Допустимая сила протягивания
Допустимая сила протягивания: P = F×[sp]×Kи, Н,
где F – площадь опасного сечения, мм2;
[sp] – допустимое напряжение растяжения:
для стали 40Х, из которой выполнен хвостовик – [sp] = 250 МПа;
для стали Р6М5, из которой выполнена рабочая часть – [sp] = 400 МПа;
Kи – коэффициент, учитывающий влияние изгиба протяжки (Kи = 0,9).
Рассмотрим два опасных сечения:
1 – сечении по диаметру Dox в замковой части:
P1 = Fох×[sp1]×Kи =1134,1×250×0,9=255172 Н;
2 – сечение по дну канавки перед первым зубом:
P2 = ×[sp2]×Kи = ×400×0.9=613994 Н,
где h – высота зуба протяжки (см. ниже).
В дальнейшем рассматриваем номинальное тяговое усилие станка Pт=18000 Н, т.к. рассчитанная допустимая сила протягивания P1> Pт.
1.9 Шаг режущих зубьев tp.
Шаг режущих зубьев tp определяется по формуле:
, мм
где Kср t – среднее значение коэффициента Kt.
при групповой схеме срезания припуска: Kt = 1,8...2,0
мм.
Шаг tp округляют до ближайшего стандартного: мм.
tр | h | r | q | R | Fa, мм2 |
3,5 | 38,5 |
1.10 Число одновременно работающих зубьев Zpo.
Округлив, получают .
Проверка числа зубьев на центрирование осуществляется по условию:
2 £ Zpo £ 6...7;
2 £ 5 £ 6...7 – условие выполнено.
Суммарный периметр режущих кромок
Суммарный периметр режущих кромок вычисляется по формулам:
а) по шлицевой части
мм;
б) по круглой части
мм,
где b – номинальная ширина шлица, мм;
Z – число шлицев;
ZГ – число зубьев в группе (ZГ = 2);
d – номинальный диаметр протянутого отверстия, мм.
Удельная сила резания.
Удельная сила резания на 1 мм длины режущей кромки протяжки
Т.к. P>Pстанка·0,9 то принять Р=200000·0.9=180000
а) для шлицевой секции:
Н/мм.
б) для круглой секции: p = P/Sк, Н/мм.
Н/мм.
Выбор подачи на зуб.
Следует отметить, что при подаче менее 0,05 мм/зуб значительно ухудшаются условия резания, поскольку толщина срезаемого слоя соизмерима с радиусом скругления режущей кромки. С другой стороны не рекомендуется назначать подачу более 0,22 мм/зуб, т.к. производственный опыт показывает существенное снижение стойкости инструмента.
Зная значения удельной силы резания на 1 мм длины режущей кромки протяжки, выбирают значения подачи на зуб по условию прочности протяжки.
Подача на зуб для шлицевой секции из условий прочности мм/зуб.
Подача на зуб для круглой секции из условий прочности 0,11мм/зуб.
Подача на зуб S''z по условию размещения стружки в стружечной канавке вычисляется по формуле:
где Fa – активная площадь сечения стружечной канавки (в табл.), мм2;
Kc = 2,3...3,0 – коэффициент размещения стружки при протягивании стали.
мм/зуб.
Для каждой секции выбирается наименьшее из значений подачи по условию прочности протяжки (S'zш, S'zк) и условию размещения стружки в стружечной канавке S''z.
Окончательно выбирают следующие значения подач:
мм/зуб – подача на зуб для шлицевой секции;
0,11мм/зуб – подача на зуб для круглой секции (выбрана для уменьшения тягового усилия).