Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту3

по межцентровому расстоянию h = 1,2 мм. Материал заготовки — сталь 20Х твердостью 170 НВ. Эскиз обра­ ботки приведен на рис. 77. Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания по таблицам нор­ мативов; определить основное время.

Р е ш е н и е (по нормативам [8]). 1. Выбираем режу­ щий инструмент. Принимаем дисковый прямозубый долбяк с модулем т = 4 мм из быстрорежущей стали Р18. Угол заточки по передней поверхности зубьев чистового

Определяем классификационную группу, к которой по нормативам относится используемый зубодолбежный ста­ нок (карта 12, с 38). Станок 5122 относится к III группе станков, так как мощность его электродвигателя 3 кВт (см. паспортные данные). По карте 13 (с. 38, 39) находим

нарезаемого колеса больше 25. Корректируя подачу по данным станка, принимаем S = 0,2 мм/дв. ход.

с. 161). Для чистового дискового долбяка рекомендуется

круговой подаче S = 0,2 мм/дв. ход отавл = 39 м/мин. Учитываем поправочный коэффициент на скорость (там же): Кмв = 0,9 (материал нарезаемого колеса — сталь 20Х,

НВ 170); остальные поправочные коэффициенты на ско­ рость при заданных условиях обработки не влияют;

v„= пТабл^м0 = 39*0,9 = 35 м/мин (да 0,58 м/с).

Определяем число двойных ходов долбяка в 1 мин, соответствующее найденной скорости главного движения резания:

и _ 1000рп .

на две стороны. При ширине венца до 51 мм /4 = 8мм

Корректируем число двойных ходов долбяка по пас­ портным данным станка и устанавливаем действительное число двойных ходов: kn = 400 дв. ход/мин.

Действительная скорость главного движения резания

4. Мощность, затрачиваемая на резание, при оконча­ тельном зубодолблении по предварительно прорезанному зубу незначительна. В карте 14 (с. 40) в графе «Мощность» для заданных условий обработки стоит прочерк. Про­ верку установленного режима резания по мощности при­ вода станка в этом случае обычно не производят (при предварительном зубодолблении, а также окончательном по сплошному металлу проверку по мощности необходимо выполнять).

111. Основное время

Первое слагаемое учитывает время, затрачиваемое на обкатку, а второе — на радиальное врезание долбяка. По условию примера припуск на обработку зубьев по межцентровому расстоянию ft = 1,2 мм (при зубододбле-

нии по сплошному металлу h — высота нарезаемого зуба). Число рабочих ходов t = 1;

Задача 73. На зубодолбежном станке 5122 долбяком нарезают прямозубое колесо с числом зубьев г, модулем т (мм) и шириной венца b (табл. 119). Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания по .таб­ лицам нормативов; определить машинное время.

При решении задач кроме нормативов [8] можно пользоваться справочниками [10, 12, 16].

§ 2. РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБОРЕЗНОГО ИНСТРУМЕНТА

Зуборезный инструмент можно разделить на две основные группы: 1) инструмент, работающий по ме­ тоду копирования (деления) [модульные фрезы (дисковые

струмент, работающий по методу обкатки (огибания); червячные фрезы для обработки цилиндрических и чер­ вячных' колес, колес с зацеплением Новикова, зуборезные долбяки и гребенки, зубострогальные резцы для нареза­ ния прямозубых конических колес, резцовые головки для нарезания конических колес с круглыми зубьями, шеверы (дисковые, реечные и червячные).

При изучении этого раздела необходимо учесть, что в ГОСТ 16530—83 «Передачи зубчатые. Термины, опреде­ ления и обозначения», ГОСТ 16531—83 «Передачи зубча­ тые цилиндрические. Термины, определения и обозначе­ ния» и ГОСТ 18498—73 «Передачи червячные, определения и обозначения» введены новая терминология (названия) и обозначения многих элементов и параметров зубчатого колеса и червяка, которые отсутствуют в заводской технической документации и устаревших справочниках.

Значения нормальных модулей зубчатых колес, а сле­ довательно, и всех видов зуборезного инструмента уста­ навливает ГОСТ 9563—60*.

Общие термины, определения и обозначения погреш­ ностей и допусков для зубчатых колес передач устанавли­ вает ГОСТ 1643—81, а исходный контур зубчатых звольвентных передач — ГОСТ 13755—81. Этим стандартом

установлен размер угла главного профиля а = 20°, а для зуборезного инструмента угол профиля в нормаЛьйом

Для построения очертания профиля зуба, модульных фрез ВНИИ Инструмент предложил специальные таблицы (табл. 120, 121) значений координат х и у для любой точки Профиля фрезы, отсчитываемых от дна впадины зуба, координат Хц центров закруглений по впадине зубаи ра­ диусов закруглений R, а затем точек координат В, С, D, Е профилей зуба. Координаты точек Н6 и S5 являются по­ следними точками профиля шаблона для затыловочного резца. Профиль типа I (рис. 78) предназначен для фрез № 1—5. Этот профиль состоит из дуги окружности АВ, отрезка прямой ВС и эвольвенты CDE.

Профиль типа II предназначен для фрез № 6—8. Этот профиль состоит из отрезка прямой линии СМ, дуги окруж­ ности А В и эвольвенты BDE. Приведенные в таблице значения координат х и у даны для модуля т = 100 мм. Для других значений модуля табличные значения надо

Рис, 78. Построение профиля дисковых модульных фрез

* Для нарезания зубчатых колес с модулем до 8 мм применяют набор из восьми фрез, с модулем свыше 8 мм — набор из 15 фрез, для более точных работ — набор из 26 фрез. Каждая фреза в наборе слу­ жит для нарезания колес с определенным числом зубьев.

121. Коэффициенты для определения координат точек В, С, D и Е (рис. 78) профиля дисковой модульной фрезы для модуля 100 мм (размеры в мм)

О)

а Координаты точек неэвольвентных элементов профиля Координаты точек эвольвенты rj

колеса. По рассчитанным координатам выполняют шаблон

и контршаблон для проверки профиля изготовляемой фрезы.

Для нарезания колес с малыми отклонениями разме­ ров от теоретического профиля зуба, а также колес с мо­ дификацией профиля зуба применяют индивидуальные фрезы, профиль которых требует специального расчета.

Пальцевые зуборезные (модульные) фрезы рассчиты­ вают так же, как и дисковые модульные фрезы. Основные размеры пальцевых зуборезных фрез выбирают по спра­ вочникам [12, 18].

Червячные фрезы для обработки цилиндрических зуб­ чатых колес с эвольвентным профилем изготовляю^ по ГОСТ 9324—80* трех типов и пяти классов точности:

Тип 2 — цельные фрезы с модулем 1— 10 мм классов точности А , В, С и D; модулей 11—14 мм классов точности

Тип 3 — сборные фрезы с модулем 8—25 мм классов точности А, В, С и D.

Червячные фрезы для обработки цилиндрических зуб­ чатых колес передач Новикова с двумя линиями зацепле­ ния с исходным контуром по ГОСТ 15023—76 изготовляют по отраслевым нормалям двух классов точности (Л и В) с модулем. 1,6—16 мм.

Конструирование и расчет червячной фрезы для обра­ ботки цилиндрических колес с эвольвентным профилем проводят по ГОСТ 9324—80* в приведенной ниже после: довательности.

1. Основные размеры фрезы: наружный диаметр фрезы do0; посадочный диаметр отверстия &\ общая длина фре­ зы L; длина буртиков I и число зубьев (число стружечных

канавок) г.

2. Размеры профиля зубьев в нормальном и осевом сечениях: шаг профиля зуба Pn0, Рхо', толщина зуба sn0; высота зуба Л0 и другие размеры профиля (рис. 79, а).

3. Расчетные размеры фрезы: угол подъема витка <Уто! угол наклона стружечных канавок Ят0; ход винтовой стружечной канавки Pz\ затылование К. Если зуб червяч­ ной фрезы для цилиндрических колес должен иметь спе­ циальный профиль, отличающийся от стандартного (а Ф

Рис. 79. Схемы для определения элементов профиля (а) и затылования зубьев (б) червячной фрезы

Ф 20°), то применяют различные методы профилирования, приведенные в специальной литературе.

4. Шпоночный паз выполняют по ГОСТ 9472—83. Для облегчения шлифования отверстий и лучшей посадки фрезы на оправку в нем делают выточку глубиной до 1 мм

идлиной I ж 0,3L.

5.Геометрические элементы лезвия рабочей части

шлифованным профилем; здесь h — высота зуба;

К. = я^а0 tg а — затылование.

Здесь г — радиус дна стружечной канавки; Ki — допол­ нительное затылование; /Сх = (1,2 ... 1,5) К', а — задний угол.

7. Технические требования к фрезам принимают по ГОСТ 9324—80*.

Зуборезные червячные фрезы для обработки червячных колес различают в зависимости от способа фрезерования: а) работающие с радиальным врезанием и подачей; б) ра­ ботающие с тангенциальным врезанием и тангенциальным движением подачи. Последние снабжают заборным кону­ сом под углом ф3 на длине, равной 2,5—3 шагам. Фрезы выполняют как насадными, так и с коническим хвосто­ виком [1, 11, 12, 18].

Порядок расчета, червячных фрез для обработки чер­ вячных колес приведен ниже.

1. Делительный диаметр фрезы dm принимают больше среднего диаметра червяка dcp на величину запаса на

5.Высота ножки зуба фрезы Л2 равна высоте ножки червяка Л2.

6.Полная высота профиля h = hi -f Л2.

аГСС05( ' - 1 й - )

После предварительного расчета следует вычертить зуб фрезы и убедиться, правильно ли принято число

где а б = 3° — задний угол на боковых сторонах профиля зуба червячной фрезы; а = 20° — угол зацепления.

13. Угол наклона верхних участков профиля к оси фрезы