1. Расчета червячной фрезы для обработки цилиндрических колес

Исходные данные для проектирования зубчатого колеса (рис. 4.11)

Материал зубчатого колеса - Сталь 20Х (рис. 4.11);

Термообработка – цементация, закалка, отпуск;

z = 16от; S_д.з. = 4,3175мм;

m_o=2,75;b= 40 мм;

D_dз= 44 мм;d= 40 мм;

D_ез= 49,5 мм;i= 23/50;

D_iз = 37,13^-0,1мм; α_зац= 20°;

Степень точности – 8; Сопряжение f 7;

Вид чистовой обработки – шлифование (припуск под шлифование ∆S = = 0,005 мм).

Рис. 4.11. Эскиз зубчатого колеса.

1. Угол профиля фрезы.

α_п0=20°;

2. Шаг фрезы в нормальном сечении.

P_п0= π m_N= 3,14 ∙ 2,75 = 8,635 мм;

3. Число заходов фрезы.

z₁₀= 1;

4. Ход зубьев по нормали.

P_zп=P_п0z₁₀= 8,635 ∙ 1 = 8,635 мм;

5. Толщина зуба в нормальном сечении.

S_п0=P_п0– (S_д.з.+ ∆S) = 8,635 – (4,31 + 0,005) = 4,3175мм,

где ∆S = 0,005 мм - припуск под последующее шлифование.

6. Высота головки зуба фрезы.

h_а0 = (D_dз - D_iз)/2 = (44 – 37,13)/2 = 3,435 мм;

7. Высота ножки зуба.

h_f0 = (D_ез - D_dз)/2 + 0,3m = (49,5 – 44)/2 + 0,3 ∙ 2,75 = 3,58 мм;

8. Полная высота зуба.

h₀ = (D_ез - D_iз)/2 + 0,3m = 7 мм;

9. Радиусы закруглений го­ловки и ножки зубьев.

ρ_a0 = 0,25m = 0,25 ∙ 2,75 = 0,68 мм; ρ_f0 = 0,3m = 0,3 ∙ 2,75 = 0,825 мм;

10. Задний угол при вершине зуба.

α_в = 12°;

11. Передний угол.

γ = 0°;

13. Основные размеры фрезы по табл. 1.

Наружный диаметр: d_a0 = 71мм;

Посадочный диаметр: d₀ = 27 мм;

Общая длина фрезы: L = 63/100 мм;

Число заходов фрезы: z₀ = 12;

14. Диаметр окружности впадин между зубьями фрезы.

d_вп = 1,75 d₀ = 1,75 ∙ 27 = 47 мм;

15. Число зубьев (стружечных канавок).

Принимаем z₀ = 12;

16. Падение затылка.

мм;

17. Падение дополнительного затылка.

К₁ = 1,5К = 1,5 ∙ 3,9 = 5,85 мм;

18. Радиус закругления дна стружечной канавки.

r₀ = 1 мм;

19. Глубина стружечной канавки.

мм;

20. Угол стружечной канавки.

Так как z₀ = 12 → принимаем θ = 22°;

21. Диаметр начального цилиндра фрезы в исходном (рас­четном) сечении.

d_m0 = d_a0 - 2 h_а0 – 0,3K = 71 – 2 ∙ 3,43 – 0,3 ∙ 3,9 = 62,97 мм;

22. Угол подъема витков фрезы на начальном цилиндре в расчетном сече­нии.

sin γ_m0 =,

γ_m0 = 2,31°;

23. Ход витков фрезы считается с точностью до 0,001 мм.

P_x0 = P_п0/cos γ_m0 = 8,635/cos 2,31° = 9,429 мм.

24. Угол наклона стружечных канавок.

λ_m0 = γ_m0 = 2,31°;

25. Шаг стружечных ка­навок с точностью до 1 мм.

P_z = πd_m0 ctg λ_m0 = 3,14 ∙ 76,7 ∙ ctg 2,31° =6020 мм;

26. Диаметр выточки в от­верстии фрезы.

d_выт = 1,05d₀ = 1,05 ∙ 27 = 28,35 мм;

27. Диаметр буртиков фрезы.

d₁ = d_a0 - 2H_к – (1÷2) = 80 – 2 ∙ 12,87 – 1 = 53,26 мм;

28. Длина буртиков.

l = 4÷6 = 4 мм.

29. Размеры посадочного отверстия и шпоночного паза принимаем по ГОСТ 9272-83 табл. 2:

d = 32H5^(+0,011); C₁ = 34,8H12^(+0,250); b = 8C11; R = 0,25.

30. Технические требования на фрезу типа 2, класса А принимаем по ГОСТ 9324-80.

1. Расчет параметров режима резания при зубофрезеровании

Фрезерование осуществляется на зубофрезерном станке 53А50.

Рассчитываем по нормативам [11].

1. Определяем глубину резания

t=h₀= 9,6 мм,

где h₀- высота зуба нарезаемого колеса;

2.Назначаем подачу на один оборот нарезаемого зубчатого колеса. По [карта 2, с. 26]

S_{0 табл}= 0,8 мм/об.

Учитывая поправочные коэффициенты на подачу

K_Ms = 0,9; S₀ = S_0табл ∙ К_Ms = 0,8 ∙ 0,9 = 0,72 мм/об;

3. Назначаем период стойкости фрезы.

Т = 240 мин [приложение 3, с. 161];

4. Определяем скорость главного движения резания. По [карта 4,c. 28]

υ_табл= 58,8 м/мин,

(най­дено интерполированием значений υ_табл= 60 м/мин дляS₀= 0,7 мм/об иυ_табл= 48 м/мин дляS₀= 0,9 мм/об).

Допустимое число осевых перемещений фрезы за время ее работы между двумя повторными за­точками [карта 11, с. 36, 37]

ω= 4,7.

Учитываем поправочные коэффициенты на ско­рость главного движения резания [карта 4, с. 28]

К_мυ= 0,9;K_βυ= 1,3.

Тогда υ_u=υ_табл∙ К_мυ∙K_βυ= 58,8 ∙ 0,9 ∙ 1,3 = 52,92 м/мин.

Частота вращения фрезы, соответствующая найденной скорости главного движения резания

мин^-1.

Корректируем частоту вращения по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения [1, приложение 1, c. 426]

n_д= 160 мин^-1.

Действительная скорость главного движения резания

м/мин;

5. Мощность, затрачиваемая на резание [карте 4,c. 28]

N_табл= 0,65 кВт;N_рез=N_табл= 0,65 кВт

Проверяем достаточна ли мощность привода станка

У станка 5350 N_шп=N_д∙ η = 7,5 ∙ 0,65 = 4,9 кВт

0, 65 < 4,9 кВт, т.е. обработка возможна;

6. Основное время

;

Длина рабочего хода фрезы

L=b+l₁

Согласно приложению 4 [9, c.167] при предварительном зубофрезеровании

l₁'' = 5 мм;l₁' = 28 мм;l₁=l₁' -l₁'' = 28 – 5 = 33 мм;

L = 40 + 33 = 73 мм;

К - число заходов (K=1);

мин.

Список использованной литературы

1. Сморкалов Н. В. Проектирование режущих инструментов: Учебное пособие к курсовому проектированию. – Наб. Челны: Изд-во КамПИ, 2002г. – 98с.

2. Гречишников В.А., Чемборисов Н.А., Сморкалов Н.В., Схиртладзе А.Г., Матвеев В.Н., Сухинина Л.А., Ларионов Д.Н. Проектирование режущих инструментов: Издание второе, дополненное и переработанное. Учебное пособие для выполнения курсового проекта (работы) по дисциплине «Режущий инструмент» студентами специальностей 151001, 151002 и 151003 дневного, вечернего и заочного форм обучений (под общей редакцией д.т.н., проф. Чемборисова Н.А.) – Набережные Челны: Изд-во КамПИ – 2006. – 200 с.

3. Справочник технолога машиностроителя. В 2х томах. Изд. 3, переработанное. Том 2. Под ред. Заслуженного деятеля науки и техники РСФСР д-ра техн. наук проф. А.Н. Малова. М., «Машиностроение», 1972.