Розрахунок дискові зуборізні модульної фрези.
Вихідні дані
варіант
модуль
число н.зубьев
??
hf
матеріал
68
16
36
20
1.25
труднообр. сталь
Профілювання зубів фрези
Так як дискова зуборізні модульна фреза має нульовий передній кут і при нарізуванні циліндричного прямозубой колеса працює методом копіювання, то профілювання її ріжучих крайок зводиться до визначення форми западин зубів виробу. Згідно з ГОСТ 10996-64 профіль зуба фрези складається з евольвентного, неевольвентного ділянок і прямий.
Визначення профілю евольвентного ділянки
Радіус основний кола
rb = 0.5? m? z? cos?? = 0.5? 16? 36? Cos 10? = 283.6 мм
Радіус вершини зубів колеса
ra = 0.5? m? (z +2) = 0.5? 16? 38 = 304 мм
Радіус ділильної кола
r = 0.5? m? z = 0.5? 16? 36 = 288 мм
Радіус кола западин колеса
rf = r - 1.25m = 288 - 1.25? 16 = 268 мм
На евольвентном ділянці профілю умовно відзначаємо десять точок так, щоб виконувалася умова:
(Ra + 0.5m)> ry> rb
де ry-радіус довільних кіл, проведених через вибрані точки.
r1 = ra + 0.5m = 304 + 0.5? 16 = 312 мм
Кут профілю зубчастого колеса на колі r1:
? 1 = arccos rb/r1 = 283.6/312 = 24.636? = 24? 38'9''
inv? 1 = 0.028729
inv? = 0.014904
де? = 20? - Кут профілю вихідного контуру.
Кут n1 визначаємо за формулою:
ny = (?/2z - inv? + inv? y)/0.017453
n1 = (?/72 - 0.019404 + 0.028729)/0.017453 = 3.29? = 3? 17'31''
Знайдемо координати 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
Розрахунок інших точок проводимо аналогічно, результати заносимо в таблицю.
y
ry, мм
? y,?
inv? y
ny,?
xoy = xuy
yuy, мм
y0y, мм
1
312
24.636
0.028729
3.29
17.906
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
1.638
8.1107
283.483
15.4839
Визначення профілю неевольвентного ділянки.
Залежно від числа зубів колеса, що нарізає z <80 іліz> 79
встановлюють два типи профілів зуба. У нас z = 36, тому профіль зуба складається з дуги кола AB, відрізка прямойBCі
евольвенти CDE.
Визначимо координати точок B, C, D, E.
Координати точки B:
XB = 8.448YB = 6.8
Координати точки C:
XC = 8.608YC = 7.488
Координати точки D:
XD = 20.579YD = 35.277
Координати точки E:
XE = 24.512YE = 42.9952
Кут профілю ділянки BC:
? y0 = 12?
Координати центру кола:
Xc = 0 Yc = 8.656
Вибір геометричних параметрів зубів фрези.
Завдання вибору - призначити таку геометрію ріжучої кромки, при якій несприятливі ділянки профілю перебували б у якомога кращих умовах роботи.
Значення поточних нормальних задніхуглов зуба дискові зуборізні модульної фрези по висоті профілю змінних і для будь-якої точки профілю фрези можуть бути визначені за формулою:
? nu0 = arctg (ra0/ry0? tg? a0? sin? y0)
де ra0 - радіус вершин зубів фрези;
ry0 - поточний радіус зуба фрези;
? a0 - задній кут на вершині зуба фрези;
? y0 - передній кут профілю зуба фрези;
Знаючи що? A0 = 90, ry0 = ra0 - yB = 90 - 6.8 = 83.2,? Y0 = 12? Знайдемо? A0
? a0 = arctg (tg? nu0? ry0/ra0? sin? y0) = arctg (tg3? 83.2/90? sin12) = 13?
Знайдемо величину затилованія:
Ko = tg? A0? 2? ? ra0/z0 = tg13? 2? ? 90/10 = 13.05
де z0 - число зубів фрези.
Визначення конструктивних елементів фрези
З таблиці вибираємо.
Діаметр фрези зовнішній
DA0
мм
180
Діаметр отвору фрези
d0
мм
50
Число зубів фрези
z0
10
Радіус заокруглення дна стружкової канавки
r1
мм
3
Кут западини стружкової канавки
?
?
22
Ширина фрези
B0
мм
26
Додаткові розміри:
B
t
r3
c
d1
r2
?
t1
12.12
53.5
1.6
0.8
52
2.0
35
36
Глибина стружкової канавки:
Н0 = h0 + K0 + r1
де h0
Н0 = 15 + 13.05 + 3 = 32.05
Вибір матеріалу і технічні вимоги.
За ГОСТ 5950-73 вибираємо марку сталі фрези - 9ХС
Шорсткість оброблених поверхонь за ГОСТ 2789-73 повинна бути:
передня поверхня - 7-й клас
поверхня опорних торців - 8-й клас
поверхню посадочногоотверстія - 7-й клас
затилование поверхні профілю зубів - 6-й клас.
Твердість ріжучої частини - HRCе62 ... 65
Граничні відхилення зовнішнього діаметра по H16, товщина по h12, посадочні отвори по H7.
Допустимі відхилення:
Відхилення від радіальної передньої поверхні + - 45?
Радіальне биття по зовнішньому діаметрі, щодо осі отвору, мкм:
для двох суміжних зубів - 40 мкм
за один оберт фрези - 80 мкм
Биття торця в точках, найбільш віддалених від отвори фрези 40 мкм. Биття бокових різальних крайок зубів у напрямку нормалі до прпофілю = 80мкм.
Різниця відстаней від торцевих площин фрези до точок профілю, що лежать на одному діаметрі, мкм = 250
Похибка профілю, мкм:
на ділянці евольвенти = 63
на вершинах зуба і на заокругленні = 125
