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

Скачать файл (5,86Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2024

Просмотров: 77

Скачиваний: 0

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

точками, который определяется наименьшей стоимостью

изготовления детали			при достижении заданной точности.
В табл . 14		показан ориентировочный			экономический
расчет оптимального износа и необходимого						количества
переточек сборных фрез. Стоимость сборной						шлицевой
фрезы	принята	70 руб. Р а б о ч а я длина зуба по затылку
равна 20 мм. Расчет сделан дл я четырех						различных
случаев	износа	по	задней	поверхности	(рис.	56).
Из этого расчета			видно,	что дл я случая износа зубь

ев фрезы по задней поверхности /i=0,65-r-0,75 мм полу чаем наибольшее количество обработанных деталей и наименьшую себестоимость их изготовления. В данном случае /г=0,65-^0,75 мм — экономический критерий из носа инструмента.

МЕ Т О Д И КА ПРОЕКТИРОВАНИЯ

ИРАСЧЕТА НЕЗАТЫЛОВАННЫХ Ш Л И Ц Е В Ы Х Ч Е Р В Я Ч Н Ы Х ФРЕЗ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФРЕЗ

Исходными данными д л я проектирования фрез яв ляются чертеж шлицевого валика (торцовое сечение) и механические свойства материала валика . Эти данные

необходимы д л я выбора	геометрических параметров
фрез (передний и задний	угол)	и д л я расчета	профиля
зубьев. Выбирается конструкция		незатылованной фрезы
и назначается материал ее деталей. Известно			множест

во конструкций подобных инструментов, которые могут

быть разделены на три основные						группы или вида: фре
зы, у	которых		прямые		рейки профилируют и изготов
л я ю т	в	отдельном			технологическом		корпусе (см.
рис. 1,а,		2,а);	фрезы с		круглыми	поворотными		рейками
(см. рис. 1,6, 2,6 и 13);					фрезы с плоскими		поворотными
рейками		(см. рис. \,в, 2,в, 15).
У	второй и			третьей	групп фрез рейки профилиру
ются	и	изготовляются			непосредственно в корпусе фре
зы. Конструкция				фрезы	может быть выбрана			л ю б а я из
существующих,				но, по	н а ш е м у	мнению,	предпочтение

следует отдать фрезам первого вида, та к как они проч нее, технологичнее в изготовлении и точнее остальных.

Теория ж е профилирования всех типов фрез одина-

126

кова. Д л я предохранения от осевого перемещения реек при сборке в выбранной конструкции могут быть пре дусмотрены две полукольцевые шпонки. П р и наличии

таких

шпонок

сборка

(сопряжение)

реек

корпусом

фрезы

в о з м о ж н а

только

направлении,

перпендикуляр

ном

оси

фрезы,

а это

вызывает трудности

запрессов

ки

реек

фрез

первого

типа.

Д л я

этих

фрез

сборку

целесообразно

производить без

шпонок,

вставляя

рейки

с торца

корпуса фрезы. У второго и третьего

типа фрез

сборка с полукольцевыми шпонками значительно проще.

ВЫБОР ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ФРЕЗЫ

Передний и задний углы. Выбор переднего и заднего углов определяется не точностью профилирования, а

маркой и	механическими	свойствами	обрабатываемого
материала .	Оптимальные	величины уе	и ае	оказывают
р е ш а ю щ е е	влияние на р е ж у щ и е свойства			и стойкость

инструмента. Эти углы являются основными геометри ческими п а р а м е т р а м и фрезы. Угол выбирается по об щеизвестным правилам в зависимости от свойств обра


батываемого материала .				З а д н и й	угол	у	незатылован -
ных	фрез	д л я вершинных кромок					рекомендуется
проектировать - равным 15—20°. Такой						увеличенный			угол
диктуется		тем,	что ж е л а т е л ь н о		получить		более		опти
мальные задние			углы на боковых р е ж у щ и х					кромках .
Д л я	этих	фрез	задний	угол	практически			ограничен

только износостойкостью и прочностью р е ж у щ е й части.

Диаметр фрезы, количество зубьев и заходов. На ружный диаметр незатылованной червячной фрезы яв ляется одним из в а ж н ы х конструктивных параметров . От правильного выбора диаметра зависит возможность


размещения	необходимого		количества		зубьев		(реек)
фрезы, прочность самих реек, толщина					перемычек меж
ду пазами корпуса		фрезы,	диаметр	под		оправку.
Н а р у ж н ы й	диаметр фрезы в расчетном					сечении	ор=0°
берется равным н а р у ж н о м у диаметру					основного		червя
ка. Д и а м е т р	фрезы	необходимо брать			к а к	можно	боль
ше, полностью используя мощность				станка. Ч е м больше

диаметр фрезы, тем больше можно принять количество реек, что улучшает чистоту о б р а б а т ы в а е м о й поверхно сти, тем меньше получается угол подъема витка основ ного червяка, что уменьшает разницу в углах резания с

левой и правой сторон зуба фрезы, тем большим можно запроектировать диаметр под оправку, увеличивая же сткость оправки .

Поэтому н а р у ж н ы й диаметр De сборных незатылованных фрез д о л ж е н быть не менее чем на 10—30 мм больше рекомендуемых диаметров дл я стандартных за-

тылованных фрез	одинакового модуля или	размера
зубьев.
Окончательно	диаметр и число зубьев	выбирают

после предварительного прочерчивания фрезы, конст руктивной увязки размеров сопрягаемых деталей и

проверки	угла	t i , подъема витка на среднем		расчетном
диаметре .
Количество		зубьев фрезы принимается в пределах
10—1-4. Угол t i д о л ж е н быть не более			5—6°	независимо
от числа	заходов фрезы. Б о л ь ш е угол		t i брать не ре

комендуется из-за большой разницы углов резания на

левой	и правой	р е ж у щ и х кромках	зуба	фрезы,	та к как
рейки,	а следовательно, и стружечные канавки				прямые .
Число	заходов	у незатылованных	фрез	может быть

любым .

Диаметр под оправку и длина фрезы. В последнее время появилась тенденция к увеличению диаметра под оправку и длины рабочей части .фрезы. Чем больше диа метр оправки, тем она жестче. При конструировании сборной фрезы, нужно максимально использовать тело корпуса фрезы и выбрать дл я конкретного случая мак симально возможный стандартный диаметр оправки.

Рабочу ю длину фрезы или рабочее количество вит ков фрезы следует выбирать из условия, полного ис пользования осевого перемещения ' инструмента на станке.

Конечный угол стачивания зуба фрезы. При выборе конечного угла стачивания \pK нужно руководствоваться следующим: длина зуба у основания после последней

переточки д о л ж н а быть примерно равна	0,8—1,0 общей
высоты зуба фрезы. Пр и дальнейшем	стачивании зуб

под действием усилий резания может обломиться. Угол •фк либо выбирают конструктивно при предварительном вычерчивании фрезы, либо определяют по формуле .

Расчетная	толщина зуба (шлица).	Д л я сборных не
затылованных	фрез расчетная толщина	зуба (шлица) В
д о л ж н а быть	S = Я г м п + О . б д .
	S = Я г м п + О . б д .

128

Согласно	рекомендациям	[9]	д л я	обычных		затыло
ваниых фрез при расчетах
	B = S m i n - f - 0 , 2 5 A )
где Д — допуск на толщину шлица .
Мы считаем, что величину В при расчетах					необходи
мо брать в	середине поля допуска на толщину					шлица,
хотя профиль зуба фрезы, прошлифованный					аппрокси
мированным	кругом, дает утолщение			шлица	(размер В а
см. на рис.	36).. Изготовление		незатылованной			фрезы
и особенно	сборка ее могут	сместить		р е ж у щ у ю		кромку

в ту или другую сторону от винтовой поверхности ос

новного	червяка	или, вернее, от середины	поля допу
ска на	толщину	шлица . П р и б а в л я я еще	возможную

разбивку профиля шлица, которая всегда уменьшает толщину шлица, и применяя рекомендации [9], можно

выйти

за

пределы

поля

допуска.

Испытания сборных

фрез

подтвердили

правильность этого положения .

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ

РАСЧЕТА

ПРОФИЛЯ

ЗУБЬЕВ

ФРЕЗЫ

Пусть

необходимо

спроектировать

фрезу

д л я

обра

ботки

шлицевого

валика

размером

6 X 3 2 x 4 0

S3 JI

(ГОСТ 8027—60), профиль которого показан

на рис . 50 .

М а т е р и а л

валика

—

сталь 45,

твердость

НВ

210—240.

В ы б и р а е м конструкцию фрезы первого типа. Прини

маем

передний

угол

при

вершине уе=0°,

задний

угол

при

вершине а е = 1 5 ° ,

н а р у ж н ы й

диаметр

фрезы

рас

четном

сечении

при

ip = 0°

(т. е. у

новой,

не

переточен

ной фрезы) Д . = 100

мм, число зубьев

z u = 1 0 ,

число

за

ходов

/ = 1 , фреза

правозаходная . После

прочерчивания

профиля назначаем диаметр под оправку

d = 32 мм. По

следовательность

расчета

приведена

в табл .

15.

Определение

погрешности

аппроксимирования

Д а .

В результате замены теоретического осевого профиля круга дугой окружности и последующего ш л и ф о в а н и я этим кругом технологического червяка произойдет ис к а ж е н и е профиля последнего, следовательно, и профиль зуба фрезы получит соответствующую погрешность.

Д о к а з а н о ,		что эта	погрешность (в		случае	установки
круга	с углом перекрещивания			осей	круга	и	червяка
Х = т )	будет	примерно	р а в н а погрешности			от	замены
нормального		профиля	основного	червяка фрезы			Др,0 's .

129

	Определяемый параметр и расчетная формула
	Параметры	шлицевого		валика
1	Расчетная толщина	зуба	шлица:
	В = б т т +		0,5Д6 .
2	Расчетный наружный диаметр			шлицевого
	валика
	de = dmах
3	Расчетный диаметр впадин шлицевого вала
	^• = djmin + 0,25Ad( -
4	Высота профиля зуба шлица
		de — dt

5Радиус начальной окружности валика

6Угол профиля шлица (см. рис. 17)

TPo-arcsm g / ?

7 Основной червяк фрезы

Нормальный шаг фрезы

2nR

t n - h -

8	Толщина витка основного червяка по началь
	ной прямой в нормальном сечении
		S n =	in —		2y0R
9	Расчетная	высота		профиля зуба		фрезы
	(от начальной		прямой)
		h =		R - r t
10	Средний расчетный радиус фрезы
		•Rcp.p —		2Re	— h
		•Rcp.p —			2
11	Угол подъема витка на среднем					расчетном
	радиусе
		г		' п
		sin TJ,		= — —
				2 к /\ср. р
12	Осевой шаг зубьев			фрезы
		to =		in
		to =		COSTx
				COSTx
13	Толщина	витка основного червяка по на
	чальной прямой в осевом сечении
		s		S n
		OQ		COS T j
14	Винтовой	параметр