Расчет дисковой зуборезной модульной фрезы

.

Исходные данные

ВариантМодульЧисло н. зубьевHfМатериал
681636201.25Труднообр. сталь

Профилирование зубьев фрезы

Так как дисковая зуборезная модульная фреза имеет нулевой передний угол и при нарезании цилиндрического прямозубого колесаработает методом копирования, то профилирование ее режущих кромоксводится 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.

yry, ммa y, °inv a yny, °xoy = xuyyuy, ммy0y, мм
131224.6360.0287293.2917.906311.48643.485
2308.523.170.0235772.9916.129308.07840.078
330521.590.0188912.7214.474304.65636.656
4301.519.840.0145232.4713.037301.21033.218
529817.880.0105042.2411.688297.77029.770
6294.515.630.0070112.0510.523294.31126.312
729112.900.0038991.879.439290.822.845
8287.59.4480.0017301.758.7557287.36619.366
9284.54.5580.000171.6588.22284.3816.381
10283.6001.6388.1107283.48315.4839

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 наружныйDA0Мм180
Диаметр отверстия фрезыD0Мм50
Число зубьев фрезыZ010
Радиус закругления дна стружечной канавкиR1Мм3
Угол впадины стружечной канавкиB°22
Ширина фрезыB0Мм26

Дополнительные размеры:

BTR3CD1R2DT1
12.1253.51.60.8522.03536

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


Зараз ви читаєте: Расчет дисковой зуборезной модульной фрезы