Тема: Розрахунок і конструювання черв’ячної модульної фрези

Мета роботи:	Навчитися робити розрахунок і конструювання черв’ячної модульної фрези.
Виховна мета:	Розвиток навичок самостійного мислення і бережного відношення до власності коледжу.
Література:	1. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту, Нефедов Н.А., Машиностроение, 1990 г.
	2. ГОСТ 9324-80Е.
	3. Алексеев Г.А., Аршинов В.А. Конструирование инструмента.

Загальні відомості

Черв’ячні фрези для обробки циліндричних зубчастих колес евольвентним профілем виготовляють по ГОСТ 9324-80Е трьох типів і п’яти класів точності: АА, А, В, С, і Д.

Тип 1 – суцільні прецізійні фрези модулів 1-10 мм класу точності АА;

Тип 2 – суцільні фрези модулів 1-10 мм класів точності А, В, С, та Д; модулів 16-20 мм класів точності АА та А.

Тип 3 – складені фрези модулів 8-25 мм класів точності А, В, С та Д.

Черв’ячні фрези для обробки циліндричних зубчастих коліс передач Новікова з двома лініями зачеплення з початковим контуром по ГОСТ 15023-76 виготовляють по ГОСТ 16771-81 двох класів точності А та В модулів 1,6-16 мм.

Конструювання і розрахунок черв’ячної фрези для обробки циліндричних коліс з евольвентним профілем проводять по ГОСТ 9324-80 в приведеній нижче послідовності.

1. Головні розміри фрези: зовнішній діаметр фрези - d_ao; загальну довжину фрези - L; довжину буртиків - l і число зубів (число стружкових канавок) - Z.

2. Розміри профілю зубів в нормальному і вісьовому перерізах: крок профілю зуба P_no, P_xo; товщину зуба S_no; висоту зуба h та інші розміри профілю.

3. Розрахункові розміри фрези: кут підйому витка _mo; кут нахилу стружкових канавок _mo; хід гвинтової стружкової канавки P_z; затилування –К.

Я кщо зуб черв’ячної фрез для циліндричних колес повинен мати спеціальний профіль, який відрізняється від стандартного (= 20), то застосовуються різні методи профілірування, приведені в спеціальній літературі.

4. Шпоночний паз виконують по ГОСТ 9472-70. Для полегшення шліфування отворів і кращої посадки фрези на оправку, в ньому роблять виточку глибиною до 11мм довжиною l0,3L.

5. Геометричні параметри ріжучої частини фрези: передній кут =0; задній кут на вершині зубів =912.

6. Елементи стружкових канавок фрези: глибина канавки

H_k=h+K+r, для фрез з нешліфованим профілем;

для фрез з шліфованим профілем.

де h - висота зуба; К- затилування.

де  – задній кут; K₁ - додаткове затилування; K₁=(1,21,5)K; r - радіус стружкової канавки.

7. Технічні вимоги на фрези приймаються по ГОСТ 9324-80Е.

Приклад.

Розрахувати і сконструювати черв’ячну чистову однозахідну фрезу для нарізання циліндричних зубчастих коліс з евольвентним профілем. Кут зачеплення =20. Модуль m=10 мм.

У оброблюваних коліс 7-а степінь точності (ГОСТ 1643-81). Матеріал заготовки – сталь 40Х. Нарізання коліс відбувається на верстаті 53А50.

Розв’язок

1. Головні конструктивні і розрахункові розміри фрези приймаємо по ГОСТ 9324-80 (для циліндричних прецизійних фрез класу АА – тип1) зовнішній діаметр фрези - d_ao=180 мм; діаметр посадкового отвору d=60 мм; діаметр буртіка d₁=95 мм; довжина фрези L=180 мм; довжина буртиків l=6 мм, отже робоча довжина фрези 168 мм; число зубів (число стружкових канавок) Z₀=12.

2. Розміри зубів в нормальному перерізі: крок профілю зуба в нормальному перерізі P_no=31,416 мм, товщина зуба S_no=15,93 мм. Висота зуба h₀=25 мм; висота головки зуба h_ао=12,5 мм; висота ніжки зуба до фланцю h_f0=1,1 мм; товщина фланцю найбільша a_f =0,03 мм; радіус заокруглення головки зуба r =0,6 мм; радіус заокруглення ніжки зуба r_f=0,6мм та інші розміри профілю.

3. Розміри профілю зуба в основному перерізі (по ГОСТ 9324-80).

Крок профілю зуба в вісьовому перерізі P_xo=6,285 мм; профільний кут профілю правої і лівої сторін зуба _лев=2002; _пр=1959.

Затилування К=4 мм;

Додаткове затилування К₁=1; 4К=1,4К=1,44=5,6 мм

4. Елементи стружкових канавок фрези:

глибина канавки

радіус заокруглення дна канавок:

глибина канавок

5. Розміри посадочного отвору і шпоночного пазу (по СТСЕВ 152-75 [т.90 с. 250(1)])

90. Размеры отверстия и шпон очного паза для насадних фрез с цилиндрическим отверстием (ГОСТ 9472-83)

Номиналь-ный размер, мм	Предельные отклонения, мкм	Номиналь-ный размер, мм	Предель-ные отклонения, мм	Номиналь-ный размер, мм	педель-ные отклонения, мм	, мм
8	+ 15 0	2	+120 +60	8,9	+150 0	0,3-0,4
10		3		11,5	+180 0
13	+18 0	3		14,6
16		4	+145 +70	17,7		0,4-0,6
19	+21 0	5		21,1	+210 0	0,7-1
22		6		24,1
27		7	+170 +80	29,8		0,9-1,2
32	+25 0	8		34,8	+250 0
40		10		43,5
50		12	+205 +95	53,5	+300 0	1,1-1,6
60	+30 0	14		64,2
70		16		75,0		1,5-2
80		18		85,5	+350 0
100	+35 0	25	+240 +110	107,0		2-2,5

6. Розміри канавок для полегшення шліфування профілю зубів: h₃=1мм; r₃=1 мм; l = 0,3 мм.

7. Виконуємо креслення фрези з вказівкою всіх граничних відхилень і технічних вимог.

ЗАВДАННЯ

Варіант №1

Розрахувати і конструювати суцільну черв’ячну фрезу для обробки циліндричних зубчатих коліс модуля m_o з кутом зачеплення  = 20. Матеріал заготовки колеса – сталь 40ХН з границею міцності _в = 950МПа  95 кгс/мм². Обробка виконується на зуборізному верстаті 5А320.