Файл: Иноземцев, Г. Г. Незатылованные шлицевые червячные фрезы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 08.11.2024
Просмотров: 76
Скачиваний: 0
личными |
задними углами а е = 1 0 , |
15 |
и |
20°. Из |
графика |
||||||
видно |
что характер |
кривых |
один |
и |
тот |
ж е : при |
малых |
||||
значениях |
$Re>Re, |
при |
|5 = - у - |
имеем R'e = Re, |
и при |
||||||
большем |
|3 получаем |
R^ |
< |
Re. |
М а л ы е значения |
(3 полу |
|||||
чаются |
при |
большем |
числе зубьев фрезы и наоборот. |
||||||||
Это следует |
из формул |
(9) |
и |
(12), |
так как |3 |
обратно |
|
|
Рис. 9. График |
функции |
Re |
= / |
(а,,, |
(3) |
|
|
|
|
|
||||||
пропорционален |
zu. |
На |
практике могут |
быть |
различные |
|||||||||||||
сочетания заданных параметров |
фрезы |
zu, |
|
ае |
|
и Re. |
На |
|||||||||||
пример, |
при |
а е = 2 0 ° |
и |
(3 = |
5° |
(т. |
е. |
при |
относительно |
|||||||||
большем |
zu) |
имеем |
значительную |
разницу |
|
Re |
и |
Re, |
||||||||||
причем |
Re |
~>Re |
и, наоборот, |
при |
а е = 1 0 ° |
и |
|
при. |
(3=10° |
|||||||||
(т. е. при относительно малом zu) |
имеем |
т а к ж е |
значи |
|||||||||||||||
тельную |
разницу |
Re |
и Re, |
но |
в |
этом случае |
Re <^Re. |
Н о |
||||||||||
во всех |
случаях |
радиус |
Re |
по формуле |
(14)' |
будет |
опти |
|||||||||||
мальным. Иными словами, для к а ж д о й |
|
конкретной |
||||||||||||||||
фрезы существует строгая зависимость между |
заданны |
|||||||||||||||||
ми п а р а м е т р а м и |
фрезы |
ги,ц>к |
, |
ае, |
Re |
н |
основными |
па |
||||||||||
р а м е т р а м и технологического |
червяка |
R e |
, |
Ri, |
а |
и |
Ь. |
Эта |
зависимость позволяет произвести расчет основных па
раметров технологического |
червяка |
так, |
чтобы после |
изготовления этот червяк обеспечил |
такой |
профиль зу |
|
ба фрезы, который бы при |
пепеточках пятчял ияпмень- |
||
шие искажения профиля . |
|
|
|
j
|
ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА J
РАСЧЕТНЫЕ СЕЧЕНИЯ БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ ЗУБА ФРЕЗЫ
Из формулы (2) легко установить характерные се чения зуба червячной фрезы:
ip = |
0°; |
sina ' |
= |
sina e ; |
г|) = |
2R; s i n a ' = sinae ; |
|
тр = |
6; |
sina' |
= |
^ ^ ; |
г|;к = |
2,42 В; |
sina' = |
|
|
|
|
cos р |
|
|
|
|
|
|
|
|
cos 1,42 В |
|
|
|
|
|
= |
sin a£ |
— - — . |
|
|
|
|
|
|
|
cos 6 |
|
|
По формуле |
(1) |
дл я |
рассмотренного |
примера най |
дем высоту профиля дл я этих характерных сечений. Ре зультаты расчета сведены в табл . 1.
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 1 |
|
Величина |
ф = 0° |
* = Р |
Ч>=20 |
11>К =2,42Р |
|||
ftl |
|
|
3,6 |
3,60297 |
3,6 |
3,59699 |
|
АР |
|
0 |
+0,13539 |
0 |
—0,13709 |
||
Re |
|
50 |
48,08996 |
46,25284 |
45,51160 |
||
AY |
|
0° |
+9'40" |
0 |
—9'40" |
||
Из таблицы видно, что профили в сечениях \р=0° и |
|||||||
1|з=2В |
совершенно |
идентичны и |
характеризуются отсут |
||||
ствием |
искажения |
высоты. Зу б |
фрезы в сечениях |
яр=В |
|||
и 1рк = 2,426 |
имеет |
максимальное |
искажение |
высоты |
про |
||
филя |
А / г щ а х ^ + З |
мкм |
(при этом имеется |
в виду, |
что |
осевые профили в различных характерных сечениях на кладываются один на другой или совмещаются и что осевые р а з м е р ы зуба фрезы при переточках не изменя
ются) . |
Это никак не противоречит выводу, |
сделанному |
||
ранее, |
об условии |
наименьшего |
искажения |
профиля; |
здесь этот максимум является наименьшим |
искажением |
|||
из всех |
возможных других условий, отличных от усло |
|||
вий [12]. |
|
|
|
|
Д л я |
одной и той ж е фрезы |
при несоблюдении ус |
||
ловия |
наименьшего |
искажения |
профиля [12] абсолют |
ная величина A/im ax в сечениях ip = B или ар„ будет выше. Д р у г и е действия, отличные от условий [12], исключаются из рассмотрения ка к непригодные дл я определения оп тимальных параметров технологического червяка .
18
И т а к, |
по мере |
переточки |
профиль |
зуба |
фрезы |
(в ча |
|
стности |
высота |
профиля) |
не |
остается |
постоянным. |
||
В связи |
с этим |
необходимо |
выбрать |
исходное |
(расчет |
||
ное) сечение дл я проектирования |
фрезы, |
т. е. такое, в |
котором профиль зуба является номинальным и будет служить эталоном для сравнения с искаженным про филем в других сечениях.
Рис. 10. Характерные сечения зуба фрезы
Рассмотрим причину возникновения искажения про филя (рис. 10). Переточка фрезы равносильна сечению технологического червяка плоскостями, параллельными его оси: л ю б а я линия / — / — след осевой плоскости д л я фрезы или плоскости, параллельной оси технологическо го червяка.
Расстояние Q этой плоскости от оси технологическо го червяка при переточке фрезы все время меняется и будет
p==ltvC0S^-®' |
(1Э) |
где а — радиус окружности с центром в точке О и ка сательной к осевой плоскости новой фрезы при i)) = 0°.
19
|
К р и в а я АО]ВС |
— |
геометрическое место концов ра |
||||||
диуса р. Величина |
Ар = р — а |
и определяет |
погрешность |
||||||
профиля . |
|
гр = 2|3, |
|
|
|
|
|
||
|
При ар = 0°, |
Др = 0 |
погрешности |
профиля |
нет; |
||||
при |
а|з = р, ар1; |
= |
2,42р |
— |
максимальное искажение |
про |
|||
филя, при гр = |
р, |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
+ A p m a x |
= |
£ 0 7 = a ( s e c p — 1 ) ; |
|
(20) |
|||
при |
г|>к =2,42р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
— А р П 1 а х =~CD = a (sec р cos 1,42 р — 1). |
(21) |
Радиус фрезы по мере переточки постоянно умень шается. Р а д и у с дл я к а ж д о г о характерного сечения опре деляется по формуле, которая легко выводится из рис. 5:
Re |
= # ; |
[cos a' — sin a' tg (ap — p)]. |
(22) |
||
Здесь |
|
|
|
|
|
R'e = |
const, |
|
|
|
|
•ф = |
0°; |
Re |
= R' (cos a ' + sin a' tg p); |
|
|
|
i | ' = |
P; |
Re = Re cos a'; |
|
|
гр = |
2p; |
Я е |
= |
Я ; (cos a' — sin a' tg p); |
|
г]?к = 2,42 p; |
e = |
R' |
[cosa' — sin a' tg 1,42 p]. |
|
|||||
Найдем |
отношение |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
= |
sin Ay, |
|
(23) |
|
где Ay |
характеризует |
радиальность |
передней |
грани |
|||||
фрезы. |
|
Ар, Re |
и Ау дл я каждого |
|
|
||||
Значения |
характерного се |
||||||||
чения д а н ы |
в табл . |
1. Из табл . |
1 видно, что в сечениях |
||||||
•ф = Р |
и т|) к =2,42р |
получаем зуб соответственно |
с поло |
||||||
жительным |
или отрицательным передними |
углами |
|||||||
A v m a x = ± 9 ' 4 0 " , |
вернее |
— |
угол |
заострения зуба |
фрезы |
||||
соответственно |
уменьшается или увеличивается на 9'40". |
Если переточку фрезы производить так, чтобы перед няя плоскость зуба всегда оставалась касательной к
окружности |
радиуса а, тогда |
высота профиля |
в сечени |
||||
ях тр = р и |
ч|>к =2,42р |
будет |
постоянной, |
но зато |
будем |
||
иметь отклонение |
передней |
плоскости |
фрезы |
от |
ради |
||
альности, что, в |
свою |
очередь, внесет |
искажение |
про- |
20
филя. |
Таким образом, при |
любом способе |
переточки |
||
фрезы |
возникает |
неустранимая |
погрешность |
профиля . |
|
Иными |
словами, дуга окружности как кривая, по кото |
||||
рой располагается |
з а т ы л о к |
зуба |
фрезы, не |
удовлетво |
ряет условию постоянства профиля при переточках. Абсолютная величина отклонения Ау таю соответст
вующая отклонению от радиальности передней поверх ности и вычисленная из условия наименьшего искаже ния профиля, в несколько раз меньше допустимого от
клонения, |
которое, |
например, д л я |
зуборезных фрез |
|||||
класса АА по ГОСТу 9324—60 равно |
± 2 5 ' . |
|
||||||
|
Так как уравнения винтовых поверхностей техноло |
|||||||
гического |
червяка |
будут |
в дальнейшем |
определяться |
||||
из |
условия |
идентичности |
профилей |
основного |
червяка |
|||
и |
червячной фрезы |
в |
расчетных сечениях, |
в |
качестве |
|||
такового следовало |
бы |
взять сечение |
а|) = 2р |
д л я |
распре |
деления погрешности профиля новой и окончательно переточенной фрезы приблизительно равномерно. Но учитывая незначительность относительной разницы ра диусов фрезы в сечениях я|) = 0° и i|) = 2p и небольшой угол подъема витков, принимаем в качестве расчетного
сечение |
я|)=0°. |
|
|
|
|
|
|
При |
необходимости |
оценить |
максимальное |
искаже |
|
ние |
профиля, |
возникающее при |
гр = р или |
г|)к =2,42р, |
||
можно |
принять |
сечение ty = p. |
|
|
||
|
Итак, целесообразно принять два характерных сече |
|||||
ния |
зуба фрезы: i|j=0° |
и г[з = р, |
из которых первое яв |
ляется расчетным д л я проектирования, а второе — рас четным для вычисления максимальной погрешности.
|
УСЛОВИЯ |
ПЕРЕТОЧКИ ФРЕЗ |
|
|
||
Положительный |
или |
отрицательный |
передний |
угол |
||
зуба фрезы получается сечением основного |
червяка |
|||||
фрезы |
плоскостью, |
параллельной оси Х\ = ±с, и |
опреде |
|||
ляется |
зависимостью |
|
|
|
|
|
|
|
sin Y e |
= ± - i - . |
|
|
(24) |
На рис. 11 дана схема червячной фрезы с положи |
||||||
тельным передним углом |
уе. |
|
h, |
|
||
Высота профиля основного червяка фрезы |
кото |
|||||
рая обеспечивает необходимую высоту |
профиля |
детали |
21