывают. Принимаем Z_p=6.

10. Определяем максимально  допустимую силу резания Р_max, являющуюся наименьшей из трех сил P_CT, P_XB, P_О:

P_CT =0,8Q  (9.5 )

P_CT =0,8 ∙ 196 000=156 960 Н,

P_XB =68100 Н.

Величину P_ОП определяем по формуле (10), приняв [σ]_р=400 МПа,

 

                                                            P_ОП =0,785[σ]_р (d_о–2h)²                                                                                   ( 9.6)

 

P_ОП =0,785∙300(28–2∙6)²= 61440 Н.

Следовательно, принимаем  Р_max= P_оп = 61440 Н.

11. Определим числа  зубьев в группе Z_c по формуле (13) для каждой части протяжки раздельно, подставив в формулу (14) вместо B_max значения В_{ф max}, В_{к max}, В_{ш max}. Максимальную длину режущих кромок на фасочных зубьях определяют приближённо по формуле (15):

 

B_{ф max}=b+2c+(d–d₀)   ( 9.7)

B_{ф max}= 4+2∙0,5+(23-22.8)=5,2 мм,

где с = 0,5 мм из прил. 20.

По прил. 13 при В_{ф max} ≤9, поэтому допускается Z_c=1. Максимальную длину режущих кромок на круглых зубьях определяем по формуле (9.8).

 

                                                    В_{к max}= – (b+2c)                                                      ( 9.8)

 

В_{к max}= 3,14∙ – (4+2∙0,5)=9.65 мм.

Максимальная длина  режущих кромок на шлицевых зубьях  В_{ш max}=b_max=9.65 мм.

Удельную силу резания g_o в формуле (14) определяем из прил. 11: для γ=20 и g_o=157 Н/мм; поправочные коэффициенты находим по прил. 12: K_рм=1,0; K_рр=1,0; K_рк=1,1 для фасочных и шлицевых зубьев, так как группа качества для них – 3-я; для круглых при второй группе качества K_рк=1,0. Поправочный коэффициент K_ро=1 для СОЖ, принятой по прил. 9 (сульфофрезол):

 

                                               

                                      ( 9.9 )

 принимаем Z_cф=1;

 принимаем Z_cк=1;

 принимаем Z_cш=1.

12. Силу протягивания  на каждой части протяжки рассчитываем  по формулам (27)–(30):

 

                  (9.10) 

Р_ф= =29390 Н;

Р_ш= =54542 Н;

 

                            ( 9.11) 

Р_к= =54542 Н.

13. Распределяем припуск  между разными частями протяжки. Припуск на фасочную часть определяем по формуле (33), где D_ф находим по формуле (9.15), а диаметр окружности D_Е, проходящий через точку пересечения исходных профилей фаски и прямобочного паза, по формулам (35)–(37):

                                       

                                                      (9.12)

; ;

 (9.13)

 

;   ;

 

D_Е=          (9.14)

D_Е= =24.6 мм;

D_ф=D_Е+0,4     (9.15)

D_ф =24.6+0,4=25 мм;

A_ф= D_ф – d_0min     (9.16)

 

A_ф=25–22.19=2,81 мм.

Припуск на круглую часть  находим по формуле (46):

А_к=d_max–d_оmin    (9.17)

А_к= 23,03–22.19=0.84 мм.

 

Припуск на черновые зубья  определяется по формуле (48):

    (9.18)

А_ко=0,84–(0,24+0,12)=0,48 мм,

где А_кп=0,24 мм из прил. 14,

А_кч=0,12 мм из прил. 15.

Припуск на шлицевую часть  находим по формуле (49), а диаметр  первого шлицевого зуба D_ш1 по формуле (9.20):

                                                        А_ш= D_max – D_ш1  (9.19)

А_ш =65,12–24,98= 7,94 мм;

D_ш1=D_Е+2∙S_zo (9.20)

D_ш1= 24,6+2∙0,19=24,98 мм.

Припуск на черновые шлицевые зубья определяем по формуле (55), в которой А_шп=0,24 мм из прил. 14, А_шч=0,08 мм из прил. 15:

А_шо=А_ш–А_шп–А_шч  (9.21)

А_шо =7,94–0,24–0,08=7,62 мм.

14. Находим число групп  черновых зубьев i_о, остаточный припуск А_ост и его распределение. Число групп черновых зубьев i_о определяем по формуле (56), подставив в неё соответствующие значения А_о и S_zo, принятые для каждой части:

  (9.22)

 = 2,52/2∙0,19 = 6,6.

Принимаем i_ф =6. Находим остаточный припуск по формуле (57):

                                                      A_{ост ф} = А_о – 2S_zoi_o.                                                      (9.23)         

А_{ост ф} = 2,52–2∙0,19∙6= 0,24 мм.

Добавляем один зуб с  подачей S_zф=0,12 мм.

                                                              

                                                           (9.24)

i_ко = A_ко/2S_zo = 0,87/2∙0,19 = 2,29, принимаем 2,

А_{ост к}= 0,87–2∙0,19∙2 = 0,11 мм.

Так как А_{ост к} < 2S_п1 (см. прил. 13), то добавляем один переходный зуб с подъемом 0,055 мм. Тогда i_кп=3,

                                                       (9.25)

i_шо = A_шо/2S_zo = 7,62/2∙0,19 = 20,05, принимаем 20;

 

                                                     А_{ост ш} = А_шо–2S_zo∙i_o                                                        (9.26)

 

А_{ост ш} = А_шо–2S_zo∙i_o = 7,62–2∙0,19∙20= 0,02 мм.

Этот остаточный припуск  будет срезан переходными зубьями. 

15. Общее число зубьев  определяют по формуле (60),число  фасочных зубьев – по формуле (64), число круглых – по формуле (62) и число шлицевых – по формуле (63):

Z_ф=7·1=7.

Число круглых черновых зубьев рассчитывается по формуле (65):

 Z_ко=2·1=2.

Число круглых переходных зубьев Z_кп=2 из прил. 14 плюс один зуб для срезания остаточного припуска:

Z_кп=3.

Число круглых чистовых Z_кч=4, калибрующих Z_кк=4:

Z_к=2+3+4+4=13.

Число черновых шлицевых зубьев определяем по формуле (66): 

Z_шо=20·1+1=21.

Число шлицевых переходных зубьев из прил. 14 Z_шп=4, число шлицевых чистовых зубьев Z_шч=2, число шлицевых калибрующих Z_шк=3:

Z_ш=21+4+2+3=30,

ΣZ=7+13+30=50.

16. Подъемы переходных  зубьев круглой и шлицевой  частей принимаем по прил. 14: для  круглых S_п1=0,08 мм, S_п2=0,04 мм, для шлицевых S_п1=0,08 мм, S_п2,3=0,04 мм.

Подъёмы чистовых зубьев круглой и шлицевой частей принимаем  по прил. 15: для круглых S_zч=0,02 мм (два зуба); S_zч=0,01 мм (два зуба); для шлицевых S_zч=0,02 мм (два зуба).

17. Определяем длину  режущей части протяжки L_p, шаг и профиль чистовых круглых и шлицевых зубьев. Вначале находим длину фасочной части по формуле (70), круглой части – по формуле (71), шлицевой части – по формуле (74):

l_ф = t_o∙Z_ф = 18∙7=126 мм.

Для круглой и шлицевой частей находим шаг чистовых зубьев по прил. 16 (берём средний шаг t₂). Шагу t_o=18 мм соответствует шаг чистовых зубьев  t_кч=t_кш=t₂=14 мм. Остальные элементы стружечной канавки чистовых зубьев берём из прил. 10: h=6 мм, r=3 мм, b=4,5 мм, R=10 мм.

l_k=t_o (Z_ko+Z_кп)+t_ч(Z_кч+Z_кк–1) (9.27)

 

l_k=t_o (Z_ko+Z_кп)+t_ч(Z_кч+Z_кк–1)=18(2+3)+14(4+4–1)=178 мм;

l_ш=t_o (Z_ш0+Z_шп)+t_ч(Z_шч+Z_шк–1) (9.28)

l_ш=t_o (Z_ш0+Z_шп)+t_ч(Z_шч+Z_шк–1)=18(21+4+1)+14(2+3–1)=524мм;

L_p = l_ф + l_к + l_ш (9.29)

L_p = 126+178+464=798 мм.

18. Рассчитываем дополнительные  варианты, увеличивая число одновременно  работающих зубьев:

2 вариант – Z_p=5;   3 вариант – Z_p=6.

Для дополнительных вариантов  рассчитываем шаги черновых зубьев по формуле

 (9.30)

и берём ближайшие  большие к ним значения из прил. 10:

2 вариант – 

;   3 вариант –

Найдём глубины стружечных канавок, соответствующие этим шагам из прил. 10: h равны соответственно 6 и 5 мм.

Рассчитываем подачи для каждого варианта по формуле (5): S_zо равно соответственно 0,15 и 0,11 мм/зуб на сторону.

Находим, как и в  первом варианте, все необходимые  параметры протяжек. Результаты расчётов сведены в табл. 4.

Принимаем для каждой части протяжки оптимальный вариант. Для фасочной части принимаем 1-й вариант, а для круглой и шлицевой – 2-й.

Так как длина круглой  части l_к=171 мм, что превышает 1,5L, то черновые и переходные зубья выполняем по групповой схеме (Z_ск =2), пересчитываем их число и помещаем перед фасочными зубьями (схема КопФКчкШ):

Z_ко =3·2=6;   Z_кп =2·2=4.

Длину круглой черновой и переходной, а также чистовой и калибруюшей частей рассчитываем с учётом выхода шлифовального круга при шлифовании бокового профиля фасочных зубьев:

L_ко+l_кп=15(6+4)+2=152 мм;

L_кч+l_кк =12(4+4–1)+5=89 мм.

Таблица 4

Искомый параметр	Вариант
	1	2	3
Zp	4	5	6
to, мм	18	15	12
ho, мм	8	6	5
bo, мм	6	5	4
Szо, мм	0,19; 0,25	0,15	0,11
Zc.ф: Zc.к: Zc.ш	1:1:1	2:1:1	2:2:2
Aф, мм	2,52	2,52	2,52
Ак, мм	1,23	1,23	1,23
Ак.п, мм	0,24	0,24	0,18
Ак.ч, мм	0,12	0,12	0,12
Ак.о, мм	0,87	0,87	0,97
Dш1, мм	24,18	24,20	24,22
Аш, мм	7,94	8,02	8,10
Аш.п, мм	0,24	0,24	0,18
Аш.ч, мм	0,08	0,08	0,08
Аш.о, мм	7,62	7,62	7,68
iф пр	5	8	11
iко пр	2	2	3
iшо пр	20	25	34
Аост.ф, мм	0,24	0,12	0,10
Аост.к, мм	0,11	0,27	0,21