Учебное пособие 1832

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И КОНСТРУКЦИЯ ЧЕРВЯЧНЫХ МОДУЛЬНЫХ ФРЕЗ

Цель работы:

Заключается в изучении геометрии и конструкции червячных модульных фрез, и измерении геометрических параметров.

Порядок выполнения работы:

Для выполнения работы необходимо: предварительно ознакомиться с основными элементами и геометрическими параметрами червячных модульных фрез; изучить приборы, которые используются при измерении червячных модульных фрез; измерить геометрические и конструктивные элементы червячной модульной фрезы; ознакомиться с типовыми конструкциями червячных модульных фрез; обработать экспериментальные данные и результаты вписать в протокол (табл. 3).

Конструктивные элементы и геометрические параметры червячных модульных фрез:

Червячная модульная фреза предназначается для нарезания на специальных зубофрезерных станках цилиндрических зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями, червячных колес и конических колес с криволинейными зубьями.

Схема обработки зубчатого колеса с прямыми зубьями червячной фрезой показана на рис. 22. Червячную фрезу 1 закрепляют на оправке; ось ее должна быть установлена под углом по отношению к плоскости, перпендикулярной к оси обрабатываемой детали 2. Фреза имеет вращательное движение вокруг своей оси и поступательное вдоль оси детали. Деталь, закрепленная на столе станка, имеет только вращательное движение вокруг своей оси, строго согласованное с вращением червячной фрезы.

19

Рис. 22. Схема обработки зубчатого колеса

Червячная модульная фреза представляет собой червяк, у которого прорезаны под некоторым углом к оси канавки для схода стружки и для образования режущих кромок (рис. 23). Она характеризуется следующими параметрами:

Рис. 23. Червячная модульная фреза

-модулем m;

-углом зацепления α0;

-наружным диаметром De;

-внутренним диаметром D;;

20

-делительным диаметром Dt;

-высотой головки h1;

-высотой ножки h2;

-высотой зуба h;

-углом подъема винтовой канавки ;

-шагом в нормальном сечении tn

-толщиной зуба в нормальном сечении Sn (рис. 24)

Рис. 24. Определение толщины зуба в нормальном сечении

Рис. 25. Геометрические параметры червячной модульной фрезы

21

Червячная модульная фреза принадлежит к группе фрез с затылованным зубом, т.е. у нее режущий зуб по задней поверхности очерчен по архимедовой спирали (рис. 25 а), обеспечивающей постоянство профиля режущих кромок после переточки. Зуб червячной фрезы имеет три режущих кромки — одну при вершине аа и две боковые ab (рис. 25 в).

Задний угол α, для режущей кромки при вершине аа, определяется как угол между касательной линией к окружности фрезы и касательной к задней поверхности (рис. 25 а).

Передний угол определяется как угол между передней поверхностью и радиальным направлением, проходящим через вершину зуба. Для чистовых фрез обычно угол =0°.

Задний угол αб, для боковых режущих кромок ab, определяется из развертки на плоскость делительного цилиндра диаметра Dt (рис. 25 б). Значение заднего бокового угла определяется по формуле:

(12)

где α - задний угол режущей кромки при вершине, град; α0 - угол зацепления, град (α0 =20 ).

У затылованного зуба фрезы различают также величину затылования К, которую определяют из выпрямленного треугольника amn (рис. 25 г):

(13)

где De - наружный диаметр фрезы, мм; z - число зубьев фрезы; α - задний угол режущей кромки при вершине, град.

Измерение червячной модульной фрезы:

При измерении геометрических и конструктивных параметров червячной модульной фрезы придерживаются следующего порядка:

Модуль фрезы m, угол зацепления α0, а также материал,

из которого изготовлена фреза, обозначены на торце фрезы. Наружный диаметр фрезы De измеряют штангенцир-

кулем.

Высота головки h1 - расстояние от окружности высту-

22

пов до начальной окружности; высота ножки h2 - расстояние от начальной окружности до окружности впадин. Высоту головки h1 зуба принимают равной высоте ножки h2 нарезаемого зуба и определяют по формуле:

h1 = h 2 = 1,25m (14)

Высота зуба h - это расстояние от окружности выступов до окружности впадин и равна сумме высот h1 головки и h2 ножки:

(15)

Шаг tn в нормальном сечении определяют по формуле:

(16)

где m - модуль зацепления.

Толщину зуба Sn в нормальном сечении измеряют специальным зубомером (рис. 24). Для этого вертикальный упор 1 зубомера устанавливают на высоте головки зуба, равной 1,25m. Боковые ножки 2 зубомера замеряют толщину зуба Sn.

Ширину фрезы Н измеряют измерительной линейкой. Задний угол α режущей кромки при вершине определя-

ют с помощью индикатора, для чего используют установку, состоящую из плиты, стойки и делительной головки (рис. 26). Фрезу 3 закрепляют на оправке 4. Делительная головка 1 дает возможность определить угол поворота фрезы , соответствующий дуге а и падению затылка b0. Величину b0 определяют с помощью индикатора 2, а дугу окружности а вычисляют по формуле:

(17)

где De - наружный диаметр фрезы, мм;

- угол поворота фрезы, отсчитываемый на делительной головке, град.

23

Рис. 26. Определение заднего угла α

Из рассмотрения выпрямленного треугольника mhp имеем:

(18)

следовательно величина заднего угла при вершине α

определяется по формуле:

(19)

Задние углы боковых режущих кромок αб подсчитывают по формуле (12).

Угол резания фрезы определяют по формуле:

(20)

Угол заострения определяют по формуле:

(21)

Глубину стружечной канавки Н0 (рис. 27) измеряют штангенциркулем.

24

Радиус закругления стружечной канавки r (рис. 27)

определяют по формуле:

(22)

где К - величина затылования, которую находят по формуле 13;

h - высота зуба, мм;

Н0 - глубина стружечной канавки, мм.

Рис. 27. Конструктивные параметры зуба червячной модульной фрезы

Внутренний диаметр фрезы Dj определяют по формуле: Di = De - 2h (23)

Делительный диаметр фрезы Dt определяют по форму-

ле:

25

Таблица 3

Протокол лабораторной работы № 3

Номер опыта

Наименование инструмента

Материал

Твердость HRC

Диаметр наружный De, мм

Делительный диаметр Dt, мм

Внутренний диаметр Dj , мм

Ширина Н, мм

Число зубьев z

Шаг tn, мм

Высота зуба h, мм

Высота головки h1, мм

Высота ножки h2, мм

Толщина зуба Sn , мм

Глубина стружечной канавки Н0, мм

Радиус закругления стружечной канавки r, мм

Величина затылования К, мм

Передний угол при вершине , град.

Задний угол при вершине α, град.

Угол заострения , град.

Угол резания , град.

Задний угол боковых режущих кромок αб, мм

Угол подъема винтовой канавки , град.

26

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4 ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ И КОНСТРУКЦИИ ЗУБОРЕЗНЫХ ДОЛБЯКОВ

Цель работы:

Заключается в изучении геометрии и конструкции зуборезных долбяков, и измерении геометрических параметров.

Порядок выполнения работы:

Для выполнения работы необходимо: предварительно ознакомиться с основными элементами и геометрическими параметрами зуборезных долбяков; изучить приборы, которые используются при измерении зуборезных долбяков; измерить геометрические и конструктивные элементы зуборезного долбяка; ознакомиться с типовыми конструкциями зуборезных долбяков; обработать экспериментальные данные и результаты вписать в протокол (табл. 4).

Конструктивные элементы и геометрические параметры зуборезных долбяков:

Зуборезные долбяки применяют для нарезания прямозубых, косозубых и шевронных колес на специальных зубодолбежных станках. По методу крепления зуборезных долбяков на станке различают: дисковые (рис. 28 а), чашечные (рис. 28 б), втулочные (рис. 28 в) и хвостовые (рис. 28 г) долбяки.

Рис. 28. Зуборезные долбяки

27

Схема работы прямозубого долбяка при нарезании прямозубого колеса показана на рис. 29.

Рис. 29. Схема работы прямозубого долбяка

Деталь 1 закрепляют на столе станка и она получает вращательное движение, а долбяк 2 имеет, кроме вращательного, также возвратно-поступательное движение. При движении долбяка вниз совершается рабочий ход, при движении вверх — холостой ход.

Долбяк представляет собой зубчатое колесо конической формы (рис. 30). Такую форму придают ему для того, чтобы обеспечить режущим кромкам положительные задние углы.

Зуб долбяка имеет три режущие кромки: одну при вершине 1 и две боковые 2, очерченные по эвольвенте.

28