вариант
|
модуль
|
число н.зубьев
|
a°
|
hf
|
материал
|
68
|
16
|
36
|
20
|
1.25
|
труднообр. сталь
|
Профилирование зубьев фрезы
Так как дисковая зуборезная модульная фреза
имеет нулевой передний угол и при нарезании цилиндрического прямозубого колеса работает
методом копирования, то профилирование ее режущих кромок сводится
к определению формы впадин зубьев обрабатываемого изделия. Согласно ГОСТ
10996-64 профиль зуба фрезы состоит из эвольвентного, неэвольвентного участков
и прямой.
Определение профиля эвольвентного участка
Радиус основной окружности
rb = 0.5 * m * z * cos ab = 0.5*16*36*cos 10° = 283.6 мм
Радиус вершины зубьев колеса
ra
= 0.5 * m * (z +2) = 0.5*16*38 = 304 мм
Радиус делительной окружности
r = 0.5 * m * z = 0.5*16*36 = 288 мм
Радиус окружности впадин колеса
rf = r - 1.25m = 288 - 1.25*16 = 268 мм
На эвольвентном участке профиля условно
отмечаем десять точек так, чтобы выполнялось условие:
( ra + 0.5m ) > ry > rb
где ry
- радиус произвольных
окружностей, проведенных через выбранные точки.
r1 = ra
+ 0.5m = 304 + 0.5 * 16 = 312 мм
Угол профиля зубчатого колеса на окружности r1:
a1
= arccos rb/r1 =
283.6/312 = 24.636° = 24°38’9’’
inv a1 = 0.028729
inv a = 0.014904
где a=20° - угол профиля исходного контура.
Угол n1
определяем по формуле:
ny = (p/2z - inva + invay) /
0.017453
n1 = (p/72 - 0.019404 +
0.028729) / 0.017453 = 3.29° = 3°17’31’’
Найдем координаты точки 1:
xu1 = r1 * sin n1 = 312 * sin 3.29 = 17.9056 мм
yu1 = r1 * cos n1 = 312 * cos 3.29 = 311.486 мм
y01 = yu1 - rf =
311.486 - 268 = 43.485 мм
Расчет остальных точек производим аналогично,
результаты заносим в таблицу.
y
|
ry , мм
|
ay ,°
|
inv ay
|
ny , °
|
xoy = xuy
|
yuy , мм
|
y0y
, мм
|
1
|
312
|
24.636
|
0.028729
|
3.29
|
311.486
|
43.485
|
2
|
308.5
|
23.17
|
0.023577
|
2.99
|
16.129
|
308.078
|
40.078
|
3
|
305
|
21.59
|
0.018891
|
2.72
|
14.474
|
304.656
|
36.656
|
4
|
301.5
|
19.84
|
0.014523
|
2.47
|
13.037
|
301.210
|
33.218
|
5
|
298
|
17.88
|
0.010504
|
2.24
|
11.688
|
297.770
|
29.770
|
6
|
294.5
|
15.63
|
0.007011
|
2.05
|
10.523
|
294.311
|
26.312
|
7
|
291
|
12.90
|
0.003899
|
1.87
|
9.439
|
290.8
|
22.845
|
8
|
287.5
|
9.448
|
0.001730
|
1.75
|
8.7557
|
287.366
|
19.366
|
9
|
284.5
|
4.558
|
0.00017
|
1.658
|
8.22
|
284.38
|
16.381
|
10
|
283.6
|
0
|
0
|
8.1107
|
283.483
|
15.4839
|
Определение профиля неэвольвентного участка.
В зависимости от числа зубьев нарезаемого колеса z < 80 или
z > 79
устанавливают два типа профилей зуба. У нас z = 36,
поэтому профиль зуба состоит из дуги окружности AB, отрезка прямой BC и
эвольвенты CDE.
Определим координаты точек B,C,D,E.
Координаты точки B:
XB = 8.448 YB
= 6.8
Координаты точки C:
XC = 8.608 YC = 7.488
Координаты точки D:
XD = 20.579 YD
= 35.277
Координаты точки E:
XE = 24.512 YE
= 42.9952
Угол профиля участка BC:
jy0 = 12°
Координаты центра окружности:
Xc = 0 Yc = 8.656
Выбор геометрических параметров зубьев фрезы.
Задача выбора - назначить такую геометрию режущей кромки, при которой
неблагоприятные участки профиля находились бы в возможно лучших условиях
работы.
Значения текущих нормальных задних углов зуба дисковой зуборезной
модульной фрезы по высоте профиля переменны и для любой точки профиля фрезы
могут быть определены по формуле:
anu0
= arctg (ra0/ ry0 * tg aa0 * sin jy0 )
где ra0 - радиус вершин зубьев фрезы;
ry0 - текущий радиус зуба фрезы;
aa0
- задний угол на вершине зуба фрезы;
jy0 - передний угол профиля зуба фрезы;
Зная что aa0 = 90, ry0
= ra0 - yB = 90 - 6.8 = 83.2, jy0 = 12° найдем aa0
aa0 = arctg
( tg anu0 * ry0 / ra0 * sinjy0 ) =
arctg(tg3*83.2/90*sin12) = 13°
Найдем величину
затылования:
Ko = tgaa0 * 2p * ra0 / z0 = tg13 * 2p * 90 / 10 = 13.05
где z0 - число зубьев фрезы.
Определение конструктивных элементов фрезы
Из таблицы выбираем.
Диаметр фрезы наружный
|
DA0
|
мм
|
180
|
Диаметр отверстия фрезы
|
d0
|
мм
|
50
|
Число зубьев фрезы
|
z0
|
|
10
|
Радиус закругления дна стружечной канавки
|
r1
|
мм
|
3
|
Угол впадины стружечной канавки
|
b
|
°
|
22
|
Ширина фрезы
|
B0
|
мм
|
26
|
Дополнительные размеры:
B
|
t
|
r3
|
c
|
d1
|
d
|
t1
|
12.12
|
53.5
|
1.6
|
0.8
|
52
|
2.0
|
35
|
36
|
Глубина стружечной канавки:
Н0 = h0 + K0 + r1
где h0 < Ye - высота затыловочного
профиля.
Н0 = 15 + 13.05 + 3 = 32.05
Выбор материала и технические требования.
По ГОСТ 5950-73
выбираем марку стали фрезы - 9ХС
Шероховатость
обработанных поверхностей по ГОСТ 2789-73 должна быть:
передняя
поверхность - 7-й класс
поверхность
опорных торцов - 8-й класс
поверхность посадочного отверстия - 7-й класс
затылованые поверхности профиля зубьев - 6-й класс.
Твердость режущей части - HRCэ 62 ... 65
Предельные отклонения наружного диаметра по H16,
толщина по h12, посадочные отверстия по H7.
Допустимые отклонения:
Отклонение от радиальной передней поверхности +- 45°
Радиальное биение по наружному диаметру, относительно оси отверстия,
мкм:
для двух смежных зубьев - 40 мкм
за один оборот фрезы - 80 мкм
Биение торца в точках, наиболее удаленных от отверстия фрезы 40 мкм.
Биение боковых режущих кромок зубьев в направлении нормали к прпофилю = 80мкм.
Разность расстояний от торцевых плоскостей фрезы до точек профиля,
лежащих на одном диаметре, мкм = 250
Погрешность профиля ,мкм:
на участке эвольвенты = 63
на вершинах зуба и на закруглениях = 125