Конструктивные элементы фрезы




Проектирование и расчет червячной фрезы для обработки прямобочных шлицев

 

Исходные данные: Вариант 7

Таблица3.1- Размеры шлицевого вала

z d D b,мм d1min, мм аmin,мм fном, мм fоткл, мм rmax, мм
8х46х50 44,6 5,75 0,4 +0,2 0,3

Исполнение шлицевого вала – 1.

Инструмент – предворительный.

Базирование происходит по внутреннему диаметру.

Обозначение вала – d – 8x46(f7)x50(d11)x9(e8)

Рисунок 3.1- Профиль торцового сечения шлицевого вала

 

Расчетные размеры вала

 

3.1.1 Наружний диаметр

 

Dр = Dmax - 2·fmin, (3.1)

где Dmax - максимальная величина наружного диаметра вала, мм

fmin - номинальная величина фаски, мм

Dmax= D + ES, мм

Dmax = 50 + (-0,080) = 49,92 мм

 

D р= 49,92-2·0,4=49,12 мм;

 

3.1.2 Внутренний диаметр без учёта припуска под шлифование вала:

(3.2)

где - минимальная величина внутреннего диаметра:

- допуск на внутренний диаметр.

 

3.1.3 Ширина шлица без учёта припуска под шлифование вала:

(3.3)

где - ширина шлица минимальная;

-допуск на ширину шлица.

 

3.1.4 Диаметр начальной окружности с фаской на сторонах шлица

(3.4)

где Dн - диаметр начальной окружности, мм

 

Принимаем Dн = 48,6 мм

 

Конструктивные элементы фрезы

 

3.2.1 Определение профиля боковой стороны зубьев фрезы аналитическим методом

 

Профиль боковой стороны зуба фрезы представляет собой кривую, огибающую ряд последовательных положений профиля шлицевого вала при качении начальной окружности вала по начальной прямой фрезы.

 

h = (Dн - dр)/2; (3.5)

 

h = (48,6-45,956)/2 = 1,322 мм < 3,5 мм,

 

следовательно, теоретическую кривую заменяем одной дугой окружности.

 

Для нахождения радиуса одной заменяющей окружности R0 и координат х0, у0 центра этой окружности необходимо иметь координаты трех узловых точек профиля фрезы.

Точка О с координатами х=0, у=0 расположена на начальной прямой в точке пересечения ее с кривой профиля:

точка 1-по середине профиля;

точка 2-у вершины профиля зуба;

Зная координаты точки 1 и точки 2 найдем х0, у0, R0. Координаты центра заменяющей окружности.

 

; (3.6)

; (3.7)

 

Радиус заменяющей окружности:

 

(3.8)

Рисунок 3.2 - Профиль боковой стороны зуба фрезы

 

Ординаты точки 1и точки 2 принимаем:

 

y1 = (0,4…0,5)·h ; (3.9)

y2 = 0,9·h; (3.10)

y1 = (0,4…0,5)·1,322 = (0,529…0,661) мм;

принимаем y1 = 0,529 мм

y2 = 0,9·1,322 = 1,19 мм;

 

Абсциссы точек 1 и 2 из формул:

 

x1=Rн[(α1н)- cos α1(sin α1- sin γн)]; (3.11)

x2=Rн[(α2н)- cos α2(sin α2- sin γн)], (3.12)

где Rн - радиус начальной окружности вала.

α1, α2 - углы обката точки 1 и точки 2 соответственно.

 

; (3.13)

; (3.14)

 

где γн- угол шлица в точке на Dн;

sin γн= bр/Dн; (3.15)

 

sin γн = 8,959/48,6= 0,1928

γн = 0,194 рад

 

Зная значения углов в радианах:

 

x1=24,3[(0,263-0,194)- cos(0,263)∙( sin(0,263)- sin(0, 194))] = 0,1 мм

x2=24,3[(0,3238-0,194)- cos(0,3238)∙( sin(0,3238)-sin( 0,194))] = 0,265 мм

 

Определяем:

 

Чтобы проверить точность замены кривой бокового профиля зуба фрезы дугой окружности, определяем величину отклонений дуги от теоретической кривой в двух точках а и b в расположенных между точками 0;1;2.

Максимальная погрешность замены в точках а и b:

 

Δa = Fa - R0; (3.16)

Δb = Fb - R0, (3.17)

где Fa, Fb- радиусы точек а и b, мм

; (3.18)

 

; (3.19)

 

где xa, xb, ya, yb- координаты точек а и b;

xа = Rн·[(αа - γн) - cos αа·(sin αа - sin γн)]; (3.20)

xb = Rн·[(αb - γн) - cos αb·(sin αb - sin γн)], (3.21)

 

ya = Rн· sin αa·(sin αa - sin γн)]; (3.22)

yb = Rн· sin αb·(sin αb - sin γн)]; (3.23)

 

Углы обката точек а и b в радианах :

; (3.24)

; (3.25)

 

А = (Rн· γн + x0)/(2·( Rн + y0/3)); (3.26)

В = y0/(Rн + y0/3); (3.27)

 

Рассчитываем предварительные параметры:

 

А = (24,3·0,194 + 7,1)/(2·(24,3+(-1,424)/3)) = 0,248

В = -1,424/(24,3 + (-1,424)/3) = -0,06

Координаты точек:

ya = 24,3· sin(0,209)·(sin(0, 209) –sin( 0,194)) = 0,074 мм,

yb = 24,3· sin(0,287)·(sin(0,287) – sin(0,194)) = 0,62 мм,

 

xа = 24,3·[(0,209– 0,194) – cos(0,209)·(sin(0,209) –sin( 0,194))] = 0,01456 мм,

xb = 24,3·[(0,287 – 0,194) – cos(0,287)·(sin(0,287) – sin(0,194))] = 0,155 мм

 

Определяем радиуса точек:

Δa = 7,24 – 7,24 = 0 мм,

Δb = 7,239-7,24 = -0,001 мм,

 

Погрешность считается допустимой, если: (Δa+Δb) ≤ 2/3∙ Δb мм,

где (Δa+Δb) - погрешность замены (по модулю);

Δb - допуск на ширину шлица (0,022 мм).

(0+(-0,001)) =0,001

2/3∙0,022=0,015

Т.к. <0,015 (мм) погрешность замены допустимая.

 

 

3.2.2 Толщина зуба фрезы по начальной прямой

 

(3.27)

где n - число шлицев вала, n = 8;

γн - в радианах;

 

3.2.3 Шаг зуба в нормальном сечении

 

(3 .28)

3.2.4 Смещение уступа от начальной прямой

 

(3.29)

3.2.5 Угол уступа (фаски)

при n = 8,

ψ = 35˚;

ширина фаски :

(3.30)

с = 2·0,4 = 0,8 мм;

высота фаски :

(3.31)

h2 = 0,8·tg35˚ = 0,671 мм;

 

3.2.6 Размеры канавки для выхода шлифовального круга при затыловании канавки:

радиус: r = 1…2, конструктивно принимаем r = 1,5 мм,
ширина:

; (3.32)

l =19,036-(9,627+2∙0,8)=7,809 мм;

глубина: h3 = 1,5…3 мм, конструктивно принимаем h3 = 1,5 мм;

 

3.2.7 Размеры зуба фрезы с “усиками”

Одним из недостатков метода нарезания червячными шлицевыми фрезами, является наличие переходной кривой у основания шлицев. Когда наличие ее недопустимо, используют фрезы с усиками на вершине профиля. Так фрезы с “усиком” применяют для обработки шлицевых валов внутреннего центрирования.

Высота усика:

(3.33)

где h - высоту профиля шлицевого вала;

Ymax- максимальная высота профиля зуба ( высшая точка профиля ).

(3.34)

где RH- радиус начальной окружности вала;

- угол обката высшей точки профиля.

(3.35)

где dP- расчетный внутренний диаметр вала;

DH- диаметр начальной окружности вала;

- угол профиля шлица в точке, расположенной на bР:

(3.36)

где bP- расчетная ширина шлица.

3.2.8 Ширина усика:

(3.37)

Так как рекомендуется: =0,7..2 мм, принимаем 0,75мм.

 

3.2.9 Высота шлифованной части зуба фрезы

 

(3.38)

hш = 1,803+ 0,225+ 0,671 = 2,699 мм

 

3.2.10 Общая высота профиля зуба

 

h0 = hш+ h3, мм; (3.39)

h0 =2,699 + 1,5 = 4,199 мм;

 

Рисунок 3.3 - Профиль зуба в нормальном сечении

 

Геометрия фрезы

 

3.3.1 Передний угол: γ=0˚.

 

3.3.2 Задний угол на вершине зуба:

αb = 8…14˚ = 10˚.

Шаг между выбираемыми углами 30΄.

На боковых сторонах профиля задний угол:

 

tgαδ = tgαb·sin αn, (3.40)

 

где tgαn = у00, а значение угла αδ должно быть αδ ≥1˚ 30΄.

tgαn= -1,424/7,1 = -0,2;

αn = - 0,19739 рад;

tgαδ = tg(12°)·sin(-0,19739) = -0,04168

αδ = -2,3868˚ > 1˚ 30΄.

Условие выполняется.

 

...





Читайте также:
История русского литературного языка: Русский литературный язык прошел сложный путь развития...
Основные этапы развития астрономии. Гипотеза Лапласа: С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно...
Перечень документов по охране труда. Сроки хранения: Итак, перечень документов по охране труда выглядит следующим образом...
Основные понятия туризма: Это специалист в отрасли туризма, который занимается...

Поиск по сайту

©2015-2022 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2020-04-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:


Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.032 с.