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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 08.11.2024

Просмотров: 86

Скачиваний: 0

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

1

А н а л из уравнения (61') показывает, что нормальный

профиль

симметричный.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 метод. Рассечем винтовую поверхность

основного

червяка

винтовой

поверхностью

прямого

архимедова

геликоида

(коноидом) .

Д л я

правозаходного

червяка

 

 

 

 

 

коноид левозаходный, д л я

ле-

 

 

 

 

 

возаходного

наоборот.

На

 

 

 

 

 

рис.

20 дана схема пересече­

 

 

 

 

 

ния

правозаходного

червяка

 

 

 

 

 

с лесозаходным

коноидом.

 

 

 

 

 

 

Уравнения

коноида

в

си­

 

 

 

 

 

стеме

 

X\lj\Z\.

 

 

 

 

 

 

 

 

Правая

 

хк

=

±

Pi sin 6].;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ук =

PiCOsp\;

 

 

 

(62)

Рис.

19.

 

Переход

от си­

 

2к =

Рк р\.

 

 

 

 

 

стемы

 

координат

ХЙУй

 

поверхность

д о л ж н а

 

 

к

X QY'QZ'Q

 

Эта

 

 

 

 

 

проходить

через ось

0\у\\

верх­

ние знаки справедливы д л я

левозаходного

 

коноида,

нижние — д л я правозаходного .

 

 

 

 

 

 

 

 

6]

угловой

параметр (на

рис.

20

показано

поло­

жительное

направление

Bi для

левозаходного

 

к о н о и д а ) ;

Qi — радиус-вектор точки,

л е ж а щ е й

на линии

пере­

сечения;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коноид

Рис. 20. Пересечение витка основного червяка с коно­ идом

Правая

 

/у„ — винтовой параметр;

 

Рк = tfcp.pCtgTj.

(63)

Координаты точек пересечения двух винтовых по­ верхностей найдутся из совместного решения уравнений

40


"(54) и (62). П р и р а в н я в

значения

д л я хк

= хх

и

ук=У\,

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

± pi sin Pi =

Х0

cos ф 1

Т

У 0 sin cpi",

 

 

 

px cos Pi =

±

X 0

sin cp! -4- Уо cos фг .

 

 

Возведем

к а ж д о е

равенство

в

квадрат,

и,

сложив

их, будем иметь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9x = y i = V x l + Y\-

 

 

(64)

Д а л е е приравняем

координаты

дл я з ь

 

 

 

 

2 0

±

рф! =

р к рх ,

 

 

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

±

 

Р к ^ - г .

_

 

 

( 6 5 )

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

З а т е м в

общем виде

найдем

значения

ф(

из

следу­

ющего условия:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

± р 1 в 1 п р 1

=

Х 0 С О 5 ф 1

: Р

УоЭ^Пф!-, .

 

 

 

pi cos Pi =

± Х0

sin ф! + У„ cos ф Ь

 

 

Р а з д е л и в

первое на второе,

получим

 

 

 

 

± t g p !

Ха

cos cpt

т

sin cpt

 

 

 

 

± X 0 sin q>x +

У0

cos фх

 

 

 

 

 

 

 

 

Числитель и знаменатель правой части разделим на УоСОБф! и, преобразовав в ы р а ж е н и е относительно — - , получим

V

• =

± t g ( P i

+

9i).

 

 

Уо

 

 

 

 

 

 

Возьмем от обеих

частей равенства

arctg

и решим

его относительно ф1:

 

 

 

 

 

 

Ф , =

±

arctg - ^

- р х .

 

(66)

 

 

'

о

 

 

 

Решив совместно

в ы р а ж е н и я

 

(65) и

(66),

получим

2 0 ± р arctg

о

Рк + Р

41


или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рк +

Р

 

 

 

 

 

 

 

(67)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подставив

значения

Q I =

£

/ I ,

И З в ы р а ж е н и я

(64)

и P

из формулы

(67)

в

уравнения

(62), получим

координа­

ты точек линии пересечения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* к

=

yi

sin

Р к + Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ук =

Hi cos

Рк + Р

 

 

 

 

 

 

 

(68)

 

 

 

 

 

Z K

=

Рк

Рк +

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Повернув систему координат х{у^г\

 

 

относительно оси

0,г/[

на

угол

t i ,

получим

новую

систему

x\y\h[,

 

форму­

лы перехода к которой будут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х[ = хкcos

xL

+

zK

sin t i ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У{

=

Ук,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(69)

 

 

 

 

z[

=

±

x K

sin Xi +

zK

cos Ti.

 

 

 

 

 

 

. Проекция

линии

пересечения

на

плоскость

у[ Ovz

\

будет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

у.

=

ух

cos - Рк +

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(70)

 

z. =

±

»! sin

 

*1

 

sin хг

-\

 

 

*

cos т^.

 

 

 

Р к

г

 

 

 

 

- —

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р к + Р

 

 

 

Рк +

 

Р

 

 

 

 

П о уравнениям (70) можно рассчитать и изготовить

шаблон

д л я

контроля

проекции

(тени)

нормального

профиля

зуба

фрезы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Анализ

уравнений

(70)

показывает,

 

 

что

профиль д л я

левой и правой сторон получается симметричный и по

своим р а з м е р а м незначительно отклоняется от профиля,

полученного по формулам

(61'). Поэтому

д л я

упроще ­

ния расчетов рекомендуется нормальный профиль на­

ходить по

первому

методу,

хотя второй

 

метод

дает бо­

лее точные

результаты .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уравнения

поверхностей

технологического

червяка .

Д л я

незатылованных

червячных

фрез

 

 

 

сборной

конст-

42


рукцйи технологический

червяк имеет в а ж н о е значение.

В нем предварительно

и окончательно производится

формообразование винтовых поверхностей реек и режу­ щих кромок зубьев фрезы .

П р и н и м а е м р е ж у щ и е

кромки фрезы

за о б р а з у ю щ и е

технологического червяка

и,

сообщив

им

винтовое

дви­

ж е н и е относительно оси

Oz

с тем ж е

винтовым

пара ­

метром р, найдем обобщенное уравнение винтовой по­ верхности технологического червяка . Предварительно запишем уравнения (59) в новой подвижной системе координат OXYZ по формулам перехода (48):

Общее уравнение винтового движения относительно' неподвижной системы координат Oxyz согласно урав ­ нениям (52)

х = X cos ф =F У sin ср; у — ± X sin ф -\- Y cos ср; z = 2 ± рф.

Уравнение винтовой поверхности технологического червяка может быть записано в двух вариантах .

Первый вариант

 

х

 

(т +

с) cos ф Т ( й — п) sin ф;

 

 

 

 

У

 

±(т

+ с) sin ф +

{Уг — п ) c o s

ф'>

 

(71)

 

z

 

zy ± рф.

,

 

 

 

• Это

обобщенное уравнение винтовой

поверхности

технологического

червяка, где переменными

параметра ­

ми я в л я ю т с я

е и ср.

 

 

 

 

Д л я

фрез

с нулевым передним углом

уравнения

(71)

будут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

х

e c o s ? q F ( / xg +

Kg — b)sin ф ;

 

 

 

 

У

 

± a sin ф +

+ Y\ - b) cos Ф ;

}

(71')

43


Второй вариант. Иногда бывает удобно перейти к другим п а р а м е т р а м Q И 8, в ы р а ж е н н ы м в полярных координатах:

 

 

 

 

Л

 

m 4- с

 

 

 

 

 

 

(72)

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 =

arctg •

 

 

arctg -

m + с

 

 

 

 

(73)

 

 

 

 

т + с

 

 

 

 

 

 

 

 

где Q радиус-вектор

точки

 

на образующей, т. е. на

режущей

кромке

зуба

фрезы

(см. рис. 16), причем

R с <

I Q

 

6 — угловой

параметр .

 

 

 

 

 

 

Д л я фрезы

с нулевым

передним

углом

 

уравнения

(72)

и (73)

принимают вид

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

cos 0

 

 

 

 

 

 

(72')

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 =

arctg

У\ — Ь

 

 

 

 

 

 

(73')

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так

как

рейки

распо­

 

 

 

 

 

Прабая ложены

параллельн о

оси

 

 

 

 

 

 

 

технологического

червя­

 

 

 

 

 

 

 

ка, на рис. 21 видно, что

 

 

 

 

 

 

 

проекция

режущих

кро­

 

 

 

 

 

 

У,

 

мок

фрезы

на

плоскость

 

 

 

 

 

 

XOY

есть

п р я м а я ,

 

урав ­

 

 

 

 

В, Левая

 

нения которой

 

 

 

 

 

 

 

 

Правая

 

 

 

 

X — р cos 0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Y=

р sin 0.

 

 

Ряс. 2i. Осевое сечение техноло­

 

Подставив

значения X

гического

червяка

в плоскости

 

у „ - ' v n a R H P

H H f

,

 

 

П о

xOz

правозаходной

фрезы

с и

r в

Уравнения

( о / j , по

 

 

в=0°

 

 

 

 

лучим

 

 

 

 

 

 

A : = p c o s 9 c o s ф

Т p s i n 0 s i n ф = pcos(0 ± ф);

у = +

р cos 0 sin ф + р sin 0 cos ф =

р sin (0 ± ф);

z = Z

± ру.

 

 

 

Обозначим 0 + ф=т>,

тогда

 

 

Ф =

& — 0 =

& — arccos

т + с

(74)

(75)

44