Розрахунок металорізальних інструментів протяжки шліцьової розвертки комбінованої і фрези червячної (стр. 2 из 7)
де
- глибина стружкової канавки;р'≥(0,25...0,3)d=0,3∙34=10,06 мм - товщина тіла фрези в небезпечному перетині;
С1=3,3 мм - розміри шпонкового паза за ДСТУ 9472-90;
rк= 2 мм – радіус округлення дна канавки;
K, K1 - величина остаточного і попереднього затилування; для попередніх розрахунків:
K ≈ 0,8π(2m + 1) tg 10°=0,8 (2∙4+1) tg 10=3,99 мм; приймаю K=4 мм
Κ1 = (1,2...1,4)К=1,3∙4=5,2 мм
Приймаю Dаи=100 мм.
Для остаточного уточнення d і Dаи варто виконати перевірку dвп по западинах стружкових канавок
dвп = Dаи – 2Н ³ 1,75d
dвп =100 – 2∙16,6 > 1,75∙34
66,8 > 58,7
Умова виконується
2. Довжина фрези.
В останні роки в серійному і масовому виробництві зубчастих коліс широко застосовуються верстати, що забезпечують осьові пересування черв'ячної фрези. Це дозволяє використовувати всю довжину різальної частини фрези і значно збільшити час між перезагострюваннями. Для найбільш повного використання можливості підвищення стійкості черв'ячні фрези виконують зі збільшеними довжинами різальної частини.
Довжина робочої частини фрези L1 визначається двома умовами:
1) правильністю профілювання зубців колеса, що забезпечується умовою
мм,де hк = 9 мм– висота зубця колеса, що нарізається, мм;
Sди = 6,48 мм – товщина зубця фрези по ділильній прямій, мм.
2) забезпеченням вирізання металу з западин без перевантаження крайніх зубців, у цьому випадку довжина L1 визначається по точках перетинання окружності виступів колеса, що нарізається, і лінії зовнішнього діаметра черв'ячної фрези Dа в зачепленні
мм,де zк = 24 – число зубців колеса, що нарізається.
Перший спосіб можна рекомендувати при чистовій обробці попередньо прорізаного зубчастого колеса.
При роботі фрез з осьовими пересуваннями для рівномірності зносу по всіх зубцях довжина L1 збільшується на (1...4) tос , де tос – осьовий шаг зубців.
Загальна довжина фрези з урахуванням контрольних буртиків:
L = L1 + 2ℓ= 67,9 + 10 = 77,9 мм
де ℓ = 5 мм – довжина контрольного буртика.
Діаметр контрольних буртиків вибирається конструктивно в межах
d < d < Dвп, приймаю d=50 мм
де Dвп =Dаи – 2Н= 100 – 2∙16,6 = 66,8 мм, діаметр западин фрези, мм.
По контрольних буртиках перевіряється торцеве і радіальне биття фрези при її установці на верстат.
3. Число зубців фрези
Число зубців фрези zи впливає на якість поверхні зубців колеса, що нарізується. З цього погляду zи варто збільшувати, однак при збільшенні zи зменшується товщина зубця, що зменшує його міцність і число перезагострювань.
Для чистових фрез число зубців орієнтовно розраховується по формулі
де
.Для чорнових фрез число зубців можна приймати на 20-30% менше.
Приймаю zи = 10
4. Призначення кутів різальної частини.
Кути різання повинні мати наступні значення. Передній кут на вершині зубця gв=0°, що полегшує профілювання фрези.
При нульовому значенні переднього кута передня поверхня фрези розташовується в нормальному перетині, тому параметри зубця фрези в цьому перетині приймаються рівними параметрам зубця вихідної інструментальної рейки.
Задній кут на вершині зубця aв=10°.
5. Визначення бічного заднього кута.
Задній кут на бічній різальній кромці у перетині, перпендикулярному до неї, змінюється вздовж бічної різальної кромки і залежить від радіуса, на якому він визначається. Для довільної точки на бічній різальній кромці бічний задній кут визначається по формулі
;де Rх - радіус окружності розташування довільної точки, для якої розглядається кут aбік, мм.
aвх – задній кут на окружності радіусом Rх .
Бажано, щоб для будь якого радіуса виконувалася умова aбікк≥3°. Тому значення бічного заднього кута розраховують для внутрішнього діаметра фрези Dfи
Dfи =Ddи – 2hи=100 - 2∙10 = 80 мм.
6. Визначення величини падіння затилку.
Для збереження профілю зубців фрези після перезагострювання задня поверхня фрези утворюється шляхом затилування. Для фрез класів точності В, С, D затилування виконують різцем без наступного шліфування, для фрез класів точності А, АА, ААА виконується подвійне затилування, спочатку різцем, потім шліфувальним кругом (рис. 2.2).
Рисунок 2.2 – Форма зубця і стружкової канавки затилованої фрези
Величина падіння першого затилку, виконаного шліфувальним кругом, визначається по формулі
мм.Результат округлюється до величини, кратної 0,5 мм.
Другий затилок К1 обробляють різцем. Шліфована частина зуба С повинна складати більше половини товщини зуба.
Величина другого затилку К1 у фрез зі шліфованим профілем дорівнює
, мм8. Визначення параметрів стружкової канавки фрези.
Глибина канавки для фрез з профілем, який не шліфують:
, мм.Кут розкриття стружкової канавки черв'ячної фрези qк призначається в залежності від zи
| zи | 10 |
| qк,° | 22 |
Радіус округлення дна канавки
, мм.9. Розрахунковий діаметр ділильної окружності фрези.
Для збереження точності фрези при перезагострюваннях і збільшення числа перезагострювань вводиться розрахунковий перетин, який зміщений від передньої поверхні на (0,2...0,3)К. У цьому перетині розраховується теоретичний діаметр ділильної окружності фрези при m £ 4:
Ddи = Daи – 2haи – 0,3K = 100 - 2∙10 -0,3∙4,5 = 78,65 мм.
10. Визначення кута підйому та напрямку витків вихідного черв’яка фрези.
Кут підйому витка вихідного черв'яка визначається на теоретичному ділильному діаметрі Ddи
,де а = 1 – число заходів вихідного черв'яка.
Значення кута підйому витків розраховують з точністю 1``.
При виборі напрямку витків фрези бажано дотримувати наступного правила: для нарізання прямозубих коліс напрямок витків правий.
1.3.3 Визначення розмірів фрези в осьовому перетині
1. Визначення напрямку та кута нахилу стружкових канавок.
Черв'ячні фрези з кутом підйому витка t£3 можуть бути виконані з осьовими стружковими канавками або з гвинтовими. При t>3 стружкові канавки виконуються тільки гвинтовими. Приймаю виконання гвинтових стружкових канавок, тоді їх напрямок протилежний напрямкові витка фрези, а кут нахилу дорівнює кутові нахилу витка w = t.
2. Визначення параметрів зубців фрези.
Для можливості контролю правильності виготовлення фрези задаються шаг tос і товщина зуба Sос. в осьовому перетині.
, мм, 
, мм.3. Визначення шагу стружкових канавок.
Осьовий шаг гвинтовий стружкової канавки підраховується тільки для фрези з гвинтовими канавками
мм.4. Кут установки фрези на верстаті.
Кут установки фрези на верстаті
. 
Рисунок 2.3 – Розміри зубця фрези в осьовому перетині
5. Визначення конструктивних параметрів зубців фрези.
Радіуси округлення бокової та вершинної різальних кромок зубця фрези приймається рівним r1 = 0,2m=0,8 мм. Значення округлюють до десятих часток мм.
Радіуси округлення бокової різальної кромки та западини r2 = 0,3m=1,2 мм.
Профілювання черв'ячної фрези полягає у визначенні кута профілю вихідного черв'яка і корекції цього кута з урахуванням впливу затилування і форми стружкових канавки. При профілюванні черв'ячної фрези необхідно прагнути до дотримання двох умов:
1. різальні кромки повинні лежати на гвинтовій поверхні вихідного черв'яка;
2. задні затиловані поверхні повинні бути такими, щоб після перезагострювання різальні кромки залишалися на тій же поверхні вихідного черв'яка.
У черв'ячних фрез з радіальним затилуваням зубців після перезагострювання зменшуються діаметральні розміри. При використанні евольвентного черв'яка для черв'ячної фрези висока точність профілю може бути забезпечена тільки для нової фрези. Зі збільшенням числа перезагострювань різко погіршується точність через зменшення діаметральних розмірів і перевага по точності таких фрез губиться. Зберегти точність профілю евольвентних фрез можна тільки застосуванням осьового затилування, однак при перезагострюваннях таких фрез буде губитися точність товщини зубця.