Расчет червячной шлицевой фрезы
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Порядок расчета червячной шлицевой фрезы следующий.

1. Исходные данные

В разделе следует привести исходные данные в соответствии с заданием, расшифровать условное обозначение шлицевого вала, проставить на все его размеры предельные отклонения в мм (прил. 10). Перевод буквенных обозначений отклонений в численные выполнить по СТ СЭВ 144–75.

Рассмотрим следующий пример.

Спроектировать червячную фрезу для нарезания шли­цев на шлицевом валу d – 8 ´ 36e8 ´ 40a11 ´ 7f8. Фаска С = 0,5 ´ 45°.

Определим размеры шлицевого вала

а) число шлицев n = 8;

б) наружный диаметр D = 40a11 = ;

в) малый диаметр d = 36e8 = ;

г) ширину шлица b = 7f8 = ;

д) центрирование по малому диаметру d.

Профиль шлицевого вала с указанием исходных размеров приведен на рис. 3.5.

2. Расчетные размеры шлицевого вала

Расчетный наружный диаметр:  

Dp = Dmax – 2C,

где Dmax – наибольший предельный размер наружного диаметра, мм; С –размер фаски, мм.

Расчетный малый диаметр:

dp = dmin + 0,25Td,

где dmin – наименьший предельный размер малого диаметра, мм; Тd – допуск на изготовление малого диаметра, мм.

Расчетная ширина шлица:

bp = bmin + 0,25Tb,

где bmin – наименьший предельный размер (ширина) шлица, мм; Тb – допуск на ширину шлица, мм.

Диаметр начальной окружности:

.

Вычислить с точностью до 0,1 мм.

 

 


Рис. 3.5. Профиль шлицевого вала

 

Радиус начальной окружности:

.

Значение радиуса начальной окружности не округлять.

Синус угла профиля шлица:

.

 Угол профиля шлица (вычислить в радианах):

.

3. Радиус и координаты центра заменяющей окружности

Высота профиля фрезы (расчетная высота шлица):

.

Вычислить с точностью до 0,001 мм.

Ординаты точек А1 и А2:

Y1 = 0,45h,

Y2 = 0,9h.

Вычислить с точностью до 0,01 мм.

Углы поворота заготовки вала j1 и j2 в радианах при соответствующих ординатах Y1 и Y2 :

,

.

Точность вычислений углов поворота заготовки вала j1 и j2  при соответствующих ординатах Y1 и Y2 в пределах 10–6.

Абсциссы точек А1 и А2:

X1 = {j1 – [sin (g + j1) – sin g] cos (g + j1)} RH,

X2 = {j2 – [sin (g + j2) – sin g] cos (g + j2)} RH.

Вычислить с точностью до 0,001 мм.

Абсцисса центра заменяющей окружности:

.

Вычислить с точностью до 0,001 мм.

 

Ордината центра заменяющей окружности:

.

Вычислить с точностью до 0,001 мм.

 

Радиус центра заменяющей окружности:

.

Вычислить с точностью до 0,01 мм.

 

Примечание. Расчет радиуса и координат центра заменяющей окружности рекомендуется выполнять с использованием компьютерной программы. Дискету с программой расчета можно получить у лаборанта кафедры «Технологии машиностроения и методики профессионального обучения».

Расчет выполняется по следующему алгоритму:

1. Рассчитать по формулам, приведенным в п. 3.2.2. и 3.2.3, значения sin g, Ry и h, которые являются исходными данными для расчета профиля фрезы.

2. Установить дискету на персональный компьютер и открыть программу расчета.

3. Выполнить расчет в соответствии с указаниями, приведенными в программе.

4. Полученные в результате расчета значения Х0, Y0, r0 перенести с экрана монитора в пояснительную записку.

5. Распечатать на принтере результаты расчета и приложить их к пояснительной записке.

 

4. Расчет остальных размеров профиля фрезы

При фрезеровании шлицевого вала червячной фрезой у основания шлица образуются так называемые переходные кривые, т.е. боковая поверхность шлица сопрягается с малой цилиндрической поверхностью обрабатываемого шлицевого вала по плавной кривой (галтели).

Для валов, центрирующихся в отверстии по наружному диаметру это обычно допускается (из-за гарантированного значительного зазора по малому диаметру).

Для валов, центрирующихся в шлицевом отверстии по малому диамет­ру, наличие таких переходных кривых на рабочем участке боко­вой стороны шлица не допускается. В этом случае (при центрировании по малому диаметру) на вершинах профиля фрезы следует предусматривать выступы, которые называются усиками и образуют у основания шлица вала канавки (рис.3.4, а). При центрировании вала по наружному диаметру наличие таких усиков не обязательно (см. рис.3.4, б).

 


Рис. 3.4. Размеры профиля фрезы:

 

а – профиль фрезы без усиков; б – профиль фрезы с усиками

Шаг витков по нормали (равен шагу шлицев вала по начальной окружности) вычисляется по формуле

,

где n – число шлицев.  

 

Толщина зуба фрезы по начальной прямой (равна ширине впадины между шлицами вала по начальной окружности):

,

при этом g –  в радианах.

Высота кривого участка профиля (без учета высоты усиков):

Общая высота профиля:

· для фрезы без усиков:

h0= h1 + С + (1,5 ¸ 3);

· для фрезы с усиками:

h0= h1 + hу + С + (1,5 ¸ 3).

Вычисленные величины принять кратными 0,5 мм.

Условием для расчета высоты усика hу является точное профилирование в крайней точке К, лежащей на окружности диаметра dр (рис. 3.6). Критический угол aк, при котором может происходить профилирование в точке К:

где  – угол профиля шлица у его основания.

Высота усика:

hу = Rн sin aк  (sin aк – sin gк) – h,

вычисленное значение нужно  округлить кратно 0,1 мм в большую сторону.

Ширина канавки по дну впадины:

V = Р – S – 2С,

найденное значение округ­ляется кратно 0,5 мм в меньшую сторону.

 

 

 


Рис. 3.6. Схема профилирования усиков

 

Угол фаски у основания профиля зуба выполняется 35° для фаски на валике с углом 45° с учетом обкатки.

Ширина вершины усика:

bу = (0,8 ¸ 1)hу.

Угол усика b = (45 ¸ 60)°.

5. Определение остальных размеров фрезы

Остальные размеры профиля фрезы (наружный диаметр фрезы DЕИ, диаметр буртиков dб, ширина буртиков bб, диаметр отверстия do) определяются в зависимости от шага P по табл. 3.1 (рис.3.7).

Для чистовых червячных фрез передний угол g выбирается равным нулю, что позволяет исключить искажения профиля, вызываемые наличием переднего угла и увеличить точность профиля фрезы.

Диаметр расточки:

d1 = d0 + 1.

Длина фрезы:

где D – наружный диаметр шлицевого вала, мм.

Таблица 3.1

Определение остальных размеров фрезы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Шаг по нормали Р

DЕИ, мм

dб, мм

bб, мм

do*, мм

свыше до
3,0 4,0 50

35

2,5

22

4,0 6,5 55
6,5 9,0 60
9,0 11 70

40

3,0

27

11 13 75
13 15 80
15 16 85

48

3,5

32

16 18,5 95
18,5 21 100
21 25 110
25 27 120
27 30 130 60 4,0 40

 *Отклонение размера по Н6.

 

Длину фрезы округляют до четного числа. Вычисленная величина L является минимально допустимой. При проектировании длину фрезы нужно конструктивно увеличить до величины L = (1 ¸ 1,2)DЕИ.

Длина расточки l » L / 3 (расчетная величина округляется до четного числа).

Число винтовых стружечных канавок Z (число зубьев) при DЕИ £ 80 равно 12; при DЕИ > 80 составляет 14 канавок.


 

 


Рис.3.7. Основные конструктивные параметры червячной шлицевой фрезы

 


 Величина затылования шлифованной части зуба:

,

где a = (9 ¸ 10)° – задний угол на вершине зуба.

Величина затылования К должна быть кратной 0,5 мм.

Величина дополнительного затылования (нешлифованной части зуба) К1 = (1,3 ¸ 1,5) К (принять величину, кратную 0,5 мм).

Длина шлифованной части зуба:

Сш = Рокр / 3,

где Рокр =  – окружной шаг зубьев, мм.

Угол профиля стружечной канавки d = (22 ¸ 25)°.

Радиус r дна стружечной канавки определяется конструктивно в пределах (2 ¸3) мм в зависимости от диаметра фрезы.

Глубина стружечной канавки (полная высота зуба):

Значение глубины стружечной канавки следует округлить до большего целого числа.

Средний расчетный диаметр:

Dср = DЕИ – 2 (h + hу) – 0,25 К.

Для фрезы без усиков hу = 0.

Угол подъема витков профиля t на среднем расчетном диаметре:

Угол подъема витков профиля t следует вычислить с точностью до 0°00¢ 05¢¢.

Шаг витков по оси фрезы:

.

Шаг винтовых стружечных канавок:

Т = Ро ctg2t.

Значение шага винтовых стружечных канавок следует округлить до величины, кратной 6 мм.

Угол наклона винтовых стружечных канавок w (на среднем расчетном диаметре:

.

 Угол наклона винтовых стружечных канавок w вычисляется с точностью до 0°00¢ 05¢¢.

Размеры шпоночного паза bш и tш устанавливаются по «Справочнику конструктора-машиностроителя» В.И. Анурьева. Предельные отклонения на ширину паза назначаются по Н7.

Остальные размеры фрезы (фаски, радиусы) определяются кон­структивно.

 







Дата: 2019-02-02, просмотров: 504.