Файл: Иноземцев, Г. Г. Незатылованные шлицевые червячные фрезы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2024
Просмотров: 71
Скачиваний: 0
было отсутствие теории профилирования и методов про ектирования .
В некоторых странах такие фрезы применяют д л я обработки эвольвентных зубчатых колес и шлицевых
валов . |
З а д а ч а |
их профилирования решается прибли |
женно . |
Рейки |
в технологическом корпусе шлифуют в |
соответствии с характеристиками профиля зубьев чер вячной фрезы. Д л я повышения точности угол профиля рейки корректируют на основе данных измерений наре занных пробных зубчатых изделий. Такой способ про филирования является неточным, принципиально невер ным и не пригоден д л я изготовления прецизионных чер вячных фрез.
Д а ж е точно спрофилированные и изготовленные незатылованные фрезы при переточке теоретически изме няют профиль, в результате чего возникают погрешно сти. В настоящей работе это д о к а з а н о строго аналити чески.
Т Е О Р Е Т И Ч Е С К ИЕ П Р Е Д П О С Ы Л К И
Д Л Я ПРОЕКТИРОВАНИЯ |
С Б О Р Н Ы Х |
||
Н Е З А Т Ы Л О В А Н Н Ы Х Ч Е Р В Я Ч Н Ы Х ФРЕЗ |
|||
УСЛОВИЕ НАИМЕНЬШЕГО |
ИСКАЖЕНИЯ |
||
ПРОФИЛЯ |
ФРЕЗ ПРИ |
ПЕРЕТОЧКАХ |
|
Н е з а т ы л о в а н н ы е |
червячные |
фрезы, как и затыло - |
ванные, по мере износа перетачивают по передней по
верхности. Будет ли у незатылованных |
фрез |
изменяться |
||||||||
профиль |
и |
как? |
Д о сих пор |
считалось, что |
по |
мере |
пе |
|||
реточки таких фрез профиль зубьев |
остается |
постоян |
||||||||
ным. Если |
ж е профиль изменяется, то |
необходимо |
най |
|||||||
ти |
условие, |
при |
котором |
погрешность |
переточки была |
|||||
бы |
наименьшей. |
|
|
|
|
|
|
Re, |
||
|
Н а рис. |
3 дана схема червячной фрезы |
радиуса |
|||||||
боковая |
поверхность зуба |
у |
которой |
— винтовая |
по |
верхность с осью, параллельной оси фрезы. Ось винто вой поверхности проектируется на плоскость чертежа в
точку |
О, |
а ось |
инструмента |
(фрезы) |
в |
точку |
0\. |
|
Точки |
||||
О |
и |
Oi |
являются |
центрами |
окружностей радиусов Re |
||||||||
и |
Я',. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д а л е е |
считаем |
исходными |
(заданными) |
наружный |
||||||||
радиус фрезы Re |
и задний угол |
при |
вершине |
а е ; |
радиус |
||||||||
Rg |
— и с к о м ы й . |
К а к |
и |
принято, |
червяк, |
взятый |
в |
каче |
|||||
стве |
номинального |
д л я |
проектирования |
червячной |
фре |
зы, будем называть основным. Кроме того, технологи
ческим назовем такой червяк, винтовая |
поверхность |
|
которого и его номинальные размеры |
приняты в качест |
|
ве базовых д л я винтовой поверхности |
зуба |
фрезы. |
Очевидно, что центр окружности О должен быть на |
||
прямой AL,. расположенной под углом |
ас к |
прямой MN |
(M7V — след осевой плоскости фрезы, так как рейка, а
следовательно, |
и канавки |
п р я м ы е ) . Н а |
этой |
прямой |
вы |
||
бирают |
бесчисленное множество |
точек, |
к а ж д а я из |
ко |
|||
торых |
может |
служить |
центром |
искомой |
окружности |
(рис. 4) . 8
Это бесчисленное множество центров по существу будет определять бесчисленное множество технологиче ских червяков, потому что в зависимости от располо
жения |
центра |
|
на |
прямой |
будет меняться и |
радиус |
|||||||
окружности, так как она всегда |
д о л ж н а |
пройти |
через |
||||||||||
точку |
п, |
т. |
е. |
|
через вершину зуба. Очевидно, |
что не |
|||||||
все |
эти |
червяки |
будут |
|
|
|
|
|
|||||
удовлетворять |
|
в |
рав |
|
|
|
|
|
|||||
ной |
мере |
технологиче |
|
|
|
|
|
||||||
ским и особенно точ |
|
|
|
|
|
||||||||
ностным |
требованиям . |
|
|
|
|
|
|||||||
В |
качестве |
|
критерия |
|
|
|
|
|
|||||
принимаем |
|
основное |
|
|
|
|
|
||||||
требование, |
|
предъяв |
|
|
|
|
|
||||||
ляемое |
ко всем |
точным |
|
|
|
|
|
||||||
и нстр у м ент а м |
|
незави |
|
|
|
|
|
||||||
симо от конструкции, |
а |
|
|
|
|
|
|||||||
именно |
— |
требование |
|
|
|
|
|
||||||
наименьшего |
|
|
искаже |
|
|
|
|
|
|||||
ния профиля при пере |
|
|
|
|
|
||||||||
точках. |
|
|
|
|
|
n |
с |
п |
для |
определения |
|||
|
у-. |
|
|
|
|
|
|
Рис. |
5. |
Схема |
|||
|
П р и |
|
переточке |
зу- |
высоты |
радиуса |
профиля |
зуба |
ба фрезы по мере из- ' |
при 'переточках |
носа будут меняться высота, углы и характер профиля зубьев.
Определим зависимость изменения высоты профиля при переточках. Из прямоугольного треугольника ОКМ (рис. 5)
MN = КМ — KN,
где MN=h' — высота |
профиля |
переточенной |
фрезы; |
|||
|
h — высота |
профиля новой |
фрезы; |
|
||
|
КМ = R'e cos |
а'; |
|
|
||
|
KN =VRf~ — # ; 3 |
sin2 |
а'; |
|
||
Re |
11 Rt—радиусы |
выступов |
и впадин |
технологи |
||
|
ческого червяка; |
|
|
|
|
|
|
а,' — задний |
угол при вершине в текущей |
||||
|
точке М. |
|
|
|
|
|
После подстановки |
получим |
|
|
|
|
|
|
h' = Я ; соз a' —Yr;2 |
— R'e* sin2 а'. |
(1) |
|||
И з |
формулы (1) |
следует, что при постоянных |
||||
и R'. высота профиля |
меняется |
с изменением угла а'. |
Установим связь м е ж д у углом а' и углом переточки я|э. Из этого ж е треугольника ОКМ можно записать
|
. |
, |
ОК |
ОК |
|
|
||
|
sin а — |
|
= —— , |
|
|
|||
где |
|
|
|
ОМ |
Re |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОК = 00] cos (ф — В) = |
- ~ - cos (г|> — В) = |
|
||||||
|
|
|
|
|
cos |
р |
|
|
|
|
R„ sin |
ае |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos В |
• cos (яр — В). |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда |
|
/ |
• |
|
cos(il)—В) |
|
|
|
|
|
|
|
/ о ч |
||||
|
sm а' = sin ае |
^ |
— ( |
2 |
) |
|||
или |
|
|
|
|
cos В |
|
|
|
а' = |
sin ае |
|
|
|
|
|
||
sin |
(cos |
т|> + |
sin г|) tg В), |
(2') |
||||
где ссв — задний |
угол |
при вершине новой |
фрезы; |
|
||||
i|v—угол стачивания |
(текущий); |
|
|
В— угол между 00г и горизонтальной осью, назы ваемый в дальнейшем параметрическим углом.
Ю
Угол р играет р е ш а ю щ у ю роль при определении |
ос |
||||||||||||||||||||
новных |
параметров |
технологического |
червяка . И з |
фор |
|||||||||||||||||
мулы |
(2) |
вытекает, |
что |
а' |
|
— |
функция (3i |
и |
при |
задан |
|||||||||||
ном ае. Исследуем эту |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
функцию. Обозначим |
че- |
|
а |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
рез |
1|зк |
— |
конечный |
угол |
|
|
|
|
1J |
|
|
|
|
||||||||
стачивания |
зуба. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
З а д а ч а |
состоит |
в |
том, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
чтобы д л я заданного |
уг |
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ла |
стачивания |
от |
0° |
|
до |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
я|)к |
|
определить |
|
такое |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
зн'ачение |
параметрическо - |
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
||||||||||
го |
угла |
р, |
при |
|
кото |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ром |
изменение а' |
|
будет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
наименьшим, |
при |
|
этом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
отклонение |
значения |
|
Ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
будет |
минимальным, |
чтв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
следует |
из формулы |
|
(1). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
По |
формуле |
(2) |
пост |
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|||||||
роен |
|
и |
|
на |
рис. 6 |
пока |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
зан |
ряд |
кривых |
а' |
= |
/ (я))) |
|
|
Рис. |
6. |
График |
функции |
|
|||||||||
д л я |
различных |
значений |
|
sin а |
= |
sin ае • |
cos |
(г|> — (3) |
|
||||||||||||
Р от 0 до 20° через |
к а ж |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
дые 5° при угле стачива |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
ния |
от |
0 |
до |
30°, |
причем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
а е = 1 5 ° . |
|
Г р а ф и к показывает, |
что |
характер |
измене |
||||||||||||||||
ния |
|
а ' |
|
д л я |
разных |
[3 |
один |
и |
тот |
ж е , |
|
кроме |
|||||||||
Р = 0 ° : сначала а' |
возрастает |
до |
некоторого |
максимума, |
|||||||||||||||||
а затем уменьшается . Однако |
максимум |
д л я |
различных |
||||||||||||||||||
р будет |
различный: |
с |
|
увеличением р максимум |
|
возра |
|||||||||||||||
стает |
и |
смещается |
вправо . |
Пусть, |
например, |
i|)K =22°. |
|||||||||||||||
Д л я р = 1 0 ° |
а 1 ; а х |
= |
15°14/ 13", |
что |
соответствует |
т|>=10°, |
|||||||||||||||
« т , п = 1 |
4 ° 5 3 / 4 |
5 " |
П |
Р И |
|
4>=4>.с=22°; |
|
д л я |
р = 5° |
а'тах |
= |
||||||||||
= 15°03'30" |
при |
|
115=5° |
|
a m i n |
= |
14°23'10" |
при |
|
ф = |
|||||||||||
=\|> к =22° . Изменение угла |
|
а' |
в |
пределах |
угла |
стачива |
|||||||||||||||
ния |
|
0—22° |
составляет: |
|
д л я |
|
р = 10° |
|
Д а ' = а ' — |
||||||||||||
— а min |
:20'28"; |
д л я |
р = 5° |
Д а ' = 4 0 ' 2 0 " . |
|
|
|
|
|
||||||||||||
И з |
этого |
конкретного |
примера |
видно, что |
погреш |
||||||||||||||||
ность |
а' |
д л я |
одного |
и |
|
того |
ж е ф к |
различна |
при |
разных |
значениях параметрического угла р. Следовательно, и изменение h' будет различным .
Из заданного семейства кривых следует определить такую кривую, которая при заданном т|)„ удовлетворяла
П