Дерябин Проектирование сложнопрофилныкх зуборезныкх инструментов 2015
.pdf
6. Делительный диаметр производящего червяка (фрезы) расчётный
d0′ = |
mn z0 |
= 4 1/sin 2,6° = 88,178. |
|
||
|
sin γ0 |
|
7. Диаметр поверхности вершин производящего червяка (фрезы) da0 = d0′ +2ha0 = 88,178 + 2 5 = 98,178.
Диаметр поверхности вершин округляют до величины, кратной
0,5 мм.
da0 ≈ 98.
8. Действительный делительный диаметр производящего червяка (фрезы)
d0 = da0 −2ha0 = 98 – 2 5 = 88.
9. Делительный угол подъёма витков исходного производящего червяка уточнённый
γ0 = arcsin mn z0 = arcsin (4/88), γ0 = 2,605°.
d0
10.Нормальный шаг исходного производящего червяка (фрезы)
pn0 = pn1 = πmn = 3,14 4 = 12,566. 11. Осевой шаг производящего червяка (фрезы)
px0 = cospn0γ0 = 12,566/cos 2,605° = 12,579.
12. Ход витков производящего червяка (фрезы) pz0 = px0 z0 = 12,579.
II.Расчёт параметров профиля зуба фрезы
13.Нормальная делительная толщина зуба
Sn0 = 0,5 pn0 ± S = 0,5 12,566+0,102 = 6,385,
S= 2 0,14tg20° = 0,102.
14.Осевая делительная толщина зуба
Sx0 = cosSn0γ0 = 6,385/cos2,605° = 6,392.
31
Далее расчет для фрез без модификации зубьев, т.е. пп. 15–21 алгоритма пропускаем.
22. Угол профиля на окружности вершин
αta1 =arccos db1 = arcos(105,246/113,786) = 22,341°.
da1
23. Толщина зуба колеса на окружности вершин
Sta1 = da1 0,5π+z12x1tgα +invαt −invαa1 =
= 113,786((0,5π+2 (–0,568)tg 20°)/28 + 0,014904 – 0,021) = 11,273.
Далее пп. 24–27 пропускаем, так как зубья без модификации.
III.Расчёт параметров режущей части
28.Число зубьев фрезы
z = 2,6ϕbπ = 2,6 1π/0,625 = 13,948,
где b =1 для чистовых фрез,
ϕ= arccos da0 −2h1 = arcos((98–2 8,165)/98) = 0,586; da0
z ≈ 14.
29.Задний угол на вершине зуба принимаем δа = 10°.
30.Величина первого затылования
k1 = πda0ztgδa = 3,848; k1 = 4.
Величина второго затылования
k2 = 1,5k1 = 6.
31. Действительный задний угол при вершине зуба
δa = arctg k1z = 10,3°.
πda0
32.Диаметр расчётный начальной поверхности винтовых стружечных канавок
dрас = da0 −2ha0 −2σk1 = 98 – 2 5 – 2 0,1 4 = 87,2.
32
33. |
Угол наклона стружечных канавок |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
m z |
0 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
ω=arctg |
|
n |
|
|
= 2,629°. |
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
dрас cos γ0 |
|
|
|
|
|
||||||
34. |
Шаг винтовых стружечных канавок |
|
|
|
|||||||||
|
Т = |
рz0 |
|
= 5966. |
|
|
|
||||||
|
tg2ω |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
35. |
Осевой угол профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k z |
0 |
|
= 20,024°. |
|
αx0 L( R) = arcctg ctgα0cosγ0 |
|
1 |
|
|||||||||
|
T |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
36. |
Радиус закругления профиля вершины зуба фрезы |
||||||||||||
|
ρa0 = |
|
|
|
C |
|
|
= 1,52. |
|
||||
|
(1 |
−sin α0 ) |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
37. Радиус закругления профиля ножки зуба фрезы
Ρf0 = 0,3mn = 1,2.
38. Высота зуба фрезы
H = h0 + 0,5(4 + 6) + r = 16,365,
где r = 2 мм (см. табл. 4.2).
39. Диаметр посадочного отверстия фрезы
dотв = da0 – 2(H + t) = 98 –2(16,365 + 3 4) = 41,27.
Округляем до ближайшего меньшего значения по ГОСТ 9472-90:
dотв = 40 мм.
Диаметр выточки в отверстии фрезы
d1 = 1,05dотв = 42.
40. Диаметр буртиков фрезы (округляется до числа, кратного
0,5)
Dб = da0 – 2H – 2 = 98 – 2 16,365 – 2 ≈ 63,5 мм. 41. Длина нарезанной части фрезы
lф =(h1 / 2tgα0 ) + (da1 −h1 )h1 +(n +1) px0 = 153,798. 42. Длина фрезы
L = lф + 2lб = 153,798 + 2 4 = 161,798 ≈ 162 мм,
где lб = 4 мм (см. табл. 4.4).
43. Угол профиля стружечной канавки ε принимаем по табл. 4.5 равным 25°.
33
4.2.2. Для косозубых зубчатых колес (β=12,6°)
Исходными данными являются
–модуль m = 4;
–число зубьев z1 = 28, z2 = 65;
–угол наклона зубьев β = 12,6°;
–коэффициенты смещения х1 = – 0,568, х2 = – 0,723;
–тип исходного контура – 1;
–межосевое расстояние – 185 мм;
–степень точности передачи – 8-В.
Рассчитанные параметры зубчатой передачи приведены в приложении 1.
I. Расчёт параметров исходного производящего червяка фрезы
1.Нормальный угол профиля αn0 = α = 20°.
2.Число витков производящего червяка z0 = 1.
3.Делительный угол подъёма витков производящего червяка
(назначается из табл. 4.1) γ0 = 2,6°.
4. Высота делительной головки витка производящего червяка (зуба фрезы)
ha0 = mn (ha* +c* ) = 4(1 + 0,25) = 5.
5. Высота витка производящего червяка (зуба фрезы) h0 = h1 +0,3mn = 8,799 + 0,3 4 = 9,999.
6. Делительный диаметр производящего червяка (фрезы) расчётный
d0′ = |
mn z0 |
= 4 1/sin(2,6°) = 88,178. |
|
||
|
sin γ0 |
|
7. Диаметр поверхности вершин производящего червяка (фрезы)
da0 = d0′ +2ha0 = 88,178 + 2 5 = 98,178.
Диаметр поверхности вершин округляют до величины, кратной
0,5 мм:
da0 ≈ 98.
8. Действительный делительный диаметр производящего червяка (фрезы)
34
d0 = da0 −2ha0 = 98 – 2 5 = 88.
9. Делительный угол подъёма витков исходного производящего червяка уточнённый
γ0 = arcsin mn z0 = arcsin(4/88); γ0 = 2,605°.
d0
10.Нормальный шаг исходного производящего червяка (фрезы)
pn0 = pn1 = πmn = 3,14 4 = 12,566. 11. Осевой шаг производящего червяка (фрезы)
px0 = cospn0γ0 = 12,566/cos(2,605°) = 12,579.
12. Ход витков производящего червяка (фрезы) pz0 = px0 z0 = 12,579.
II.Расчёт параметров профиля зуба фрезы
13.Нормальная
как зубья без модификации. делительная толщина зуба
Sn0 = 0,5 pn0 ± S = 0,5 12,566 + 0,102 = 6,385;
S= 2 0,14·tg 20° = 0,102.
14.Осевая делительная толщина зуба
Sx0 = cosSn0γ0 = 6,385/cos2,605° = 6,392.
Далее расчет для фрез без модификации зубьев, т.е. пп. 15–21 алгоритма пропускаем.
22.Угол профиля на окружности вершин
αta1 =arccos db1 = arcos(107,843/117,817) = 23,746°.
da1
23.Толщина зуба колеса на окружности вершин
Sta1 |
= da1 |
|
0,5π+2x1tgα |
+invαt |
−invαa1 |
= |
|
||||||
|
|
|
z1 |
|
|
|
= 117,817((0,5π+2 (–0,568)tg(20°))/28 + 0,014904 – 0,021) = 11,15.
Далее пп. 24–27 пропускаем.
35
III.Расчёт параметров режущей части
28.Число зубьев фрезы
z = 2,6ϕbπ = 2,6 1π/0,625 = 13,421,
где b =1 для чистовых фрез,
ϕ = arccos da0 −2h1 = arcos((98–2 8,799)/98) = 0,609; da0
z ≈ 13.
29.Задний угол на вершине зуба δа = 10°.
30.Величина первого затылования
k1 = πda0ztgδa = 4,176; k1 = 4.
Величина второго затылования
k2 = 1,5k1 = 6.
31. Действительный задний угол при вершине зуба
δa = arctg k1z = 9,587°.
πda0
32.Диаметр расчётный начальной поверхности винтовых стружечных канавок
dрас = da0 −2ha0 −2σk1 = 98 – 2 5 – 2 0,1 4 = 87,2. 33. Угол наклона стружечных канавок
|
|
m z |
0 |
|
|
|
|
|
||
|
ω=arctg |
|
n |
= 2,629°. |
||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
dрас cos γ0 |
|
|
|
|
|
||||
34. Шаг винтовых стружечных канавок |
|
|
|
|||||||
|
Т = |
рz0 |
|
= 5966. |
|
|
|
|||
|
tg2ω |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
35. Осевой угол профиля |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
k z |
0 |
|
= 20,024°. |
|
αx0 L( R) |
= arcctg ctgα0cosγ0 |
|
1 |
|
||||||
T |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
36. Радиус закругления профиля вершины зуба фрезы
ρa0 |
= |
|
C |
= 1,52. |
|
(1 |
−sin α0 ) |
||||
|
|
|
36
37. Радиус закругления профиля ножки зуба фрезы
ρf0 = 0,3mn = 1,2.
38. Высота зуба фрезы
H = h0 + 0,5(k1 + k2) + r = 9,999 + 0,5(4 + 6) + 2 = 16,999,
где r = 2 мм (см. табл. 4.2).
39. Диаметр посадочного отверстия фрезы
dотв = da0 – 2(H + t) = 98,178 – 2(16,999 + 3 4) = 40,18.
Округляем до ближайшего меньшего значения по ГОСТ 9472-90:
dотв = 40 мм.
40. Диаметр буртиков фрезы (округляется до числа, кратного 0,5)
Dб = da0 – 2H – 2 = 98,178 – 2 16,999 – 2 = 62,18 ≈ 62 мм. 41. Длина нарезанной части фрезы
lф =(h1 / 2tgα0 ) + (da1 −h1 )h1 +(n +1) px0 = 156,273. 42. Длина фрезы
L = lф + 2lб = 156,273 +2 4 =164,273 ≈ 164 мм,
где lб = 4 мм (см. табл. 4.4).
43. Угол профиля стружечной канавки ε принимаем по табл. 4.5 равным 25°.
Варианты заданий для выполнения курсового проекта (работы) приведены в приложении 3.
4.3. Дополнительные данные для разработки рабочего чертежа зуборезной фрезы
Рабочий чертеж червячной фрезы выполняется в масштабе 1:1. Виды, разрезы, сечения могут быть выполнены в бóльшем масштабе. Фрезы изготавливаются из быстрорежущих сталей марок Р6М5, Р6М5К5, Р9К5, Р9К10, Р14Ф4 ГОСТ 19265–73. Применение марки стали определяется обрабатываемым материалом и типом производства.
Шероховатость поверхности червячных зуборезных фрез зависит от класса их точности и может быть назначена в соответствии с табл. 4.6.
В правом верхнем углу чертежа указывается шероховатость Ra 2,5, кроме тех поверхностей, на которых на чертеже должна быть проставлена шероховатость в микрометрах в соответствии с табл. 4.6.
37
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.6 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Классы точности фрезы |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
АА |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
||||
|
Наименование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Модуль |
m, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
1…3,5 |
|
3,5…10 |
|
|
10…25 |
1…3,5 |
3,5…10 |
|
|
10…25 |
|
1…3,5 |
3,5…10 |
|
10…25 |
|
1…3,5 |
|
3,5…10 |
10…25 |
||||||||
|
поверхностей |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Шероховатость Ra, мкм |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Посадочное |
0,4 |
|
0,4 |
|
0,4 |
0,4 |
0,4 |
|
0,4 |
|
0,4 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
0,8 |
|
||||||||
отверстие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Передняя по- |
0,4 |
|
0,4 |
|
0,4 |
0,8 |
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
1,6 |
|
1,6 |
|
1,6 |
1,6 |
|
||||||||
верхность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задняя боковая |
0,4 |
|
0,4 |
|
0,8 |
0,4 |
0,4 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
1,6 |
|
1,6 |
|
1,6 |
1,6 |
|
||||||||
поверхность |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задняя поверх- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность на вер- |
0,4 |
|
0,4 |
|
0,8 |
0,8 |
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
1,6 |
|
1,6 |
|
1,6 |
1,6 |
|
||||||||
шине зуба |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цилиндриче- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ская поверх- |
0,4 |
|
0,4 |
|
0,8 |
0,4 |
0,4 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
1,6 |
|
1,6 |
|
1,6 |
1,6 |
|
||||||||
ность буртика |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Торец буртика |
0,4 |
|
0,4 |
|
0,8 |
0,4 |
0,4 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
0,8 |
|
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.7 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Наименование |
|
|
|
Класс точности |
|
|
|
|
|
Допуск |
|
|
||||||||||||||||
|
параметра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Диаметр посадочного |
|
|
|
|
|
АА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н5 |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н6 |
|
|
|
|
|||||||
|
отверстия dотв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н6 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н7 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.8 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Наименование |
Класс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Модуль, мм |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
1…2 |
2…3,5 |
|
3,5…6 |
|
6…10 |
10…16 |
|
16…25 |
||||||||||||||||||
|
параметра |
точности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Предельное отклонение, мкм |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Толщина зуба |
|
АА |
|
|
–16 |
|
–20 |
|
–25 |
|
–32 |
|
|
|
–40 |
|
–50 |
|||||||||||
|
|
А |
|
|
–25 |
|
–32 |
|
–40 |
|
–50 |
|
|
|
–63 |
|
–80 |
||||||||||||
|
Sn0 |
|
В |
|
|
–32 |
|
–40 |
|
–50 |
|
–63 |
|
|
|
–80 |
|
–100 |
|||||||||||
|
|
|
С |
|
|
–50 |
|
–63 |
|
–80 |
|
–100 |
|
|
–125 |
|
–160 |
||||||||||||
38
На рабочем чертеже при помощи условных обозначений в соответствии с ГОСТ 2.308-79 должны быть указаны:
–радиальное биение буртиков в соответствии с табл. 4.9;
–торцовое биение буртиков в соответствии с табл. 4.10;
–радиальное биение по вершинам зубьев фрезы в соответствии
стабл. 4.11.
Таблица 4.9
Наименование |
Класс |
|
|
Модуль, мм |
|
|
||
1…2 |
2…3,5 |
3,5…6 |
6…10 |
10…16 |
16…25 |
|||
параметра |
точности |
|
|
|
|
|
|
|
|
Предельное отклонение, мкм |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
Радиальное |
АА |
5 |
5 |
5 |
5 |
6 |
8 |
|
А |
5 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
||
биение бурти- |
||||||||
В |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
16 |
||
ков |
||||||||
С |
10 |
12 |
16 |
20 |
20 |
20 |
||
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.10 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наименование |
Класс |
|
|
Модуль, мм |
|
|
||
1…2 |
2…3,5 |
3,5…6 |
6…10 |
10…16 |
16…25 |
|||
параметра |
точности |
|
|
|
|
|
|
|
|
Предельное отклонение, мкм |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
Торцовое бие- |
АА |
3 |
3 |
4 |
5 |
5 |
6 |
|
А |
3 |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
||
ние буртиков |
В |
4 |
5 |
6 |
8 |
10 |
12 |
|
|
С |
8 |
10 |
12 |
16 |
16 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 4.11 |
||
|
|
|
|
|
|
|
||
Наименование |
Класс |
|
|
Модуль, мм |
|
|
||
1…2 |
2…3,5 |
3,5…6 |
6…10 |
10…16 |
16…25 |
|||
параметра |
точности |
|
|
|
|
|
|
|
|
Предельное отклонение, мкм |
|
||||||
|
|
|
|
|||||
Радиальное |
АА |
12 |
16 |
20 |
25 |
32 |
40 |
|
биение по |
А |
20 |
25 |
32 |
40 |
60 |
63 |
|
вершинам |
В |
32 |
40 |
50 |
63 |
80 |
100 |
|
зубьев |
С |
50 |
63 |
80 |
100 |
125 |
160 |
|
Слова «Технические требования» не пишутся, порядковый номер требований должен находиться на уровне 2 см от левой сторо-
39
ны штампа чертежа, а продолжение текста требований на уровне левой стороны штампа чертежа.
В технических требованиях должно быть указано:
1.HRC 63...65.
2.На всех поверхностях фрез не должно быть трещин, заусенцев
иследов коррозии.
3.Неполные витки притупить до толщины верхней части зуба не менее 0,5 модуля.
4.Прямолинейность и наклон линии пересечения передней поверхности и плоскости, перпендикулярной оси фрезы, на рабочей высоте зуба по табл. 4.12.
Таблица 4.12
Класс точности |
|
|
Модуль, мм |
|
|
|
1…2 |
2…3,5 |
3,5…6 |
6…10 |
10…16 |
16…25 |
|
|
|
Предельное отклонение, мм |
|
|||
АА |
0,012 |
0,016 |
0,02 |
0,025 |
0,032 |
0,04 |
А |
0,02 |
0,025 |
0,032 |
0,04 |
0,05 |
0,063 |
В |
0,02 |
0,04 |
0,05 |
0,063 |
0,08 |
0,1 |
С |
0,125 |
0,16 |
0,2 |
0,025 |
0,315 |
0,04 |
5. Накопленная погрешность окружного шага стружечных канавок по табл. 4.13.
|
|
|
|
|
Таблица 4.13 |
||
|
|
|
Модуль, мм |
|
|
||
Класс |
|
|
|
|
|||
1…2 |
2…3,5 |
3,5…6 |
6…10 |
10…16 |
16…25 |
||
точности |
|||||||
|
Предельное отклонение, мм |
|
|||||
|
|
|
|||||
АА |
0,025 |
0,032 |
0,04 |
0,05 |
0,063 |
0,08 |
|
А |
0,04 |
0,05 |
0,063 |
0,08 |
0,1 |
0,125 |
|
В |
0,063 |
0,08 |
0,1 |
0,125 |
0,16 |
0,2 |
|
С |
0,125 |
0,16 |
0,2 |
0,25 |
0,315 |
0,4 |
|
6.Отклонение передней поверхности от номинального расположения, отнесенное к 100 мм длины рабочей части фрезы по табл.
7.Погрешность зацепления от зуба до зуба по табл. 4.15.
8.Погрешность зацепления по табл. 4.16.
40