№ Варианта_2

Исходные данные:

Зубчатые колеса
№	Число зубьев шестерни Z1	Число зубьев колеса Z2	Модуль m, мм	Угол профиля зуба	Тип фрезы	Вид обработки (черновая или чистовая)	Класс точности	Исполнение	Число заходов фрезы
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
2	18	18	1,125	15030	2	чистовая	А	Увеличенная длина	2

Результаты расчета профиля фрезы

(Зубчатое колесо) Обозначение................................................ ФК-0002

Начальные данные (параметры зубчатого колеса)

Модуль..................................................... 1,125 мм.

Угол профиля............................................... 15,5°.

Диаметр вершин зубьев...................................... 22,5 мм.

Делительный диаметр........................................ 20,25 мм.

Диаметр впадин зубчатого колеса............................ 17,437 мм.

Толщина зуба колеса........................................ 1,766 мм.

Направление линии зубьев................................... Левое

Начальные данные фрезы

Исполнение фрезы (длина)................................... Увеличенная длина

Количество заходов......................................... 2

Конструкторский тип........................................ Тип 2

Технологический тип........................................ чистовая

Класс точности............................................. A

Модификация профиля........................................ без модификации

Припуск.................................................... 0 мм.

Коэффициент радиального зазора............................. 0,25 мм.

Модификация профиля (данные)

Тип модификации................... -

Количество зубьев колеса, z1............................... 0

Новый угол профиля......................................... 15,5°.

Модуль на окружности обката................................ 1,125 мм.

Угол наклона линии зубъев на окружности обката............. 0°.

Диаметр окружности обката.................................. 20,25 мм.

Нормальная толщина зуба на окружности обката............... 1,766 мм.

Угол наклона зубьев колеса................................. 0°.

Параметры профиля в нормальном сечении

Угол зубьев................................................ 15,5°.

Толщина зубьев............................................. 1,768292 мм.

Высота вершины зуба........................................ 1,4065 мм.Высота впадины зуба........................................ 1,40625 мм.

Высота зуба................................................ 2,81275 мм.

Радиус скругления вершин................................... 0,3 мм.

Радиус скругления впадин................................... 0,3 мм.

Конструктивные размеры

Передний угол (угол гамма)................................. 0°.

Задний угол на вершине зубьев.............................. 10°.

Задний угол на боковых сторонах............................ 2,697858°.

Число стружечных канавок................................... 12 мм.

Угол канавки............................................... 25°.

Скругление канавки......................................... 2 мм.

Величина затылования....................................... 2,4 мм.

Величина двойного затылования.............................. 3,7 мм.

Глубина канавки............................................ 6,9 мм.

Длина шлифованой части зубьев.............................. 4,363323 мм.

Толщина зуба в впадине канавки............................. 6,404526 мм.

Средний диаметр фрезы...................................... 46,466999 мм.

Диаметр канавки............................................ 21 мм.

Диаметр буртика............................................ 33 мм.

Длина фрезы................................................ 63 мм.

Внешний диаметр фрезы...................................... 50 мм.

Длина буртика.............................................. 4 мм.

Длина посадочного отверстия................................ 18 мм.

Угол винтовой линии резьбы................................. 2°47`

Шаг фрезы по оси........................................... 3,538466 мм.

Проекция шага на ось....................................... 3,530122 мм.

Параметры посадочного отверстия

Диаметр посадочного отверстия.............................. 19H5 мм.

Высота до шпоночного паза.................................. 21,1H12 мм.

Ширина шпоночного паза..................................... 5C11 мм.

Радиус скругления шпоночного паза.......................... 1 мм.

Допуск симметричности шпоночного паза в радиусном выражении 0,07 мм.

Контролирующие параметры

Допуск радиального биения буртиков......................... 0,005 мм.

Допуск торцевого биения буртиков........................... 0,003 мм.

Допуск полного радиального биения вершин зубьев............ 0,02 мм.

Допуск отклонения профиля передней поверхности............. 0,02 мм.

Доп. отк. разницы соседних окружных шагов.................. 0,02 мм.

Доп. отк. накопленой ошиб. окр. шага струж. канавок........ 0,04 мм.

Доп. отк. направления стружечных канавок(+/-).............. 0,08 мм.

Допуск отклонения профиля зуба............................. 0,008 мм.

Допуск отклонения толщины зуба............................. -0,025 мм.

Доп. отк. осевого шага фрезы(+/-).......................... 0 мм.

Доп. накоп. отклон. шага на длине любых трех шагов......... 0 мм.

Доп. отк. винтовой линии фрезы от зуба до зуба............. 0,006 мм.

Доп. отк. вин. линии фрезы на одном обороте................ 0,01 мм.

Доп. отк. вин. линии фрезы на трех оборотах................ 0,014 мм.

Доп. отк. погрешности зацепления от зуба до зуба........... 0,006 мм.

Допуск отклонения погрешности зацепления................... 0,012 мм.

Шероховатость посадочного отверстия,Ra..................... 0,4

Шероховатость передней поверхности,Rz...................... 3,2

Шероховатость задней боковой поверхности,Rz................ 1,6

Шероховатость задней пов. по вершинам зубьев,Rz............ 3,2

Шероховатость цилиндрической пов. буртика,Rz............... 1,6

Шероховатость торца буртика,Ra............................. 0,4

Проекция толщины зуба на осевую плоскость.................. 1,766206 мм.

Проекция угла профиля на осевую плоскость.................. 15,482593°.

Шаг винтовой линии канавки................................. 3002,687256мм.

1.2. Расчет профиля червячных фрез для нарезания валов с прямобочным профилем зубьев, расположенных параллельно оси шлицевого соединения

Основные размеры шлицевых соединений регламентированы ГОСТом 1139-80, который предусматривает три серии соединений - легкую, среднюю и тяжелую; с центрированием вала и втулки - по наружному диаметру D, внутреннему диаметру d и по боковым сторонам зубьев b.

Сущность центрирования по одному из параметров вала состоит в том, что в зависимости от его вида задается более точно размер только по одному из них, в то время как другой выполняется с меньшей точностью.

Обеспечить сопряжение по всем трем элементам с высокой точностью весьма трудно и не является необходимостью.

По боковым сторонам шлицевых зубьев во всех трех видах центрирования должна быть обеспечена точная посадка, поэтому допуск на толщину зубьев задается в узких пределах.

Используя метод обкатки в процессе зацепления, изделие и инструмент находятся в относительном движении, при котором центроида одного из сопряженной пары катится без скольжения по центроиде другого. При обработке шлицевого вала фрезой, центроидой инструмента является прямая, центроидой изделия - окружность. Обе центроиды называются начальными.

Профиль шлицевого вала получается как огибающая последовательных положений зубьев инструмента при качении без скольжения начальной прямой инструмента по начальной окружности изделия.

С другой стороны, профиль инструмента является огибающей последовательных положений профиля изделия при качении без скольжения начальной окружности изделия по начальной прямой инструмента.

Этот принцип лежит в основе расчета профиля фрезы, сопряженного с профилем обрабатываемого изделия. Метод обкатки позволяет так же получить профиль изделия по имеющемуся профилю фрезы.

Профиль фрезы может быть определен аналитически, графически и графоаналитически. Графический метод реализован с использованием системы К3. Его рекомендовано использовать при получении профиля для нестандартных деталей (остро шлицевые валы и др.) или нестандартных профилей шлицевых валов (с неравномерным припуском под шлифование), а также для проверки аналитического расчета. Для стандартных профилей шлицевых валов рекомендовано использовать аналитический метод. Графоаналитический метод предполагает комбинацию аналитического расчета с графическими построениями.

Задаются все данные фрезы в зависимости от параметров шлицевого вала. Для стандартных серий вала величины Z x d x D выбираются из ряда, а для нестандартного - задаются отдельно. Класс точности А и В для чистовых фрез, С для черновых фрез.

При проектировании черновых фрез толщина зуба, внешний диаметр и внутренний диаметр задаются с учетом величины припуска на последующую обработку.

Следующим этапом является выбор взаимозависимых величин, диаметра начальной окружности и шага профиля. Система дает возможность задать диаметр и рассчитать шаг профиля или задать шаг и рассчитать диаметр. В верхней части окна выводятся величины прямолинейного участка профиля по параметрам шлицевого вала и фрезы. Прямолинейный участок по параметрам фрезы зависит от диаметра начальной окружности и должен быть больше.

Профиль фрезы представляет собой кривую – огибающую последовательных положений профиля валика при качении начальной окружности валика по начальной прямой фрезы.

Практически эта кривая заменяется дугами одной или нескольких окружностей. Окружность определяется тремя или четырьмя точками. Одна из точек находится в начале координат, положение других определяется углами a1, a2, a3. Углы для промежуточных точек корректируются для выбора оптимального их положения, и, нажав кнопку “Пересчитать”, выполняется расчет новых координат и проверка по первому методу. Нажмите на кнопку “Принять”, и система выполнит проверку по второму методу.

Абсолютная сумма отклонений от теоретической кривой профиля не должна превышать 2/3 допуска на ширину шлица. Если величина погрешности больше допустимой, то следует рассчитать профиль заново, задавшись другими углами, получить другие точки. Если в этом случае величина погрешности получается больше допустимой, то теоретический профиль следует заменять дугами двух окружностей. Необходимо заметить, что при высоте профиля больше 12% радиуса наружного диаметра валика, замена теоретической кривой дугой одной окружности дает слишком большие отклонения.

Первый метод проверки профиля фрезы рекомендуемый д.т.н. И.И.Семенченко [2,3].

Второй метод проверки принят на Львовском Инструментальном заводе (ЛИЗ) [2]. Он является более точным и состоит в увеличении количества проверяемых точек профиля фрезы, рассчитываемых по оригинальной методике.

Система рассчитывает до восьми контрольных толщин профиля фрезы. На вершине, начальной прямой и фланке толщина рассчитывается автоматически. Дополнительно рассчитывается контрольная толщина шлица на высоте усика (способ центрирования - 1) и на высоте точки сопряжения двух дуг. Остальные контрольные точки профиля рассчитываются дополнительно (по желанию) при соответствующем задании высоты от вершины или от начальной линии.

В окне “Профиль фрезы” выводятся размеры профиля с возможностью изменения параметров: ширины усика, глубины канавки и угла фланка.