Правила дифференциального деления

Цель работы

1. Ознакомиться с устройством и работой универсальной делительной головки.

2. Освоить сущность способа простого илидифференциального деления, применяемого при обработке зубчатых колёс методом копирования.

Задание

1. Настроить универсально-фрезерный станок 6Н80 на требуемый режим обработки.

2. Расcчитать настройку универсальной делительной головки УДГ 160 на нарезание прямозубого цилиндрического колеса и настроить её на работу.

Основные положения

Одной из важнейших функций делительной головки является нарезание с её помощью прямозубых, винтовых и червячных зубчатых колёс. Приступая к работе необходимо ознакомиться с элементами зубчатого колеса (рис. 1).

Делительная (начальная) окружность dд (в мм), по которой происходит качение зубчатой пары без скольжения – для нормального зуба и угла профиля a =20°.

Шаг зацепления t, мм – расстояние между одноимёнными сторонами двух соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности. Шаг зацепления равен сумме толщины зуба и ширины впадины:

t = S + SB.

Толщина зуба S и ширина впадины SB по дуге делительной окружности нормального колеса теоретически равны.

Модуль зацепления m, мм. Из определения шага следует, что длина делительной окружности зубчатого колеса равняется:

p dД = t·z,

где z число зубьев.

Рис. 1. Элементы цилиндрического зубчатого колеса

Следовательно,

dД = t·z / p.

Шаг зацепления t, так же как и длина окружности dД, включает в себя трансцендентное (не удовлетворяющее никакому алгебраическому уравнению с целыми коэффициентами) число p, а поэтому шаг – число так же трансцендентное. Для удобства расчётов и измерения зубчатых колёс в качестве основного расчётного параметра принято рациональное число t/p, которое обозначают буквой m и измеряют в мм:

m = t/p,

тогда dД = m·z или m = dД/z.

Модулем зацепления m называется часть диаметра делительной окружности, приходящаяся на один зуб. Модуль является основной характеристикой размеров зубьев и его значения регламентированы ГОСТ.

Высота головки и ножки зуба

Делительная (начальная) окружность рассекает зуб по высоте на головку h' и ножку h".

Для создания радиального зазора С

h" = h' + C, мм.

Для нормального (некорригированного) зацепления

h' = m, мм; h" = 1,2m, мм.

Высота зуба h = h' + h" = 2,2m, мм.

Наружный диаметр зубчатого колеса измеряется по окружности выступов и определяется:

De = dД + 2h' = m·z + 2m = m(z + 2).

1.1. Сущность метода копирования при нарезании зубьев зубчатых колёс

Метод копирования заключается в образовании зубьев фасонным инструментом (модульными фрезами), профиль режущей части которого в осевой плоскости соответствует профилю впадины зуба (рис. 2, в).

Основные схемы обработки зубьев по методу копирования модульными дисковыми и пальцевыми (применяются реже) фрезами показаны на рис. 2, б и 2, а.

Заготовку устанавливают на оправке делительной головки. Для нарезания зубьев на заготовке колеса необходимы три движения (рис. 2):

1. Главное движение – вращение фрезы.

2. Движение подачи – относительное перемещение инструмента вдоль образующей зуба.

3. Движение деления – периодичекий поворот заготовки на один зуб после обработки очередной впадины.

Обычно нарезание зубьев производится дисковыми модульными фрезами (рис. 3), имеющими затылованные зубья, обеспечивающие сохранение профиля зуба при переточке по передней поверхности.

Так как профиль зуба колеса зависит от модуля и числа зубьев, то для каждого модуля надо было бы иметь специальную фрезу для каждого числа зубьев. На практике обычно пользуются наборами фрез различного профиля (набор из 8, 15 или 27 фрез) для каждого модуля. Каждая фреза набора имеет свой номер и предназначена для нарезания ряда значений числа зубьев. Для набора из 8 фрез (наиболее распространённого) предусмотрено следующее распределение фрез между числами зубьев изготовляемых колёс

Рис. 2. Обработка впадины зуба по методу копирования

Рис. 3. Дисковые модульные фрезы.

3.1. Настройка делительной головки на простое делен ие

При настройке делительной головки на простое деление сменные зубчатые колёса удаляются и уравнение кинематической цепи настройки имеет следующий вид:

Рис. 4. Кинематическая схема универсальной делительной головки

где Z0 – число делений, которые необходимо выполнить;

а – число отверстий на соответствующей расчёту концентрической окружности делительного диска 4;

в – число отверстий, на которые перемещается рукоятка А;

Zчк – число зубьев червячного колеса;

К – число заходов червяка.

Из уравнения следует:

где Zчк = 40; К = 1; Z1 = Z2, отсюда:

К делительной головке (УДГ–160) прилагается делительный диск, имеющий по семь концентрических окружностей с отверстиями на каждой стороне.

Число отверстий делительного диска:

на одной стороне – 16, 19, 23, 30, 33, 39 и 49;

на другой стороне – 17, 21, 29, 31, 37, 41 и 54.

Рис. 5. Делительный диск (лимб)

3.2. Контроль размеров зуба

Нарезав первый зуб, необходимо измерить его толщину штангенциркулем или штангензубомером и высоту зуба – глубомером.