Файл: Иноземцев, Г. Г. Незатылованные шлицевые червячные фрезы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2024

Просмотров: 84

Скачиваний: 0

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

Ч р е з м е р но

большой

задний

угол

уменьшает

стой­

кость

таких

фрез, поэтому оптимальный задний угол

должен быть

определен

в зависимости

от свойств

обра­

батываемого материала и подачи.

 

 

В

данной

книге не

ставится

з а д а ч а определить ра­

циональный задний угол дл я к а ж д о г о конкретного слу­ чая. Здесь мы рассмотрим следующие вопросы: 1) определение заднего угла и его изменениевдоль зу­ ба; 2) влияние заднего угла на характер изменения профиля технологического червяка и погрешность про­

филя фрезы Д а .

 

 

 

 

 

Задний угол по мере переточек зуба

незатылованной

фрезы

изменяется

по

закону, описываемому уравнени­

ем (2), т. е. сначала

увеличивается

до

определенного

максимума,

а затем,

уменьшаясь,

становится

равным

исходному и д а л е е

п р о д о л ж а е т уменьшаться .

 

У цельных фрез, затылованных по архимедовой спи­

рали,

задний

угол

по

мере переточек все время

увели­

чивается (рис. 45).

 

 

 

 

 

Рис. 45. Определение заднего угла зуба фрезы

З а д н и е углы у незатылованных

червячных фрез

можно определить двумя методами.

 

П е р в ы й м е т о д . З а д н и й угол ае

в плоскости, пер­

пендикулярной к оси фрезы, в любой точке профиля С

определится по формуле

[из уравнения

(2)]

 

s i n а с = sines,,

cos (TIJ — В)

Re{

/iz>i4

^

— .

— - ,

(161)

 

cos В

Rc

 

LOI

i


где

ас

— задний

угол

в точке

С в направлений резания;

 

Rc

— радиус в точке С.

 

 

 

 

 

 

З а д а в а я с ь

л ю б ы м и

значениями

Rc

и

\\>,

можно

определить

а с

в

любой

точке. З а д н и й угол

на

боковой

р е ж у щ е й кромке зуба ас.

б в плоскости,

перпендикуляр ­

ной

к р е ж у щ е й

кромке,

в

данной точке

С,

определится

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sin"ас

=

sin а с sin £ a l C ,

 

 

(162)

где ta\c

 

— угол

м е ж д у перпендикуляром

к оси фрезы и

касательной

к

теоретическому

профилю

в данной

точке

С (поофильчый

у г о л ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

действительного

профиля

необходимо

брать

угол а д С .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В т о р о й

м е т о д .

Уравнение окружности с

центром

в точке

О радиуса

R^

относительно системы

коорди­

нат Х\0{уу

будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

{XlA-af

+-(у-

й)а =•/?;*,

 

 

(163)

где

а и Ь — координаты

центра окружности радиуса /?«-

 

Перейдем к полярным

 

координатам:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

*i"="Ke 'sinjj5_l

 

 

 

(

1 6 4 )

 

 

 

 

 

 

 

ух =

Re COS 1}),

 

 

 

 

 

где

Re — переменный ралиус

фрезы, который

по

мере

-переточек уменьшается .

Подставив

в ы р а ж е н и я

(164) в

уравнение (163), . после преобразования получим функ­ цию F(Re ,.ijj):

F =

R;

- f 2 (a sin ф — Ъ cos \|>) Re + а 2 +

Ь2 # ; 2

= 0.

(165)

 

Это

уравнение окружности

(163)

в полярных

коор­

динатах с полюсом в точке 0\.

 

 

 

Re:

 

Р е ш и м это квадратное уравнение

относительно

 

Re = b cos ф —- a sinty"± |/"i?,'a

(a'cos ip -f- b sin ip)a . (166)

 

И з

дифференциальной

геометрии

известно, что

угол

м е ж д у

д в у м я кривыми

(окружностями)

определяется

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

r t g V = - ^ ,

 

(167'

102


где а ' — задний угол при вершине переточенной фрезы .

Значение

 

определим,

продифференцировав

 

 

dip

 

 

 

выражени е (165)

к а к сложну ю функцию:

 

dRe

dF_ф

dF •

Re

(a cos яр 4- &simp)

(168)

dip

dip '

dRe

Re +

(asinip— 6cosip)

Подставив

уравнения

(166)

и (168) в

формулу

(167), окончательно получим

tga' =

acosif +

fesinip

s

( 1 6 9 )

 

 

yR'*

— (a cos if + b sin ip)2 j

 

З н а к «минус»

можно

не

учитывать,

т а к

как имеем

абсолютное значение угла а' .

 

 

 

Д л я

новой фрезы при гр=0° имеем

 

 

 

t g a '

= t g a ,

=

л Г 4 — л

.

(170)

Д л я

принятой

фрезы

задний угол при вершине в се­

чении i])=|3 = 80 16'

т а к ж е

равен 15°9'4Q",

т.

е. результа­

ты, получаемые по обоим методам, одинаковы.

Как следует

из рис. 10,

 

 

 

 

 

 

 

р — a cos 1

+

b sin ip;

 

в сечении

ф = 0 °

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р =•= а;

Др =» 0;

 

в сечении

ф = Ц

 

 

 

 

 

 

 

Ртах =

Я COS $ + Ь sin р;

Дртах =

ртах — Щ

в сечении

ф = 2 р

 

 

"

 

 

 

р = a cos 2р +

b sin 2 § =

a — 2 sin p* (a sin p" — b cos p) = a;

 

 

 

 

 

Др =

0.

 

 

З а д н и й угол в любой точке профиля новой или пе­

реточенной на

угол яр фрезы

определится так:

t g « c »

 

,

° c o ^

+ b s

' m *

-

(171)

 

 

]

/

Re"— (еcosf +

&sin гр)а

* с

Задний

угол

на боковой р е ж у щ е й

кромке

 

 

 

 

tgac .6 = t g a c s i n £ a l C .

(172)

103


Пример. Для фрезы Re=50 мм, уе=0°,

а<.= 15°, угол ак.ч в точ­

ке Л" lgauc = 16°33'46")

в сечения ф=0°

будет

 

49,824143

 

s i n a K б =

'

-0,258819-0,285084 = 0,079305;

а * . б = 4 ° 3 4 ' -

Для действительного профиля угол аЛ -.б будет больше, так как 0"д.к > galK.

Р а с с м о т р им влияние заднего угла на изменение про­ филя технологического червяка и на погрешность ап­

проксимирования Д а .

Задний угол является одной из

причин, в ы з ы в а ю щ и х

изменение профиля технологиче­

ского червяка и фрезы; профили изменяются тем боль­ ше, чем больше задний угол. Влияние заднего угла на профиль усиливается, если фреза имеет передний угол,

отличный от нуля. Пр и этом

профиль

зуба

меняется в

любом

сечении, т. е. в сечениях

 

, ф= =0о , ip = p и т. д.

Чтобы определить влияние заднего угла, рассмотрим

эту зависимость в расчетном сечении,

когда

ф = 0 ° . На

примере

исследуемой

фрезы с У?е = 50 м м , / г = 3 , 6

ыы,уе=

= 0 ° и

р = 8°16' рассмотрено

влияние

заднего

угла на

характер

изменения

профиля

технологического

червяка

и погрешность

Д а . Расчеты выполнены

дл я трех

различ­

ных значений

а е = 1 0 ° ,

15° и 20°.

 

 

 

 

Анализируя расчеты, м о ж н о сделать следующие вы­

воды:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1) р е ж у щ и е кромки разных

фрез, спрофилированных

на одном основном червяке, но с различными

задними

углами ссе, одни и те

же , т. е. задний

угол

не

влияет

на р е ж у щ и е кромки

фрезы;

 

 

 

 

 

2)

при увеличении

заднего

угла

осевой

профиль

технологического червяка, уменьшаясь по высоте, сме­

щается

влево (рис. 46,а);

э т о - и з м е н е н и е

профиля яв­

ляется

необходимым и не

характеризует

погрешности;

3)при увеличении заднего угла высота профиля

технологического

червяка уменьшается (рис. 46,6);

4)

погрешность

профиля зуба фрезы Д а от

аппрокси­

мирования круга,

когда

К=х, при шлифовании

техноло­

гических червяков

увеличивается с увеличением заднего

угла,

однако

по

а б с о л ю т н о й ' величине

это

изменение

практически незначительно (рис. 46,а) .

 

 

Влияние

некоторых

конструктивных

параметров на

профиль зубьев фрезы.

Н а р у ж н ы й диаметр фрезы De в

расчетном сечении лр=0°

принимается равным наружно -

104