2.1.2. Графічне визначення профілю зуба фрези за допомогою лінії профілювання.

Для визначення лінії профілювання і профілю зуба вихідної інструментальної рейки фрези проводимо такі побудови. На кресленні в масштабі, що забезпечує найбільш повне заповнення поля креслення формату АЗ, викреслюємо (рис.):

• профіль деталі (гранного валика);

• початкову окружність;

• дотичну до неї початкову пряму фрези.

Далі будуємо ряд послідовних положень профілю деталі при його обертальному формоутворюючому русі. Для спрощення графічної побудови ряду послідовних положень профілю деталі проводимо окружність радіусом r_v, вписану в профіль гранного валика. Для всіх послідовних положень профілю деталі грані валика розташовані дотично до цієї окружності.

Дугу початкової окружності від точки Р до точки А (точка перетинання початкової окружності та прямої, що є продовженням профілю деталі) розбиваємо на рівні відрізки Р1=12-...=78. Через точки 1,2…8 (кількість точок може бути відмінною від числа, наведеного в розглянутому прикладі) проводимо дотичні до допоміжної вписаної окружності. На проведені прямі опускаємо перпендикуляри з полюса профілювання точки Р. Лінія, що з'єднуй точки Р, 1н…8н - точки перетинання перпендикулярів Р1н, Р2н…Р8н із відповідними дотичними до вписаної окружності, є лінією профілювання. Через точки проводимо прямі, паралельні початковій прямій. На початковій прямій відкладаємо відрізки, рівні відповідним довжинам дуг початкової окружності: Р1’, 2’=...7’8’=Р1=2-…78

Через отримані точки 1’,2’…8’ початкової прямої проводимо лінії, паралельні відповідним нормалям Р1н, Р2н…Р8н. Точки їхнього перетинання з відповідними прямими, проведеними через точки 1н, 2н..8н, паралельними початковій прямій, належать профілю рейки зуба фрези. З'єднавши отримані точки 1н, 2н…8н плавною лінією, одержимо профіль рейки інструмента. Для визначення конструктивних параметрів зуба фрези (ширини S_у0, висоти робочого профіля h, радіуса окружності, що замінює r_z0, визначаємо крайню точку зуба фрези B, що створює крайню точку профілю деталі С. Для чого через D (точка перетинання лінії профілювання і описаної окружності профілю деталі діаметром, що відповідає діаметру заготівки) проводимо пряму DB, паралельну початковій прямій до перетинання з отриманим профілем інструментальної рейки.

Отриманий профіль зуба інструментальної рейки є лекальною лінією, яку важко відтворити при виготовленні. Тому отриманий профіль зуба інструмента початкової рейки замінюють дугою окружності. Центр окружності, що замінюється, визначається як точка перетинання осі симетрії профілю інструмента 0₁Е та нормалі О₁F до хорди ВЕ і яка проходить через середню точку хорди ВЕ. Отримані розміри S_m0, h₀, r_z0 проставляють чисельними значеннями на полі креслення.

2.1.3. Графічне визначений профілю зуба фрези в торцевому перетині.

При графічних побудовах профілю зуба через несуттєві Похибки вводиться таке допущення: архімедова спіраль задньої поверхні зуба фрези замінюється дугою окружності. Крім того, перед виконанням графічних побудов необхідно визначити розрахунковим шляхом ряд параметрів фрези.

1. Нормальний крок може бути визначений виходячи з отриманих раніше графічним способом:

а) розмірів ширини канавки l₀ та ширини зуба фрези

мм

б) розміру радіуса початкової окружності - розрахункового радіуса r_w і числа вершин валика N, при профілюванні фрези для обробки ґранного валика (чи z₁ - числа зуб'їв колеса, при профілюванні фрези для обробки черв'ячного колеса)

= 10,94 мм

2. Зовнішній діаметр фрези визначаємо за формулою:

= 65,77 = 66 мм

де - кут підйому витка спіралі черв'ячної фрези. У проектованих черв'ячних фрезах для обробки гранних валиків кут; у чистових фрезах вибираєть. орієнтовно 3...5° , в чорнових - 7...9⁰, - радіус вписаної окружності деталі (радіус западин зуб'їв колеса).

Розрахункове значення округляється до стандартних значень, наведених у табл.З. По прийнятим табличним значенням діаметра визначається уточне значення кута підйому витка спіралі за формулою:

= 2°24´

мм

мм

3. Число зуб'їв фрези z_о рекомендується вибирати відповідно до стандартних даних. При цьому слід враховувати, що прийняті такі значення:

• для черв'ячних фрез звичайної точності z_о =12...9;

• прецизійних фрез z_о =16...12;

• збірних фрез z_о =10…8.

4. Розмір затилування К розраховується за формулою

= 2,93 = 3 мм

де - задній кут;=9°-12°.

Результат округляється до стандартного значення з ряду чисел в інтервалі від 3 до 12 із кроком 0,5.

Розмір додаткового затилування К₁ у фрез із шліфованим профілем дорівнює К₁=(1,2..1,5)К з відповідним округленням до стандартного значення.

Отримані дані дозволяють приступити до графічної побудови зуба фрези, чого на кресленні в масштабі, що забезпечує найбільш повне заповнення поля креслення формату АЗ, відзначаємо положення передніх поверхонь двох сусідніх зуб'їв фрези, розташованих під кутом .

На зубі фрези відзначаємо розмір затилування, для чого від вершини зуба фрези відкладаємо відрізок ГC=К. Далі до середини відрізка АС проводимо перпендикуляр, а з точки А - дугу окружності, діаметр якої дорівнює . Точка перетинання О₁ дуга окружності з проведеним перпендикуляром визначить центр окружності, що заміняє ділянку архімедової спіралі - задньої поверхні зуба фрези. З O₁ проводимо дугу окружності, що обмежує основу профілю зуба фрези, на відстані h від першої.

Для визначення межі шліфованої і нешліфованої частин зуба фрези по задній поверхні затилованого зуба (положення початку іншого затилування) визначається крайнє положення шліфувального круга, при якому не відбувається зрізання сусіднього зуба фрези. Для того роблять такі побудови.

З центра О₁ проводять дугу окружності радіусом:

= 82,25

а з точки М, що відстоїть від вершини зуба на відстані h,- дугу окружності радіусом d_шк де d_а0 - зовнішній діаметр фрези, мм; d_шк - діаметр шліфувального круга, придається звичайно

d_шк = 100...120 мм, min d_шк = 80...90 мм; hо - висота-зуба фрези,мм.

Точка їхнього перетинання О_к визначить крайнє положення осі шліфувального круга. Відрізок прямої лінії, що проходить через точки O₁ та О_k і обмежений лініями профілю задньої поверхні зуба фрези по вершині і основі, є межею шліфованої і нешліфованої частин зуба.

Далі визначаємо центр окружності, що замінює ділянку архімедової спіралі, відповідну другому затилуванню. Ця окружність проходить через точки G, J і F положення яких визначається відрізками АG та FМ. Розміри цих відрізків визначаються з таких співвідношень: ВГ+FE=K₁-K; ВГ/FE= АТ/ТГ.

Розміри дуг АТ та ТГ допускається замінити довжинами хорд АТ та ТГ.

Центр окружності О₂ що замінює, визначаємо як точку перетинання перпендикулярів О₂Н та О₂Ф до середин хорд GJ й JF. 3 отриманого центра O₂ проводимо дуги окружності радіусами, що обмежує верхній профіль нешліфованої ділянки задньої поверхні зуба фрези і його основи.

Глибину канавки зуба фрези визначаємо за формулою:

= 3,26 мм

де hо - висота зуба фрези, мм;

К, К₁ - величини затилування шліфованої і нешліфованої частин зуба, мм;

r_кан - радіус закруглення дна канавки, звичайно r =1...3 мм.

Кут канавки =18,22,25, 30°.

Для визначення глибини канавки h₁(h₁') визначаємо положення точки Л, що знаходиться на відстані 1…2 мм нижче точки Ц - нижня точка дуги окружності, що обмежує основу профілю зуба після другого затилування і лежачої на поверхні стружкової канавки. Відстань від вершини фрези до окружності, проведеної з центра О₁ затилованої канавки або з центра О незатилованої канавки і виміряне в передній поверхні, визначає глибину канавки.