Пояснение к работе

Определение величины вертикального смещения режущей фрезы при фрезеровании зубьев по окружности.

С огласно эскизу рис. 5-4 при фрезеровании канавок зубьев по окружности фрезы, имеющей диаметр D, число зубьев z с передним углом γ, угол профиля канавок ν и ленточку у вершины зубьев f вертикальное смещение h режущей фрезы может быть определено следующим образом:

.

Из Δobc:

; .

Из Δcde:

;

.

Определение угла поворота оси делительной головки при фрезеровании боковых зубьев. При фрезеровании боковых зубьев трехсторонней дисковой фрезы с помощью одноугловой, фрезы с углом профиля Θ₁ равным углу профиля канавок ν₁ нарезаемых боковых зубьев, ось делительной головки должна быть повернута на такую величину угла τ, чтобы после фрезерования канавок у вершин боковых зубьев остались ленточки одинаковой, ширины по всей длине зубьев (рис. 4-6).

И сходя из этих условий на основании построений (рис. 4-6), можно написать

.

Из Δ А"E"D"

h₁=A"D"ctgν₁.

Из Δ АDC

AD = А"D" = AC tgε;

h₁ = AC tgε ctgν₁;

.

Таким образом,

sinτ = tgε ctgν₁

Определение величины h₁ вертикального смещения режущей фрезы при фрезеровании боковых зубьев. Исходя из чертежа (рис. 4-6) можно написать

;

; AC = AG – CG;

AG = AF – GF; AF = R cosγ;

GF = R sinγ tg ; AG = R cosγ – R sinγ tg ;

CG = ; AC = R(cosγ – sinγ tg ) – ;

h₁ = [R(cosγ – sinγ tg ) – ] .

Оборудование, приспособления и инструменты, необходимые для выполнения работы

1. Горизонтально-фрезерный станок 1

2. Универсальная лимбовая делительная головка 1

3. Одноугловая фреза 1

4. Двуугловая фреза (углы профиля одноугловой и

двуугловой фрезы должны соответствовать заданной геометрии

изготовляемых зубьев трёхсторонней дисковой фрезы) 1

5. Угломер конструкции Бабчиницера 1

6. Штангенциркуль 1

7. Линейка металлическая на 150 мм 1

8. Оправка для закрепления заготовки трёхсторонней дисковой

фрезы на шпинделе делительной головки 1

Содержание отчёта

Отчёт по лабораторной работе №3 должен включать в себя:

1. Эскиз и основные данные изготовляемой трёхсторонней дисковой фрезы которые сводятся в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры трёхсторонней дисковой фрезы.

D, мм	d, мм	B, мм	z	γº	νº	f, мм	ν1	f1, мм

2. Характеристику оборудования.

Станок. Наименование.

Модель.

Завод-изготовитель.

Принадлежности и приспособления.

Режущий инструмент.

3. Схему установки для фрезерования зубьев по окружности.

4. Схему установки для фрезерования боковых зубьев.

5. Расчётные формулы и вычисление установочных параметров.

6. Контрольные приборы и результаты измерений.

РАБОТА 4. ФРЕЗЕРОВАНИЕ ВИНТОВЫХ ЗУБЬЕВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФРЕЗЫ

Цель работы

Работа знакомит с одной из основных операций производства цилиндрических фрез – фрезерованием винтовых зубьев.

Содержание работы

1. Ознакомление с устройством, управлением и оснасткой универсально-фрезерного станка.

2. Ознакомление с чертежом цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями и определение параметров для наладки на фрезерование винтовых зубьев.

3. Наладка станка и фрезерование винтовых зубьев.

4. Контроль зубьев цилиндрической фрезы после фрезерования.

Порядок и методика выполнения работы

Ознакомление с устройством, управлением и оснасткой станка. Фрезерование канавок винтовых зубьев цилиндрической фрезы (рис. 5-1) производится на универсально-фрезерном станке двуугловой фрезой с углом профиля Θ, величина которого принимается равной углу профиля канавок зубьев цилиндрической фрезы.

Изделие – цилиндрическая фреза – насаживается на оправку, которая закрепляется в центрах делительной головки, установленной на столе универсально-фрезерного станка.

Основные данные о станке, применяемых принадлежностях и инструменте нужно записать в отчет.

Ознакомление с чертежом цилиндрической фрезы и определение параметров для наладки на фрезерование винтовых зубьев. По чертежу цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями (рис. 5-1) устанавливаются величины, определяющие размеры и геометрию зубьев. Перед осуществлением фрезерования зубьев должны быть определены параметры наладки делительной головки и станка, а также параметры, определяющие установку двуугловой режущей фрезы относительно заготовки изготовляемой цилиндрической фрезы.

Рисунок 5.1. Цилиндрическая фреза с винтовыми зубьями

Как известно, при фрезеровании винтовой канавки продольное движение стола, а следовательно, и движение изделия вдоль ее оси должно быть так кинематически связано с вращением изделия, чтобы за один оборот изделия оно продвинулось вдоль своей оси на величину Т шага винтовой канавки

Т=πD ctgω,

где Т – шаг фрезеруемой винтовой канавки,

D – наружный диаметр изделия;

ω – угол наклона винтовой канавки.

Исходя из этого условия, рассчитывается передаточное отношение сменных колес для привода длительной головки. За один оборот изделия стол станка должен переместиться на величину шага Т винтовой канавки т. е.

1_{об. изд.} Nt_{х. в.} i_см = π D ctgω = Т;

для станка, на котором производится данная работа, характеристика делительной головки N = 40, шаг ходового винта продольной подачи стола t_х.в. = 5 мм.

Произведение Nt_{х. в.} = А называется характеристикой станка.

Искомое передаточное отношение сменных колес с и d

.

При фрезеровании винтовой канавки стол фрезерного станка вместе с установленным на нем изделием поворачивается на угол η (рис. 5-2) в зависимости от угла ω наклона винтовой канавки.

Величина угла η поворота фрезерного стола определяется по формуле

tg η = tg ω cos(γ + Θ₁)

где ω – угол подъема фрезеруемого винтового зуба;

γ – передний угол фрезеруемого зуба;

Θ₁ – боковой угол режущей двуугловой фрезы. После того как фрезерный стол повернут на необходимый угол η, устанавливается режущая двуугловая фреза относительно изделия.

Для получения заданного переднего угла у фрезеруемых зубьев цилиндрической фрезы режущая двуугловая фреза смещается в горизонтальном направлении относительно оси изделия на величину а (рис. 5-2), которая вычисляется по формуле

а = В sin(Θ₁ + γ + β),

где

; ;

δ = Θ₁ + γ – Δ_n; ;

; .

где z – число зубьев цилиндрической фрезы;

R – радиус зубьев цилиндрической фрезы;

f – ширина цилиндрической ленточки;

η – угол поворота фрезерного стола;

γ – передний угол фрезеруемых зубьев;

Θ – угол профиля двуугловой фрезы;

Θ₁ – боковой угол двуугловой фрезы.

Для образования требуемой глубины фрезеруемых канавок цилиндрической фрезы двуугловая фреза опускается на величину h, которая определяется по формуле

h = R_n – В cos(Θ₁ + γ + β)

Вычисление установочных параметров и эскизы установок записываются в отчете.

Вывод вышеприведенных расчетных формул дан в пояснении к работе.

Наладка станка и фрезерование винтовых зубьев. По рассчитанным параметрам производится наладка станка и установка режущей фрезы в рабочее положение относительно заготовки.

П о вычисленной величине передаточного отношения i_cм гитары привода делительной головки подбираются зубчатые колеса из имеющегося комплекта с числами зубьев: 100, 86, 82, 64, 56, 48, 40, 32, 28, 24, 24 и устанавливаются на станке.

Стол фрезерного станка поворачивается па угол η с отсчетом по лимбу.

Установка бокового смещения а двуугловой фрезы производится по нониусу поперечной подачи стола, а величина h врезания фрезы устанавливается по нониусу подъема фрезерного стола.

Положение точки А – пересечение горизонтальных проекций оси заготовки цилиндрической фрезы и оси оправки фрезерного станка (рис. 5-2) – находится касанием нижней точки двуугловой фрезы и верхней точки цилиндра заготовки.

В отчете дается краткое описание метода фрезерования винтовых зубьев.

Контроль зубьев цилиндрической фрезы после фрезерования. После фрезерования винтовых зубьев цилиндрической фрезы осуществляется их контроль по следующим параметрам: угол наклона фрезерования канавок зубьев фрезы, ширина цилиндрической ленточки, передний угол зуба и угол профиля канавок.

Измеренные величины сопоставляются с заданными по чертежу, а результаты контроля записываются в отчете.

Пояснение к работе

Определение угла поворота стола. При фрезеровании на цилиндрической поверхности винтовой канавки с углом наклона ω двуугловой фрезой угол поворота стола η универсально-фрезерного станка может быть определен следующим образом.

Шаг винтовой канавки

T = 2π R ctgω.

Координаты любой точки В (рис.5-3), определяемой углом δ,

;

Угол η наклона касательной к винтовой линии в любой точке (угол поворота стола).

;

.

Определение установочных параметров горизонтального и вертикального смещений двуугловой фрезы относительно изделия.

Для вычисления установочных смещений а и h, рассмотрим сечение фрезеруемой канавки в осевой плоскости режущей фрезы (рис. 5-2).

Изделие в этом сечении будет представлять эллипс, полуоси которого тип соответственно равны:

; ,

где R – радиус изделия (цилиндрической фрезы);

η – угол поворота стола станка.

Радиус кривизны эллипса R_п (приведенный радиус), определяется по известной зависимости

,

С весьма большим приближением принимается, что, точки b и с фрезеруемой канавки лежат на дуге радиуса R_п (рис. 5-4).

П римечание. На рис. 5-4 показаны два возможных случая: а) фрезеруемый профиль канавки не пересекается вертикальным диаметром;

б) фрезеруемый профиль канавки пересекается вертикальным диаметром.

Вывод расчетных формул сделан общим для обоих возможных случаев.

На построенной с учетом этих соображений схеме (рис. 5-4) будут иметь место без искажения искомые установочные величины а и h, профиль режущей двуугловой фрезы с углами профиля Θ и Θ₁ а также передний; угол γ нарезаемого зуба и ширина f цилиндрической ленточки, оставляемой для заточки заднего угла.

Центральный угол Δ_п определяется по следующей зависимости:

, .

z – число зубьев изготовляемой фрезы;

f – ширина цилиндрической ленточки зубьев;

D – диаметр изготовляемой фрезы;

η – угол поворота стола фрезерного станка. Вертикальное установочное смещение определяется как

h = R_п – ek, ek = oe cos(Θ₁+γ+β).

Обозначим ое = В, тогда h = R_п – B cos(Θ₁+γ+β),

, , δ = Θ + γ – Δ_n,

, , , ,

; , .

Горизонтальное установочное смещение а определяется как

а = ое sin(Θ₁+γ+β).

или

а = B sin(Θ₁+γ+β).

Схема расчета. Из чертежа изготовляемой цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями берется:

D – диаметр фрезы (2R);

z – число зубьев;

ω – угол наклона винтовых зубьев;

f – ширина цилиндрической ленточки для заточки заднего угла;

γ – передний угол зубьев;

Θ – угол профиля канавки.

Фрезерование винтовых зубьев производится двуугловой фрезой с углами профиля Θ и Θ₁.

1. Определение угла η поворота фрезерного стола:

tg η = tgω cos (γ+Θ₁).

2. Определение вертикального смещения h:

,

δ = Θ + γ – Δ_n,

;

;

h = R_п – В cos (Θ₁ + γ + β).

3. Определение горизонтального смещения а:

a = B sin(Θ₁ + γ + β).