Автоматизация сварочных процессов

 

где C_pш = 2120 – зависит от свойств обрабатываемого материала;

K_r, K_v , K_c - поправочные коэффициенты.

K_r = 0,93; K_v = 1; K_c = 1.

 

P_z = 2120 · 128,88 · 0,0875^0,85 · 7 · 0,93 · 1· 1 = 224289,6442 Н.

 

2.7.6.2 Силы резания  ограничивается тяговым усилием  станка Р_ст. и прочностью протяжки в опасных сечениях: по хвостовику Р_хв. и по впадине перед первым режущим зубом P_вn. В качестве максимально допустимой силы резания P_max принимается наименьшее из этих усилий. 

 

Р_ст = 0,9Q,                                                     (2.21)

 

где Q = 100000 H – паспортное тяговое усилие станка.

 

Р_ст = 0,9· 100000 = 90000 (Н)

 

Р_хв = [δ] · F_{oп, ,}                                                     (2.22)

 

где F_oп - площадь опасного сечения хвостовика, F_oп = 2827.4 мм²;

[δ]  - допустимое  напряжение;  [δ]  = 300МПа.

 

Р_хв = 2827.4 · 300 = 848220 (Н)

 

F´_oп = 0,785 · (d_о – 2h)²                                                                       (2.23)

F´_oп = 0,785 · (90.79-2·6)² = 4873,1733 мм²

 

P_доп = [δ] · F´_oп, _,                                                    (2.24)

 

 

где F´_oп  -  площадь опасного сечения по первой впадине.

 

P_доп = 300 · 4873,1733 = 1461951 (Н)

P_z<P_доп

 

Следовательно условие  работы станка выполняется.

2.7.7 Расчет калибрующих  зубьев.

Z_k – число калибрующих зубьев.

Z_k = 5 – в зависимости от квалитета тонности отверстия. Шаг калибрующих зубьев t_k , так как отверстия 12- го квалитета, то шаги калибрующих зубьев делаются неравномерно, их значения выбираем в зависимости от шага зубьев t.

t = 15мм; t₁ = 11мм; t₂ = t₁ + 1 = 11 + 1 = 12 мм; t₃ = t₁ + 2 = 11 + 2 = 13 мм.

t = 18мм; t₁ = 13мм; t₂ = 14мм; t₃ = 15мм; h = 6мм; r = 3мм; g = 6.5мм; R = 10 мм.

 

 

Рисунок 2.4.  Форма  канавок чистовых и калибрующих  зубьев

 

2.7.8 Определение  диаметров зубьев.

2.7.8.1 Диаметр  калибрующих зубьев и диаметр  последнего калибрующего зуба:

для круглых:

 

d_кк = d_кz = d_max ± δ,                                                  (2.25)

 

где δ – величина усадки отверстия после протягивания, δ = 0,01 мм.

 

d_кк = d_kz =

(мм)

 

2.7.8.2 Диаметр  первого режущего зуба принимаем  равным диаметру передней направляющей  или диаметру отверстия до  протягивания d_к1 = 20,324 мм.

2.7.8.3 Диаметр  каждого последующего режущего  зуба увеличивает на 2S_z по сравнению с предыдущим.

2.7.8.4 На двух  последних режущих зубьях подъем  постепенно уменьшается, т.е.

 

d_pz-1 = d_pz – 0,8S_z.;                                                        (2.26)

d_pz-2 = d_pz – 1,2S_z.,                                                        (2.27)

 

где d_pz – диаметр последнего режущего зуба.

Вычисленные диаметры сводим в таблицу 2.

 

Таблица 2

Диаметры режущих  зубьев

 

№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
d	61.05	61.13	61.22	61.39	61.47	61.56	61.64	61.72	61.8	61.88	6.96

 

2.7.9 Определение  длины круглой части протяжки.

2.7.9.1 Длина режущей  части  

 

l_p = Zp · t                                               (2.28)

 

где Zp – число режущих зубьев (Zp = 11).

 

l_p = 11 · 18 = 198 (мм)

 

2.7.9.2 Длина калибрующей  части протяжки

 

l_к = z_n · t_n                                                                        (2.29)

l_к = 5 · 18 = 90 (мм)

 

 

 

 

2.7.9.3 Максимальная  длина круглой части

 

l_{кр =} l_p + l_к                                                                              (2.30)

l_кр = 198+90 = 288(мм)

 

2.8 Расчет шлицевой части одинарного  резания

2.8.1. Определение  подъема на зуб: 

 

S_z = 0,08 (мм)                                                          (2.31)

 

2.8.2 Стружкоделительных канавок нет.

2.8.3 Расчет глубины  стружечной канавки:

 

h_cтр = 1,13 _,                                                    (2.32)

где d = S_z  - толщина срезанной стружки;

к = 3,5 – коэффициент  заполнения канавки.

 

h_стр = 1,13

= 6.55 (мм)

 

2.8.3.1 Определение  глубины стружечной канавки h_ж из условия обеспечения жесткости:

 

h_стр =0,17d                                                 (2.33)

h_ж = 0,17·92= 15.64(мм)

 

2.8.3.2  Максимальная  стандартная глубина канавки  h_max = 14мм. h = 6 мм – принято для расчетов. Так как h ≤ h_стр, то для того чтобы стружка размещалась в канавке уменьшаем подачу

2.8.4 Определение  шага и числа одновременно  работающих зубьев.

2.8.4.1 Шаг черновых  выбираем в зависимости от  h; t = 8 мм.

2.8.4.2 Определяем  максимальное число зубьев, работающих  одновременно:

Z_{p max} =                                             (2.34)

 

Z_p =

 

2.8.5.  Размеры профиля  канавки шлицевой части, как  и  у круглой: h= 3,6 мм; t = 8 мм; g = 2,5 мм; R = 5.5 мм;  F  = 9.6 мм; f = 0,3 мм; α = 2^o; γ= 15^o;

2.8.6 Сила резания  при работе шлицевой части  зубьев подсчитывается по формуле:

 

P = P_z = C_pш · Σ В_{max к} · S_z^,0,85 · Z _max · K_r· K_v · K_c                          (2.35)

P = 2120 · 128,88 · 0,0875^0,85 · 7 · 0,93 · 1· 1 = 224289,6442(Н)

 

Так как P_z≤ P_max, следовательно, условие прочности выполняется.

2.8.7. Расчет размеров  шлицевых зубьев в поперечном  сечении ширина шлицев:

 

в_ш = в_max – δ                                                         (2.36)

 

где в_max – верхний предельный размер шлицевого паза обрабатываемой детали;

δ – величина разбивки по ширине по ширине шлица; δ = 0,01 мм.

 

в_ш = 6,028 - 0,01 = 6,018 мм.

 

Внутренний диаметр  шлицевых зубьев d_вн.ш = d_min=92 мм.

Вспомогательный угол в плане φ₁ = 2^о. Поднутрение начинается на расстоянии 1,0 мм от вершины выступа и делается на тех зубьях, высота шлицевого выступа которых > 1 мм. Для увеличения стойкости шлицевых зубьев на уголках делают переходную кромку радиусом r_n = 0,2 …0,3 мм.

У основания шлицевых выступов протяжки предусматривают  продольные канавки для вывода шлиф – круга при их обработке.

 

 

Рисунок 2.5. Поперечное сечение шлицевых зубьев

 

2.8.8. Определение  диаметров шлицевых диаметров  зубьев. Диметр первого шлицевого  зуба:

 

D_ш1 = D_ш + 2S_z                                                                                   (2.38)

  D_ш1 = 23,9 + 2 · 0,06 = 24,02 (мм)

 

Диаметры остальных  зубьев определяются аналогично диаметром  круглых зубьев и заносятся в  таблицу 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Таблица 3

Диаметры шлицевых зубьев

 

№	d мм	№	d мм	№	d мм
1	63,27	20	66,31	39	69,35
2	63,43	21	66,47	40	69,51
3	63,59	22	66,63	41	69,67
4	63,75	23	66,79	42	69,83
5	63,91	24	66,95	43	69,99
6	64,07	25	67,11	44	70,15
7	64,23	26	67,27	45	0,31
8	64,39	27	67,43	46	70,47
9	64,55	28	67,59	47	70,63
10	64,71	29	67,75	48	70,79
11	64,87	30	67,91	49	70,95
12	65,03	31	68,07	50	71,11
13	65,19	32	68,23	51	71,27
14	65,35	33	68,39	52	71,43
15	65,51	34	68,55	53	71,59
16	65,67	35	68,71	54	71,75
17	65,83	36	68,87	55	71,9
18	65,99	37	69,03	56	72,035
19	66,15	38	69,19

 

 

2.8.9 Расчет калибрующих  зубьев.

Z_k – число калибрующих зубьев

Z_k = 7, т.к. центрирование по внутреннему диаметру.

t_k = шаг калибрующих зубьев;

t_k = t =18, т.к. отверстие грубее 10 – го квалитета.

2.8.10 Определение  длины шлицевой части.

 

 

 

 

2.8.10.1 Длины режущей  части:

 

l_р = z_p · t                                              (2.39)

l_р =56 · 18 = 1008(мм)

 

2.8.10.2 Длины калибрующей  части: 

 

l_к = z_к · t_к                                             (2.40)

l_{к =} 5· 18 = 90 (мм)

 

2.8.10.3 Общей длины  шлицевой части:

 

l_ш = l_к + l_р                                                                        (2.41)

l_ш = 90 + 1008 =1098 (мм)

 

2.9 Расчет фасочной части одинарного резания

2.9.1 Определение  размеров в поперечном сечении

2.9.2. Определение подъема на зуб.

 

                                                         (2.42)

 

2.9.3. Определение  размеров фасочных зубьев:

 

                                                          (2.43)

Окончательное число  фасочных зубьев уточняет по составлению таблице диаметров.

 

 

Рисунок 2.6. Поперечное сечение фасочных зубьев

 

2.9.4 Определение диаметров  фасочных зубьев

Диаметр последнего фасочного зуба:

 

(2.44)

 

Диаметр первого  фасочного зуба . Диаметр каждого последующего фасочного зуба больше предыдущего на 2S . Диаметры этих зубьев заносим в таблицу 4.

2.9.5 Определение  общей длины фасочной части

 

L_ф = z_ф · t_ф                                                                                        (2.45)

L_ф = 33.67 · 18=606.06(мм)

 

 

 

 

 

Таблица 4

Диаметры фасочных зубьев

 

№	d, мм	№	d, мм
1	60,79	11	62,39
2	60,95	12	62,55
3	61,11	13	62,71
4	61,27	14	62,87
5	61,43	15	63,03
6	61,59	16	63,19
7	61,75	17	63,35
8	61,91	18	63,51
9	62,07	19	63,69
10	62,23	20	63,87