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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Гос. пу5лнч::~.я библиотека С< .'!'

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 =

(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

 

+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^-®'

()

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