Проектирование червячной модульной фрезы

 

Червячные модульные фрезы предназначены для нарезания цилиндрических эвольвентных зубчатых колес наружного зацепления с прямыми и винтовыми зубьями.

Червячная фреза представляет собой превращенный в режущий инструмент червяк, у которого для образования режущих кромок прорезаны стружечные канавки и затылованы задние поверхности зубьев.

Исходные данные: модуль m=2мм; коэффициент высоты головки зуба 0,8; число зубьев нарезаемого колеса Z₁=20; степень точности нарезаемого колеса 8; материал сталь45.

Расчет фрезы:

 

Тип червячной модульной фрезы.

 

Принимаем фрезу типа2-фреза цельная, модуль m=2мм, класс точности А.

 

Конструктивные, геометрические и расчетные параметры

червячных модульных фрез:

 

Высота головки зуба колеса:

h^'=0,8∙m=0,8∙2=1,6мм

Высота ножки зуба колеса:

h''=1,25∙m=1,25∙2=2,5мм

Профильный угол нарезаемого колеса α=20˚

Наружный диаметр червячной фрезы принимаем по (таблице 4) De=63мм

диаметр посадочного отверстия d=27мм

диаметр буртика d_б=40мм

длина фреза L=90мм

ширина буртика l_б=4мм

число стружечных канавок Z_и=12

ширина шпоночного паза b_ш=6мм

глубина шпоночного паза t=29,4мм

угол профиля стружечной канавки (табл. 5) ε=18˚

для чистовой фрезы передний угол γ=0˚

задний угол на вершине зуба α_в=10˚

tgα_б=tg α_в∙sin α=tg10˚∙ sin20˚=0,1763∙0,342=0,0602

α_б=3,45˚

Величина затылования

 

 

принимаем К=3.

Величина дополнительного затылования

(1,2÷1,5) К=(1,2÷1,5)∙3=3,6÷4,5

принимаем К₁=4,5.

 

 

принимаем С=6мм.

Длина фрезы:

L=2∙h^'∙ctgα+x∙t_н+2l_б; L=2∙1,6∙ctg20˚+7∙6,28+2∙4=8,7936+43,96+8=60,75мм

где: х=7мм-коэффициент запаса на осевую перестановку фрезы.

t_н= π∙m=3,14∙2=6,28мм-шаг по нормали.

принимаем фрезу исполнения 2; L=90мм.

Длина шлифованной части отверстия

l=(0,2-0,3)∙L=(0,2-0,3)∙90=18-27мм.

принимаем l=25мм.

Средний расчетный диаметр фрезы

D_р=D_е-2h^'_и-0,3К=63-2∙2,5-0,3∙3=57,1мм.

Высота головки зуба фрезы:

h^'_и= h^''=2,5мм

Высота ножки зуба фрезы:

h^''_и= h^'+0,25m=1,6+0,25∙2=2,1мм

Высота зуба фрезы:

h_и= h^'_и +h^''_и=2,5+2,1=4,6мм

Угол подъема витков червячной фрезы

sinτ = , τ =1˚57'

принимаем правозаходную фрезу.

Так как τ =1˚57'<2˚- стружечные канавки выполняем прямыми, β=0˚

Глубина стружечной канавки

 

 

Радиус дна стружечной канавки

 

 

принимаем r=1,5мм

Шаг по оси α

 

 

Угол подьема следа пересечения винтовой поверхности червяка с поверхностью основного цилиндра

cos τ₀= cos τ+ cos α=0,9994∙0,9396=0,939; τ₀= 20˚18'

Радиус основного цилиндра:

 

 

Определение размеров профиля зубьев червячной модульной

Фрезы

 

1.3.1 Профилирование в нормальном сечении.

t_н= π∙m=3,14∙2=6,28мм

при τ =1˚57' величина коррекции угла профиля фрезы в нормальном сечении ∆α=0^˚(табл.1)

Угол профиля в нормальном сечении α_и=α =20˚

Толщина зуба по средней прямой

S_gи=

где:∆S_и=0,11мм, при m=2мм (табл.2).

Радиус закругления ножки зуба фрезы:

r₂=(0,25-0,3)∙m=(0,25-0,3)∙2=0,5-0,6мм

принимаем r₂=0,5мм

Радиус закругления головки зуба фрезы:

r₁=(0,3-0,4)∙m=(0,3-0,4)∙2=0,6-0,8мм

принимаем r₁=0,7мм

Толщина зуба на вершине:

S_в= S_gи-2h^'_и∙tg α_и=3,25-2∙2,5∙0,364=1,43мм

 

1.3.2 Профилирование в осевом сечении.

Угол профиля на левой стороне зуба равен углу профиля на правой стороне зуба, т.к. винтовые стружечные канавки отсутствуют.

ctg α_ил=ctg α_ип= ctg α_r=ctg α∙cosτ=2,748∙0,9994=2,746

α_ил= α_ип=20˚

Шаг по оси:

 

 

Проектирование протяжки для обработки цилиндрического

Отверстия

Исходные данные: диаметр предварительного подготовленного отверстия d₀=55мм;длина протягивания L=75мм; диаметр протягиваемого отверстия D=60Н9; схема резания – одинарная; материал детали-сталь20.

Протягивание представляет собой высокопроизводительный процесс обработки сквозных отверстий и наружных поверхностей. Режущим инструментом при протягивании является протяжка, которая представляет собой стержень или рейку, снабженную зубьями, постепенно увеличивающимися от начала к концу режущей части инструмента.

 

Выбор материала протяжки

 

Принимаем материал протяжки -быстрорежущая сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73(табл.1)