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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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|vугол 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

 

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