Размещено на http://www.allbest.ru/

АННОТАЦИЯ

Данная дипломная работа написана на 168 страницах. Состоит из введения, семи разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений.

Содержит 29 таблицы и 23 рисунка. Было использовано 15 литературных источников и электронных ресурсов Интернета. Графическая часть выполнена на 12 листах формата А1

В процессе выполнения дипломной работы была разработана протяжка с прямобочным профилем шлиц для обработки втулки с восьмишлицевым отверстием.

Общая часть дипломной работы содержит общий обзор инструмента, а также обзор типовых конструкций.

Научно-исследовательская часть включает в себя обзор износостойких покрытий, выбор метода нанесения покрытия, а также результаты работы - влияние многослойного износостойкого покрытия на износ режущего инструмента.

В конструкторской части был сделан расчёт основных конструктивных элементов проектируемого инструмента и проведена проверка его на прочность и жёсткость.

В технологической части был обоснован выбор материала и типа заготовки, был разработан комплект технологической документации, а так же были рассмотрены некоторые приспособления применяемые при техпроцессе.

В разделе безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды был проведен анализ технологического процесса изготовления инструмента и сделан расчёт искусственного освещения цеха.

В технико-экономической части произведен расчет себестоимости изготовления детали, выявлены основные составляющие себестоимости.

СОДЕРЖАНИЕ

• ВВЕДЕНИЕ
• 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ
• 1.1 Анализ служебного назначения базового инструмента
• 1.2 Обзор и анализ типовых конструкций инструмента
• 1.2.1 Шлицевые протяжки типа К - Ш
• 1.2.2 Шлицевые протяжки типа К - Ш - Ф
• 1.2.3 Шлицевые протяжки типа Ш - К
• 1.2.4 Шлицевые протяжки типа Ф - Ш - К
• 1.3 Цель и задачи проекта
• 1.4 Вывод по разделу
• 2. ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ
• 2.1 Описание к патенту № 2152852 "Сборная протяжка"
• 2.2 Описание к патенту № 2263009 "Протяжка для обработки многогранных отверстий"
• 2.3 Описание к патенту № 20786550 "Сборная протяжка для обработки отверстий"
• 2.4 Вывод по разделу
• 3. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
• 3.1 Выбор износостойкого покрытия и метода его нанесения
• 3.2 Влияние конструкции многослойного покрытия на изнашивание режущего инструмента
• 3.3 Вывод по разделу
• 4. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
• 4.1 Разработка технического задания на проектирование инструмента
• 4.2 Расчёт основных конструктивных элементов инструмента
• 4.3 Расчёт инструмента на прочность и жёсткость
• 4.4 Разработка технических требований на инструмент
• 4.5 Вывод по разделу
• 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
• 5.1 Уточнение типа производства и серийности его изготовления
• 5.2 Анализ технологического процесса изготовления инструмента на предприятии
• 5.3 Выбор и обоснование метода получения заготовки
• 5.4 Выбор и обоснование технологических баз
• 5.5 Разработка маршрутного технологического процесса и выбор оборудования
• 5.6 Расчёт припусков на механическую обработку
• 5.7 Разработка технологических операций. Оформление технологической документации.
• 5.8 Расчёт режимов резания и норм времени
• 5.9 Проектирование участка цеха
• 5.9.1 Расчёт количества и коэффициента загрузки технологического оборудования
• 5.9.2 Расчёт количества основных и вспомогательных рабочих, контролёров ОТК, ИТР, МОП
• 5.9.3 Организация снабжения материалом и заготовками
• 5.9.4 Организация транспортного хозяйства
• 5.9.5 Организация работы участка и рабочего места
• 5.9.6 Планировка механического участка
• 5.10 Разработка технологических эскизов
• 5.11 Расчёт и проектирование рабочего приспособления
• 5.11.1 Назначение и принцип работы
• 5.11.2 Расчёт приспособления на точность
• 5.11.3 Расчёт приспособления на усилие зажима
• 5.11.4 Расчёт элементов приспособления на прочность
• 5.12 Контрольное приспособление - накладной угломер
• 5.13 Инструмент второго порядка
• 5.13.1 Резец для обработки стружечных канавок протяжки
• 5.13.2 Фрезы дисковые трёхсторонние для фрезерования шлиц
• 5.14 Вывод по разделу
• 6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
• 6.1 Задачи в области охраны труда
• 6.2 Анализ основных и вредных производственных факторов, действующих на проектируемом участке производства инструмента и меры по их устранению
• 6.3 Расчёт искусственного освещения цеха
• 6.4 Анализ состояния и предлагаемые мероприятия по улучшению пожарной безопасности на проектируемом участке
• 6.5 Актуальные проблемы охраны окружающей среды
• 6.6 Анализ технологии изготовления шлицевой протяжки на экологичность и мероприятия по защите окружающей среды
• 6.7 Вывод по разделу1
• 7. ЭКОНОМИКА И ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА
• 7.1 Расчёт себестоймости изготовления нового инструмента
• 7.2 Сравнительная оценка технологической себестоимости инструмента
• 7.3 Выовод по разделу
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
• ВВЕДЕНИЕ
• Протягивание является одним из высокопроизводительных способов механической обработки металлов, который широко применяется в производстве деталей машин, станков и других изделий машино- и приборостроения. Он возник значительно позднее других способов механической обработки металлов. Необходимость в нем вызывалась потребностью массового производства взаимозаменяемых изделий.
• В настоящее время протягивание является единственным эффективным технологическим процессом обработки резанием внутренних фасонных поверхностей с большим периметром и протяженностью. При внутреннем протягивании обрабатываются отверстия различной формы, в том числе круглые, квадратные, многогранные, шлицевые со шлицами различного профиля, а также шпоночные и другие пазы.
• Протягивание имеет свои особенности:

1) требует применения точного многолезвийного, сложного в изготовлении инструмента;

2) имеет одно прямолинейное рабочее движение;

3) изделие обрабатывается одновременно по всему профилю;

4) отсутствуют между инструментом и изделием промежуточные звенья в виде механизмов подачи и деления;

5) простота наладки станка, установки изделия и инструмента;

6) высокая точность и чистота обработанной поверхности.

Применение протяжек в производстве позволяет повысить его экономический эффект даже в мелкосерийном и единичном производстве, если размеры и формы обрабатываемых поверхностей ГОСТированы, а также в случаях, когда кроме протягивания нет других вариантов обработки.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Анализ служебного назначения базового инструмента

Базовым инструментов, в данном дипломном проекте, выбрана шлицевая протяжка. Этот инструмент предназначен для обработки шлицевого отверстия. Данный инструмент обеспечивает точность по 7 - 9-му квалитету с шероховатостью Ra до 1,25 - 0,2 мкм.

Протяжка - это многозубый инструмент, совершающий одно главное движение - прямолинейное перемещение относительно обрабатываемой детали. Удаление припуска обеспечивается за счет того, что каждый последующий зуб протяжки выше предыдущего на некоторую величину S, называемую подъемом на зуб.

Протяжка для обработки шлицевых отверстий имеет следующие составные части (рисунок 1): хвостовик 1, шейку 2, переходный конус, переднюю направляющую часть 3, режущую часть 4, калибрующую часть 5, заднюю направляющую часть 6 и задний хвостовик 7.

Рисунок 1 - протяжка для обработки шлицевых отверстий

Основной (рабочей частью) протяжки являются режущая часть 4 и калибрующая часть 5.

Передняя 3 и задняя 6 направляющие части протяжки, служат для направления и центрирования протяжки по отверстию детали в момент начала и окончания рабочего хода.

Хвостовик 1, шейка 2, переходной конус являются присоединительной частью протяжки. За хвостовик, закрепленный в тяговом патроне станка, протяжку протягивают через обрабатываемое отверстие. Переходный конус облегчает ввод протяжки в отверстие обрабатываемой детали

Протягивание отверстий производится в следующей последовательности: заготовка с предварительно просверленным отверстием насаживается на переднюю направляющую часть протяжки (часть 3), которая своим хвостовиком (часть 1) присоединяется к тяговому патрону станка. В процессе рабочего хода протяжка протягивается кареткой станка сквозь отверстие в заготовке, которая при этом упирается в опорную плоскость станка или приспособления и удерживается на ней силой трения. Когда протяжка пройдет сквозь отверстие в заготовке, обработанная деталь падает в корыто станка либо рабочий снимает ее со стола. Затем дается обратный ход, отсоединяется протяжка от тягового патрона, очищается от стружки, после чего весь цикл работы повторяется.

Данная шлицевая протяжка является составной конструкцией. Режущая часть изготавливается из быстрорежущей стали Р6М5 ГОСТ 19265, хвостовая часть - из стали 40Х ГОСТ 4543.

Данные о химическом составе материала хвостовика протяжки приведены в таблице 1, режущей части в таблице 2. Основные физико-механические и технологические свойства материала хвостовика протяжки приведены в таблице 3, режущей части в таблице 4.

Таблица 1 - Химический состав стали 40Х (ГОСТ 4543), %

С	Si	Mn	S	P	Cr	N	Cu
0,36 -0,44	0,17 -0,37	0,5 -0,8	0,035	0,35	0,8 -1,1	0,008	0,3

Таблица 2 - Химический состав стали Р6М5 (ГОСТ 19265), %

С	Si	Mn	S	P	Cr	Ni	Cu	V	W	Co
0,82 - 0,9	0,2 -0,5	0,2 -0,5	0,025	0,3	3,8 - 4,4	0,06	0,25	1,7 - 2,1	5,5 - 6,5	0,5

Таблица 3 - Механические свойства стали 40Х (ГОСТ 4543)

Плотность с, г/см3	Предел прочности ув, МПа	Твердость НВ (не более)	Ударная вязкость a?10 5, Дж/м2	б, %
7,85	980	260	3	10

Таблица 4 - Механические свойства стали Р6М5 (ГОСТ 19265)

с, г/см3	Твердость	После закалки	Температура, Со	Теплостойкость, Со
	после отжига (НВ)	после закалки и отпуска (HRCЭ)	уИ, МПа	a?10 5, Дж/м2	закалки	отпуска
8,15	255	64	3300 -400	4,8	1220	550	620

1.2 Обзор и анализ типовых конструкций инструмента

Протягивание шлицев у втулки можно производить как обычными, так и комбинированными протяжками. Обработка комбинированной протяжкой дает следующие преимущества:

а) повышается точность обработки (одной протяжкой обрабатываются три вида поверхностей втулки);

б) повышается производительность обработки за счет объединения операций;

в) снижается себестоимость обработки за счет уменьшения расходов на инструмент, зарплату станочников и др.

В комбинированной протяжке предусматривают круглые (К), шлицевые (Ш) и фасочные (Ф) зубья. Круглые и шлицевые зубья подразделяются на черновые, чистовые и калибрующие. Расположение этих зубьев должно обеспечить такую последовательность срезания припуска, при которой создаётся наименьшая длинна и технологичность конструкции протяжек.

Протяжки по схеме срезания припуска делятся на протяжки с одинарной и протяжки с групповой (прогрессивной) схемой резания.

При одинарной или обычной схеме срезания припуска каждый зуб срезает слой материала за счет превышения (подъема) высоты последующего зуба по отношению к предыдущему.

При групповой (прогрессивной) схеме срезания припуска все зубья протяжки разделены на группы (секции) по два или более зуба, имеющих одинаковые размеры в пределах группы и срезающий слой за счет смещения режущего лезвия последующего зуба по отношению к предыдущему.

С учётом опыта автомобильной промышленности рекомендованы описанные ниже типы шлицевых комбинированных протяжек, срезающих припуск по прогрессивной схеме.

1.2.1 Шлицевые протяжки типа К - Ш

Рисунок 2 - Схема резания и общий вид протяжки типа К - Ш

Протяжки этого (рисунок 2) типа состоят из двух частей: круглой и шлицевой. Круглая часть протяжки имеет черновые, чистовые и калибрующие зубья. Черновые зубья расположены секциями (по два зуба в каждой секции). Первый зуб секции имеет стружкоделительные выкружки, второй выполнен без выкружек. Диаметр второго зуба на 0,04 мм меньше диаметра первого. Чистовые несекционные зубья имеют подъём на каждый зуб и стружкоделительные выкружки, расположенные в шахматном порядке. Калибрующие круглые зубья не имеют подъёма на зуб.

По конструкции шлицевая часть протяжки аналогична круглой части. Черновые зубья расположены секциями (по два зуба в каждой секции); первый зуб секции выполнен с выкружками, второй - без выкружек и с диаметром, уменьшенным на 0,04 мм относительно диаметра первого зуба секции. Чистовые шлицевые зубья так же расположены секциями, как и черновые, но с меньшим подъёмом на зуб в каждой секции. Последние два-три зуба чистовой секции выполняют без выкружки. Калибрующие щубья шлицевой части выполняют без подъёма на зуб и без выкружек.

Протяжки обеспечивают высокое качество обработки шлицевый отверстий в короткой детали с длинной протягивания l0 ? 30 мм или пакета деталей с сумарной длинной l0сум ? 60 мм. При больших значениях l0 увеличивается опасность перекоса детали.

1.2.2 Шлицевые протяжки типа К - Ш - Ф

Рисунок 3 - Схема резания и общий вид протяжки типа К - Ш - Ф

Протяжки этого типа (рисунок 3) применяют при необходимости обеспечить в отверстии фаску. Эти протяжки снабжены двумя-тремя фасочными зубьями с подъёмом 0,3 - 0,6 мм на каждый зуб. Шаг фасочных зубьев, расположенных в конце протяжки, равен шагу калибрующих шлицевых зубьев. Между шлицевой и фасочной частями протяжки предусматривают увеличенный шаг (15 - 20 мм) во избежание подрезки фасочных зубьев при шлифовании шлицевых. Высокое качество обработки шлицевых отверстий обеспечивается в том случае, если l0 = 25 - 30 мм.

1.2.3 Шлицевые протяжки типа Ш - К

Рисунок 4 - Схема резания и общий вид протяжки типа Ш - К

При протягивании протяжками данного типа (рисунок 4) вначале срезается припуск шлицевыми зубьями, а затем круглыми. Конструкция шлицевой части протяжек аналогична конструкции этой же части протяжек типа К - Ш.

Круглые зубья протяжки срезают припуск только на цилиндрических участках отверстий, поэтому их выполняют односекционными и без выкружек с увеличенным (относительно профильной схемы резания) подъёмом на каждый зуб. Изготовление круглых зубьев у протяжек упрощается.

При обработке протяжками этого типа получают требуемое качество шлицевых отверстий при длине протягивания l0 > 30 мм, число одновременно работающих зубьев не менее пяти и при подготовке отверстия перед протягиванием чистовым растачиванием. Если деталь короткая, возможен ее перекос в момент перехода протяжки с последних шлицевых зубьев на первые круглые зубья, особенно при грубой подготовке отверстия. Во избежание повреждения лезвия первого круглого зуба шлифовальным кругом на выходе при шлифовании боковых сторон шлицевых зубьев между шлицевыми и круглыми зубьями предусматривают увеличенный шаг более 16 мм.

1.2.4 Шлицевые протяжки типа Ф - Ш - К

Рисунок 5 - Схема резания и общий вид протяжки типа Ф - Ш - К

В протяжках типа Ф - Ш - К (рисунок 5), в отличии от протяжек типа Ш - К, предусмотрены фасочные зубья, расположенные в начале протяжки. Этими зубьями образуется фаска у основания шлица в отверстии и срезается значительная часть припуска шлицевых зубьев. Длина шлицевой части протяжки уменьшается, что позволяет значительно повысить точность и снизить трудоёмкость изготовления протяжки.

Фасочные зубья группируют в двухзубые секции. Конструкция этих зубьев аналогична конструкции шлицевых зубьев. Боковой профиль у фасочных зубьев шлифуется на проход; на первых зубьях в каждой секции предусмотрены лыски или выкружки. Конструкция шлицевой и круглой частей протяжек этого типа и рекомендации по применению протяжек та же что и для протяжек типа Ш - К.

1.3 Цель и задачи проекта

На основании материала преддипломной практики собранного на заводе ОАО "МИЗ", вышеизложенного материала и задания на дипломный проект, делаем вывод, что целью данного дипломного проекта будет разработка конструкции и современного технологического процесса комбинированной шлицевой протяжки с групповой схемой резания для обработки шлицевой втулки рисунок 6 из стали 45. Параметры шлицевой втулки: d = 56+0,190 мм; D = 65+0,030 мм; b = мм; r ? 0,5 мм; f = 56+0,20 мм (шлицевое соединение D - 8566510).

Рисунок 6 - параметры шлицевой втулки

Одними из наиболее значимых задач дипломного проекта являются:

- Расчёт и проектирование протяжки прогрессивной конструкции;

- Выбор и обоснование метода получения заготовки;

- Разработка маршрутного технологического процесса и выбор современного оборудования;

- Разработка технологических операций;

- Расчёт режимов резания и норм времени;

- Расчёт и проектирование рабочего приспособления;

- Проектирование контрольного приспособления;

- Проектирование инструмента второго порядка.

Основные пункты разработки положены в содержание дипломного проекта.

1.4 Вывод по разделу

протяжка шлицевый втулка резание

В данном разделе был сделан анализ служебного назначения исходного инструмента, а именно рассмотрены составные части базового инструмента, дано описание применения каждой из составной части, даны химические и механические характеристики хвостовика и режущей части шлицевой протяжки.

Так же в данном разделе был сделан обзор типовых конструкций шлицевых протяжек, наиболее распространённых в машиностроении, а именно обзор последовательности секций комбинированной шлицевой протяжки и даны преимущества и недостатки рассмотренных конструкций.

На основании материала преддипломной практики на заводе ОАО "МИЗ", вышеизложенного материала и задания на дипломный проект, были поставлены цель на данный дипломный проект и поставлены основные задачи для выполнения поставленной цели.

2. ПАТЕНТНО-ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ

По фондам ВПТБ был проведен предметно-тематический поиск на уровень техники по объекту исследования: "шлицевая прямозубая протяжка".

Пользуясь алфавитно-предметным указателем, по ключевому слову, был выявлен раздел, и класс в котором находится объект поиска. Далее, взяв том нужного раздела техники, уточняем класс и подбираем по содержанию нужный подкласс.

Затем по содержанию подкласса выбираем нужную группу и подгруппу. Таким образом, определив нужный индекс МПК (международная патентная классификация) по данному объекту, а именно - B23D43/02. В результате были обнаружены следующие патены:

1) Россия, патент № 2152852, индекс МПК B23D43/02, опубликован 20.07.2001, "Сборная протяжка", Бурочкин Ю.П., Игнатьев С.М.

2) Россия, патент № 2263009, индекс МПК B23D43/02, опубликован 27.10.2005, протяжка для обработки многогранных отверстий.

3) Россия, патент №2078650, индекс МПК B23D43/02, опубликован 10.05.2007, сборная протяжка для обработки отверстий.

2.1 Описание к патенту № 2152852 "Сборная протяжка"

Изобретение относится к машиностроению, сборным инструментам, протягиванию деталей. Протяжка содержит корпус, втулку с переходной конусной и передней направляющей частями и закрепленные секции зубьев. Для упрощения технологии изготовления и процесса сборки на втулке выполнены крепежная часть и шлиц под ключ, расположенный внутри втулки.

Недостатком данной протяжки является то, что ее детали выполнены из различных износостойких материалов. Так, например, переходной конус и передняя направляющая изготовлены из конструкционной стали 40X, а рабочие элементы из твердого сплава ВК8. Это приводит к преждевременному выходу корпуса протяжки из строя.

Задача настоящего изобретения - упрощение технологии изготовления и процесса сборки протяжки.

Технический результат - сокращение затрат на изготовление инструмента, экономия дефицитного материала за счет использования отработанных пяти- и шестигранных и круглой формы сменных многогранных твердосплавных пластин, сокращение числа технологических операций.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена сборная протяжка в общем виде.

Сборная протяжка содержит корпус 1 с задней направляющей 2 и резьбой на переднем конце, сменные рабочие секции 3 и 4 из деформирующих 5 и калибрующих 6 колец, и втулку 7, которая выполнена как одно целое из: переходной конусной части 8, передней направляющей 9 и крепежной части 10. Внутри втулки расположен шлиц 11 под ключ. Задняя направляющая 2 выполнена за одно целое с корпусом 1, обеспечивая тем самым жесткий упор для колец 5 и 6. Это упрощает технологию изготовления и процесс сборки инструмента. Выполнение шлица 11 под ключ внутри втулки 7 обеспечивает ее более точное, без перекосов, направление в отверстии детали.

Деформирующие 5 и калибрующие 6 кольца выполнены из отработанных пяти- и шестигранных и круглых сменных твердосплавных пластин, что сокращает расход дефицитного материала.

Сборную протяжку собирают следующим образом.

На корпус 1 устанавливают секцию 4 из калибрующих колец до упора в торец задней направляющей 2. Затем устанавливают секцию 3 из деформирующих колец 5. Кольца 5 и 6 на корпусе 1 закрепляются втулкой 7.



Рисунок 7 - сборная протяжка по патенту №2152852

2.2 Описание к патенту № 2263009 "Протяжка для обработки многогранных отверстий"

Изобретение относится к области металлообработки, режущему инструменту для получения многогранных отверстий. Протяжка имеет режущую часть, которая выполнена по генераторной схеме. Для повышения точности отверстия и уменьшения шероховатости обработанной поверхности калибрующая часть выполнена по профильной схеме съема припуска. При этом по всему контуру, первых трех калибрующих зубьев, выполнены мелкоразмерные стружкоразделительные канавки, расположенные на смежных зубьях в шахматном порядке друг относительно друга. Причем глубина стружкоразделительных канавок превышает подъем на зуб последнего режущего зуба на 0,1 - 0,2 мм, шаг между стружкоразделительными канавками составляет 2,8-3,0 мм, расстояние от точки перегиба многогранного профиля до первой стружкоразделительной канавки составляет 1,3-1,5 мм, угол профиля стружкоразделительных канавок составляет 45°, радиус дна стружкоразделительных канавок выполнен равным 0,2 мм. Протяжка может быть выполнена квадратной, или шестигранной, или прямоугольной.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при обработке резанием многогранных сквозных отверстий.

Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, - повышение качественных характеристик протягиваемых многогранных отверстий, в первую очередь шероховатости, во вторую - точности.

Поставленная задача решается посредством того, что на первых трех калибрующих зубьях (Фиг.1), выполненных по профильной схеме без технологических выборок на гранях, по всему контуру изготовлены мелкоразмерные стружкоразделительные канавки, расположенные на смежных зубьях в шахматном порядке друг относительно друга, при этом глубина стружкоразделительных канавок превышает подъем на зуб последнего режущего зуба на 0,1...0,2 мм, шаг между стружкоразделительными канавками составляет 2,8...3,0 мм, расстояние от точки перегиба многогранного профиля до первой стружкоразделительной канавки составляет 1,3...1,5 мм, угол профиля стружкоразделительных канавок составляет 45°, радиус дна стружкоразделительных канавок 0,2 мм.

Рисунок 8 - калибрующие зубья

Такое конструктивное решение обеспечивает последовательный от зуба к зубу съем со всего контура (правильного шестигранного - фиг.2, шестигранного с тремя радиусными участками - фиг.3, квадратного - фиг.4) калибруемого отверстия трех слоев узких (менее 3 мм) мелких стружек, что обеспечивает как улучшение шероховатости, так и точности многогранных отверстий.

2.3 Описание к патенту № 20786550 "Сборная протяжка для обработки отверстий"

Использование: изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при протягивании отверстий с неравномерными припусками. Сущность изобретения: сборная протяжка включает корпус 1 с кольцевыми канавками 3, в которых размещены режущие кольца 4, выполненные разрезными из упругого материала и установленные с возможностью радиального перемещения. Прорези 5 режущих колец 4 равномерно разнесены по окружности. Режущие кольца 4 преимущественно выполнены двусторонними с углами резания, равными 90oC. 4 ил.

Изобретение решает задачу создания сборной протяжки для обработки отверстий, отличающейся простотой изготовления.

Для этого в сборной протяжке для обработки отверстий, на оправке которой по числу упругих режущих зубьев выполнены канавки для размещения в них последних, при этом передний угол режущих зубьев =0є, канавки под режущие зубья выполнены кольцевыми, а режущие зубья в виде разрезных колец из упругого материала, причем прорези режущих зубьев равномерно смещены по окружности относительно друг друга.

Исключение из конструкции протяжки направляющих обойм, более простая форма канавок под режущие зубья и самих режущих зубьев упрощает изготовление сборной протяжки для обработки отверстий.

Рисунок 9 - общий вид сборной протяжки по патенту № 20786550

Сборная протяжка включает оправку 1 с хвостовиком 2 для соединения со штангой станка (не показана) и кольцевыми канавками 3, в которых размещены режущие зубья в виде разрезных колец 4 из упругого материала, установленных в кольцевых канавках 3 с зазорами, обеспечивающими возможность их радиального перемещения. В качестве материала для колец 4 могут быть использованы стали, допускающие закалку, которые после термообработки приобретают твердость, превышающую таковую материала обрабатываемого изделия.

2.4 Вывод по разделу

Проведённый патентно-информационный анализ показал, что работа в данном классе инструмента ведётся очень интенсивно, и разработка новых конструкций протяжек на сегодняшний день очень актуальна. Но так же анализ показал, что работы в основном ведутся в направлении сборного инструмента, который из за своих габаритов применим только для обработки отверстий с большим диаметром, потому проектирование конструкции и технологии изготовления цельных протяжек является так же актуальной задачей на сегодняшний день.

3. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Выбор износостойкого покрытия и метода его нанесения

Рынок режущего инструмента России интенсивно заполняется продукцией ведущих инструментальных фирм, предлагающих различные марки инструментальных материалов, которые отличаются, в том числе, различными износостойкими покрытиями.

Абсолютное большинство инструментальных фирм предлагает базовые универсальные покрытия. Как правило, они различаются по цвету, и опытный пользователь всегда может определить, что именно нанесено на инструмент. В таблице 5 представлены лишь некоторые основные виды современных покрытий с указанием важнейших характеристик и цвета. Полный перечень основных износостойких покрытий можно найти в [2].

Таблица 5 - Свойства покрытий

	Цвет	Нанотвердость, ГПа	Толщина, мкм	Коэффициент трения	Максимальная температура применения, °С
TiN	Золотой	24	1 - 7	0,55	600
TiAIN односл.	Филет.-черный	35	1 - 4	0,5	800
TiAIN многосл.	Фиолет.-черный	28	1 - 4	0,6	700
TiCN-MP	Красно-медный	32	1 - 4	0,2	400
TiCN	Серо-голубой	37	1 - 4	0,2	400
MOVIC	Серо-зеленый	37	0,5-1,5	0,15	400
STARVIC	Серо-зеленый	32	1,5-5,5	0,15	400
CrN	Серебр.-метал.	18	1-4	0,3	700
TiAICN	Фиолет. -красный	28	1-4	0,25	500

Как видно из приведённой таблицы [2], покрытий достаточно много. В настоящее время в практике производства режущих инструментов все чаще используют многослойные покрытия на основе одинарных, двойных и тройных соединений тугоплавких металлов. Данные покрытия достаточно хорошо удовлетворяют комплексу требований предъявляемых к покрытию, а именно [3] исходя из общих эксплуатационных требований, покрытие должно быть: устойчивым против коррозии и окисления; сохранять свои свойства при высоких температурах; не иметь дефектов (пор, включений); обладать высоким пределом выносливости. В связи со служебным назначением покрытия должны иметь: твердость в 1,5-2 раза превышающую твердость инструментального материала; низкую склонность к адгезии с обрабатываемым материалом; минимальную способность к диффузионному растворению в обрабатываемом материале.

Многослойно-композиционное покрытие содержит несколько слоев, каждый из которых имеет собственное функциональное назначение [3] рисунок 10.

Рисунок 10 - Идеализированная схема многослойного покрытия: I - режущий инструмент, II - заготовка

Основных слоя всего 3. Слой 5 - диффузионный термостабильный слой. Кристаллохимическое строение этого слоя и инструментального материала должно быть максимально идентично, а термостабильность данного слоя препятствует разрушению покрытия на границе раздела - "покрытие - инструментальная основа". Основную функцию выполняет слой 1. При выборе свойств материала слоя 1, необходимо, что бы его кристалохимическое строение максимально отличалось от соответствующего строения обрабатываемого материала. Кроме того, варьируя составом, структурой и строением слоя 1, можно, в известных пределах изменять его свойства и, таким образом, управлять контактными процессами и стружнообразованием при резании. Слой 3 может выполнять барьерные функции, например существенно замедлять интердиффузионные процессы между инструментальным и обрабатываемым материалами, снижать интенсивность теплового потока в инструмент и т.д. Промежуточные слои 2 и 4 с переменными свойствами осуществляют связь между слоями 1,3 и 3, 5.

В наибольшей степени требованиям к покрытиям для режущего инструмента удовлетворяют соединения тугоплавких d-переходных металлов IV-VI, что обусловлено особенностями их кристаллохимического строения. Для соединений металлов IV группы (Ti, Zr, Hf) характерно образование тугоплавких соединений с элементами внедрения (B, C, N, O) достаточно простой структуры. Соединения этой группы металлов имеют чрезвычайно высокую термодинамическую устойчивость, тугоплавкость, твёрдость. Поэтому при нанесении на рабочие поверхности инструмента они обеспечивают значительный рост износостойкости инструмента. Кроме того, большинство соединений переходных металлов имеют широкую область гомогенности, что позволяет в зависимости от содержания в них элементов внедрения B, C, N, O в достаточно большой степени изменять их физико-механические свойства. Последнее обстоятельство очень важно с точки зрения возможности варьирования свойств покрытий, в зависимости от условий применения режущего инструмента.

Так как заточка протяжки является очень трудоёмкой операцией и требует специального оборудования, то применение многослойного износостойкого покрытия является актуальной задачей для данного инструмента, так как применение многослойного износостойкого покрытия увеличит срок службы инструмента.

Состав и свойства износостойких покрытий так же, в значительной степени зависят от технологии их нанесения [4]. Методы создания таких покрытий посредством осаждения делятся на физические (PVD) и химические (CVD). Внутри этих двух групп существует достаточно большое число методов нанесения покрытий, в том числе комбинированных или методов с поддержкой или активацией процесса от других источников энергии.

При физическом осаждении (PVD) материал покрытия переходит из твердого состояния в газовую фазу в результате испарения под воздействием тепловой энергии или в результате распыления за счет кинетической энергии столкновения частиц материала. Энергия, распределение и плотность потока частиц определяются методом нанесения, параметрми процесса и формой источника частиц. Нанесение покрытий методом PVВ проводится при температуре до 450 Сє, что практически не накладывает ограничения по используемым материалам на которые наносится покрытие. Это особенно важно при нанесении покрытия на быстрорежущую сталь так как температура процесса не превышает температуру отпуска закаленной стали (около 550 Сє). PVD-процессы проводят в вакууме или в атмосфере рабочего газа при достаточно низком давлении (около 10-2 мбар). Это необходимо для облегчения переноса частиц от источника (мишени) к изделию (подложке) при минимальном количестве столкновений с атомами или молекулами газа. Это же условие определяет обязательность прямого потока частиц. В результате покрытие наносится только на ту часть изделия которая ориентирована к источнику частиц. Скорость осаждения зависит в этом случае от относительного расположения источника и материала. Для равномерного нанесения покрытия необходимо систематизированное движение материала или применение нескольких определенным образом расположенных источников. В то же время, поскольку покрытие наносится только на поверхности "в прямой видимости источника" метод позволяет селективно наносить покрытие только на определенные части поверхности оставляя другие без нанесенного слоя. Это абсолютно невозможно при использовании метода химического осаждения (CVD). Основными факторами определяющими качество покрытия нанесенного методом физического осаждения являются чистота исходных материалов и реакционного газа а также необходимый уровень вакуума.

При использовании CVD-метода химические реакции происходят в непосредственной близости или на поверхности обрабатываемого материала. В противоположность процессам PVD при которых, твердые материалы покрытия переводятся в газообразную фазу испарением или распылением, при CVD-процессе в камеру для нанесения покрытия подается смесь газов, причем для протекания необходимых химических реакций требуется температура до 1100є. Это условие существенно ограничивает число материалов, на которые можно нанести CVD-покрытие. Если твердые сплавы выдерживают такой нагрев практически без последствий, то термообработанные быстрорежущие стали теряют в результате отпуска свои свойства.

Процессы CVD происходят при давлениях 100 - 1000 Па. Покрытие наносится на всю поверхность изделия. Отпадает необходимость вращения изделия как при методе PVD. Это одно из преимуществ CVD. Для получения одинаковых свойств всего покрытия в объеме рабочей камеры (особенно большой) необходимо обеспечить оптимальные потоки газа. С этой целью применяются специальные системы подачи газа, так называемый газовый душ. Установки CVD как правило имеют достаточно большие габариты. Для предотвращения опасных выбросов газов в атмосферу используется специальная система фильтров. Благодаря высокой температуре нанесения обеспечивающей частичную диффузию наносимого материала в основу, покрытия CVD характеризуются лучшей адгезией (сцепляемостью).

Недавно была разработана еще одна разновидность метода CVD, позволившая снизить температуру нанесения покрытия практически до температур используемых в PVD-методе, получившая название P-CVD (от слов "плазма" и CVD). Практически метод представляет собой комбинацию двух основных методов поскольку нанесение покрытий CVD-методом происходит в среде плазмы (как при PVD). Схема установки для нанесения покрытий методом плазменного CVD представлена на рисунке 11.

Рисунок 11 - Принципиальная схема установки PCVD

Рисунок 12 характеризует выбор метода нанесения износостойкого покрытия в зависимости от материала и температуры применения метода.

Рисунок 12 - Выбор метода нанесения покрытия

Основываясь на рекомендациях [4], для нанесения покрытия выбираем метод PCVD. Так как этот метод нанесения не требует высоких температур.

Метод PCVD устраняет некоторые ограничения присущие традиционному CVD-методу.

Для начала химических реакций используется не высокая температура, а наличие в рабочей камере плазмы. Плазма оказывает каталитическое воздействие и концентрирует энергию. В результате процессы могут протекать при более низких температурах. С помощью РCVD-метода, в зависимости от подводимого газа, можно наносить карбидные, нитридные и карбонитридные покрытия при температурах 400 - 500 Cє. В отличие от обычных покрытий CVD в этом случае практически отсутствует снижение вязкости в граничной зоне между сплавом и покрытием. По сравнению с покрытиями, полученными по методу PVD, эти покрытия имеют лучшую адгезию и меньшие внутренние напряжения. Кроме того отпадает необходимость в особом расположении изделий для получения равномерного покрытия.

3.2 Влияние конструкции многослойного покрытия на изнашивание режущего инструмента

Исследования [3] проводили при фрезеровании заготовок из стали 5ХНМ на скорости резания V = 247 м/мин, подаче S_z = 0,4 мм/зуб, глубине резания t = 1,5 мм и ширине фрезерования В= 20 мм. Оценивали относительный износ по передней поверхности инструмента К' и интенсивность износа по задней поверхности J. В работе участвовало 3 инструмента с многослойными покрытиями: TiN-TiCN, TiCN-TiN, TiN-TiCN-TiN. Влияние конструкции покрытия на величину относительного износа инструмента по передней поверхности К' показано на рисунке 13



Рисунок 13 - Зависимость относительного износа по передней поверхности с многослойными покрытиями (TiN-TiCN, TiCN-TiN, TiN-TiCN-TiN) от толщины слоёв: h1, h2, h3 - толщины внутреннего, промежуточного и внешнего слоёв покрытия.

Установлено, что для многослойных покрытий величина относительного износа К' значительно меньше (до 3 раз), чем для однослойных. При этом зависимость величины относительного износа К' от соотношения толщин покрытия носит экстремальный характер. Для инструмента с покрытием TiN-TiCN минимальная величина К' наблюдается при толщине слоев соответственно 2,5 мкм и 3,5 мкм, а для покрытия TiCN-TiN - 3 мкм и 3 мкм. Меньшая величина относительного износа K' имеет место для инструмента с покрытием TiCN-TiN (в 1,5 раза по сравнению с инструментом с покрытием TiN-TiCN). Это подтверждает справедливость сформулированного принципа построения многослойных покрытий для прерывистого резания, согласно которому слой, примыкающий к инструментальной основе, должен обладать высокими механическими свойствами и уровнем остаточных сжимающих напряжений, а внешний слой обеспечивать максимальное снижение уровня циклических силовых и температурных нагрузок на инструмент. Покрытие TiN-TiCN, не отвечающее предложенному принципу, имеет внутренний слой TiN, обладающий более низкими значениями микротвердости и величиной остаточных сжимающих напряжений по сравнению со слоем TiCN. Кроме того, внешний слой TiCN данного покрытия в значительно меньшей степени снижает температуру и напряжения в режущем клине и амплитуду их изменения за время рабочего и холостого ходов по сравнению с покрытием TiN. По этим причинам инструмент с покрытием TiN-TiCN изнашивается по передней поверхности значительно быстрее, чем с покрытием TiCN-TiN, несмотря на более высокую микротвердость и меньший коэффициент отслоения.

Нанесение дополнительного внешнего слоя TiN на инструмент с покрытием TiN-TiCN способствует снижению температуры и напряжений в режущем клине и амплитуды их изменения за время рабочего и холостого ходов и переводит данное покрытие в разряд отвечающих предложенному принципу построения многослойных покрытий. Для инструмента с трехслойным покрытием характерно снижение относительного износа по передней поверхности K'. Этому способствует более высокая прочность сцепления с инструментальной основой за счет наличия слоя нитрида титана между основой и слоем TiCN. Вместе с тем при переходе от двухслойных покрытий к трехслойным увеличивается количество границ раздела слоев и уменьшается их толщина. Это ведет к повышению сопротивляемости покрытия росту трещин и разрушению.

Все это вместе взятое снижает величину относительного износа К' для трехслойных покрытий по сравнению с двухслойными покрытиями TiCN-TiN и TiN-TiCN соответственно в 1,2 раза и 1,8 раза.

Исследования интенсивности износа режущего инструмента с многослойными покрытиями по задней поверхности показали, что минимальная величина данного износа имеет место для покрытия TiCN-TiN при толщине внешнего слоя TiN 1 мкм (рисунок 14).



Рисунок 14 - Зависимость интенсивности износа инструмента по задней поверхности с многослойными покрытиями (TiN-TiCN, TiCN-TiN, TiN-TiCN-TiN) от толщины слоёв: h1, h2, h3 - толщины внутреннего, промежуточного и внешнего слоёв покрытия.

Рост толщины слоя TiN до2,5 - 3 мкм несущественно увеличивает интенсивность износа. Для покрытий TiN-TiCN увеличение толщины слоя TiN ведет к непрерывному повышению интенсивности износа J. Сравнение двухслойных покрытий TiN-TiCN и TiCN-TiN показало, что снижение интенсивности износа J для них связано с увеличением толщины более твердого слоя TiCN. Как видно из рисунка 14, для инструмента с покрытиями TiN-TiCN величина износа J выше, чем с покрытием TiCN-TiN. Меньшая интенсивность износа по задней поверхности инструмента с покрытием TiCN-TiN объясняется наличием верхнего слоя TiN, способствующего снижению уровня температур на задней поверхности по сравнению со слоем TiCN в покрытии TiN-TiCN. Кроме того, при нанесении покрытия TiCN-TiN первым в контакт с обрабатываемым материалом на задней поверхности вступает слой TiCN, который, в отличие от слоя TiN в покрытии TiN-TiCN, в большей степени сопротивляется абразивному и адгезионно-усталостному износу. Интенсивность износа по задней поверхности J инструмента с трехслойным покрытием зависит от расположения более твердого слоя TiCN. Наличие нижнего слоя TiN, прилегающего к инструментальной основе, ведет к смещению твердого слоя TiCN на задней поверхности в сторону от режущей кромки в область меньших значений контактных напряжений. В области более высоких контактных напряжений находится слой TiN, первым вступающий в контакт с обрабатываемым материалом. В результате этого интенсивность износа J увеличивается. Такое влияние расположения твердого слоя TiCN в покрытии на интенсивность износа J подтверждает правильность выдвинутого положения, что прилегающий к инструментальной основе более твердый и износостойкий слой покрытия с высоким уровнем сжимающих остаточных напряжений будет способствовать эффективному торможению роста площадки износа на задней поверхности.

Анализируя вышесказанное, можно отметить, что среди двухслойныхпокрытий на основе нитрида и карбонитрида титана минимальные относительный износ по передней поверхности K' и интенсивность износа по задней поверхности J обеспечивают покрытия TiCN-TiN. При этом минимальная величина относительного износа K' наблюдается при толщине слоя TiCN, равной 3 мкм, а минимальная интенсивность износа J - при 5 мкм. Учитывая, что величина J незначительно изменяется от толщины слоя TiCN, наибольшую эффективность будет иметь двухслойное покрытие TiCN-TiN с толщиной внутреннего слоя TiCN, составляющей 30 - 50% от общей толщины покрытия. Для трехслойного покрытия TiN-TiCN-TiN минимальная величина относительного износа K' наблюдается при толщине слоя TiN, прилегающего к инструментальной основе, равной 1 - 1,5 мкм и толщине слоя TiCN 2,5 - 3 мкм. Принимая во внимание, что при толщине слоя TiCN свыше3 мкм интенсивность износа J изменяется незначительно, можно считать, что наибольшая эффективность данного покрытия будет иметь место при толщинах нижнего слоя TiN и среднего слоя TiCN, равных соответственно18 - 25% и 45 - 55% от общей толщины покрытия. Для двухслойных покрытий TiCN-TiN, предпочтительной является конструкция с толщиной нижнего слоя, составляющей 30 - 50% от общей толщины покрытия.

3.3 Вывод по разделу

В данном разделе были рассмотрены вопросы, связанные с выбором и применением износостойкого покрытия. Были рассмотрены методы нанесения износостойкого покрытия (CVD и PVD), а так же отдельно отмечена разновидность метода химического нанесения износостойкого покрытия - это метод плазменного CVD.

Так же в данном разделе было рассмотрено исследование, связанное с влиянием толщин слоёв износостойкого покрытия на относительный износ передней и интенсивность износа задней поверхностей режущего инструмента при прерывистом резании. Даны рекомендации по выбору порядка и толщине слоёв из нитрида и карбонитрида титана.

Так как заточка протяжки является очень трудоёмкой операцией и требует специального оборудования, то применение многослойного износостойкого покрытия является актуальной задачей для данного инструмента, так как применение многослойного износостойкого покрытия увеличит срок службы инструмента.

4. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Разработка технического задания на проектирование инструмента

Техническое задание на проектирование комбинированной шлицевой протяжки для обработки шлицевого отверстия втулки.

1. Наименование, назначение и область применения

Протяжка комбинированная с групповой схемой резания, предназначена для обработки шлицевого отверстия втулки.

2. Цель и задачи разработки

Рассчитать и спроектировать комбинированную протяжку с групповой схемой резания для обработки шлицевого отверстия со следующими параметрами: d = 56^+0,190 мм; D = 65^+0,030 мм; b = мм; r ? 0,5 мм; f = 56^+0,20 мм (шлицевое соединение D - 8566510).

3. Основание для разработки

Задание на дипломное проектирование, утвержденное приказом ректора Университета машиностроения, № от

4. Источники разработки

- Рабочий чертеж шлицевой протяжки и технические требования к нему.

- Технологический процесс изготовления шлицевой протяжки.

- Паспорт на оборудование.

- Технологический процесс изготовления шлицевой протяжки.

- Стандарты, патенты, методические указания и учебные пособия Университета машиностроения, справочно-нормативная и техническая литература.

5. Технические характеристики

- Шлицевая протяжка является составной. Материал режущей части Р6М5 ГОСТ 19265, твердость HRCэ 63...66, материал хвостовика сталь 40Х ГОСТ 4543, твёрдость не более 260 HB.

- Обрабатываемый материал сталь 45Х ГОСТ 4543.

- Шероховатость обработанной поверхности Ra 6,3.

- Допуск на режущие зубья -0,020, калибрующие -0,010.

6. Требования безопасности и влияния на окружающую среду

Для исключения порезов рук и скола (поломки) на торцах протяжки предусмотреть фаски. На всех поверхностях протяжки не должно быть трещин, заусенцев и следов коррозии.

7. Экономические показатели

Скорость резания протяжки не менее 7 м/мин при обеспечении требований к качеству.

8. Документация, подлежащая разработке

Расчетно-пояснительная записка по расчету и проектированию комбинированной шлицевой протяжки, рабочие чертежи комбинированной шлицевой протяжки с указанием необходимых технических требований.

4.2 Расчёт основных конструктивных элементов инструмента

Методика расчёта и все справочные, и табличные материалы для расчёта основных конструктивных элементов комбинированной шлицевой протяжки производятся по методу изложенному в справочнике [5] разработанному в МГТУ им. Н.Э. Баумана 2008 год.

1) Исходные данные для расчета:

1.1) Параметры шлицевой втулки: d = 56^+0,190 мм; D = 65^+0,030 мм; b = мм; r ? 0,5 мм; f = 56^+0,20 мм (шлицевое соединение D - 8566510).

1.2) Длина протягивания: l_o = 50 мм.

1.3) Материал втулки - сталь 45 группа обрабатываемости У2 ([5], таблица 3).

2) Выбираем комбинированную протяжку, групповую схему срезания припуска, с последовательностью секций Ф - Ш - К.

3) Диаметр отверстия под протягивание:

d_o = d - A_i (4.1)

d_o = 56 - 1,3 = 54,7 мм (припуск A_i = 1,3 мм выбран по [5] таблице 5 с учетом протягивания отверстия без последующей его обработки).

4) Выбор размера хвостовика:

D₁ = d_o - (1...2) мм (4.2)

D₁₌54,7 - (1...2) = 53,7...52,7 мм. Выбираем D₁ = 50 мм, F_ox = 1134,1 мм ( [2] таблица 6).

5) Допустимая сила протягивания:

P = F_ox [_p] K_и (4.3)

P = 1134,1 250 0,9 = 255173Н = 255,2 кН > 200 кН (200 кН - наибольшее тяговое усилие вертикально протяжных станков по [5] таблица 11), поэтому допустимая сила протягивания, назначенная для дальнейшего проектирования, не должна превышать величину:

P = P_T k (4.4)

P = 200000 0,9 = 180000 Н.

Рассчитаем также предельно допустимое усилие в сечении по дну канавки у первого зуба:

P₁ = F₁ [_p] K_и (4.5)

P₁ = 400 0,9 = 90 (d_o - 2h)², (4.6)

где h - высота стружечной канавки.

6) Шаг режущих зубьев:

t = k_cpt (4.7)

t= 2,0 = 14,14 мм.

Назначаем шаг режущих зубьев t = 14 мм ( [2] таблица 7). При этом высота стружечной канавки h = 6 мм. Таким образом: P₁ = 90 (54,7 - 2 6)² = 515523 Н = 515,5 кН > 180 кН.

7) Число одновременно режущих зубьев:

Z_po = (4.8)

Z_po = = 4,57 зуба. Округляем до меньшего целого числа и получаем Z_po = 4 зубьев.

8) . Проверка числа зубьев на центрирование: 2 < 4 < 6 ... 7 - проходит.

9) Суммарный периметр режущих кромок:

9.1) По шлицевой части:

(4.9)

мм;

9.2) По круглой части:

(4.10)

мм.

10) Удельная сила резания на 1 мм длины режущей кромки протяжки:

10.1) Для шлицевой секции:

p = (4.11)

p = 180000 / 160 = 1125 Н/мм;

10.2) Для круглой секции:

p = (4.12)

p= 180000 / 384 = 469 Н/мм.

11) По [5] таблице 8 для группы обрабатываемости У2 - подача на зуб для шлицевой секции > 0,3 мм, а для круглой секции - = 0,19 мм.

12) Подача на зуб по условию размещения стружки в стружечной канавке:

(4.13)

мм.

Принимаем решение: подача на зуб для фасочной секции S_zф = 0,21 мм;

подача на зуб для шлицевой секции S_zш =0,21 мм;

подача на зуб для круглой секции S_zк =0,19 мм.

13) Расчет числа зубьев протяжки:

Расчетный внутренний диаметр:

d_p = d + _d - a (4.14)

d_p = 56 + 0,19 - 0,03 = 56,16 мм;

Диаметр фаски:

d_f = d + 2f + _f (4.15)

d_f = 56 + 20,5 + 0,2 = 57,2 мм;

Наибольший диаметр фасочной секции:

d_fk = d_f + 2 i S_z (4.16)

d_fk = 57,2 + 2 3 0,21 = 58,46 мм;

Расчетный наружный диаметр:

D_p = D + _D - a (4.17)

D_p = 65 + 0,03 - 0,004 = 65,026 мм.

14) Определение числа зубьев в секциях протяжки:

14.1) Фасочная секция:

(4.18)

зубьев

14.2) Шлицевая секция Ш₁:

(4.19)

зуба

14.3) Шлицевая секция Ш_2р:

(4.20)

зубьев

14.4) Шлицевые переходные зубья: Ш_2п: Z_ш2п = 6 зубьев.

14.5) Шлицевые калибрующие зубья: Z_ш2к = 5 зубьев.

14.6) Круглая секция К:

(4.21)

зуба

14.7) Круглые переходные зубья: Z_кп = 3.

14.8) Круглые калибрующие зубья: Z_кк = 5.

...