Разработка зуборезного инструмента

ВЕДЕНИЕ

Расчет и проектирование зуборезного инструмента (ЗИ) является подсистемой более общей системы подготовки машиностроитель­ного производства и с учетом развивающегося адресного проектирования режущего инструмента (РИ) представляет довольно сложную многовариантную техническую задачу. Развитие гибких производст­венных систем (ГПС), включающих систему инструментального обес­печения, делают необходимым автоматизированное проектирование РИ.

Использование ЭВМ представляет большие возможности на всех этапах создания ЗИ, поиск нужной информации и решений решение математически формулированных задач, в том числе оптимизационных автоматизация управления процессом проектирования оформление рабочей документация и т.д.

Успех применения ЭВМ при проектировании РИ зависит от пра­вильного распределения решаемых задач между человеком и машиной.

О предлагаемых методических указаниях в учебных целях взаи­модействие человека и ЭВМ происходит в диалоговом режиме. Сту­дент вынужден самостоятельно принимать решения на каждом этапе проектирования ЗИ начиная с анализа исходных данных, выборе инструментального материала надлежащего оборудования, вида об­работки и т.д. Обоснованность принятых студентом решений контро­лируется частично ЭВМ, а в большей мере качеством спроектирован­ного ЗИ.

Все методические указания рассматриваются с позиций требо­ваний ЕСКД, ЕСТД, ЕСДП.

В данном курсовом проекте разрабатываются: фреза червячная и долбяк.

Червячные фрезы для нарезания цилиндрических колес. При­меняются для чернового, получистового и чистового нарезания прямозубых и косозубых цилиндрических зубчатых колес в диа­пазоне модулей 0,1—40 мм. В зависимости от назначения и разме­ров червячные фрезы изготавливаются классов точности ААА, АА, А, В, С и D и рекомендуются соответственно для нарезания зубчатых колес 5—6, 7, 8, 9 и 11-й степеней точности.

По способу соединения со станком фрезы делятся на насадные и хвостовые. При этом наибольшее распространение получили насадные фрезы, а хвостовые применяются только в случаях, когда небольшой диаметр не позволяет выполнить ее насадной, что наи­более характерно для червячных фрез, применяемых для нареза­ния червячных колес.

По направлению витков фрезы могут быть правозаходными и левозаходными, а по числу витков (заходов)—однозаходными и многозаходными.

По конструкции различают фрезы цельные, выполненные из целой заготовки, составные и сборные, у которых только зубья изготавливаются из инструментального материала. Червячные фрезы цельной конструкции нашли наибольшее распространение в промышленности. Они характеризуются большим разнообра­зием типов, подразделяемых по назначению (одно- и многозаходные, под шевингование или шлифование, черновые, чистовые), размерам (короткие и длинные, увеличенного диаметра), точности изготовления (классов ААА, АА и др.).

Форма профиля зубьев фрез зависит от формы профиля зубьев нарезаемых колес — эвольвентной, циклоидальной и др., которая при проектировании должна задаваться профилем исходного контура зубчатой рейки.

При расчете конструктивных элементов фрезы исходными параметрами колес являются: модуль mn, угол зацеп­ления aw, высота головки ha и ножки hf зуба, толщина зуба Sn.

Долбяки для цилиндрических колес с эвольвентным профилем зубьев применяются для нарезания методом огибания цилиндрических зубчатых колес с внешними и внутренними зубьями 6-8-й степеней точности. Долбяк представляет собой корригированное зубчатое колесо с прямыми или косыми зубьями, име­ющее положительную или отрицательную коррекцию, поэтому зацепление долбяка с зубчатым колесом в процессе обработки, которое обычно называется станочным зацеплением, аналогично зацеплению корригированной зубчатой передачи. Торцовое сече­ние долбяка, которое при зацеплении с колесом образует нулевую передачу, называют исходным сечением, отстоящим обычно от передней поверхности нового долбяка на расстояние А.

Расстояние от передней поверхности нового долбяка до исход­ного сечения считается положительным смещением исходного контура, а от торцового сечения предельно сточенного долбяка до исходного сечения — отрицательным смещением. В исходном сечении начальная окружность совпадает с делительной окруж­ностью, а размеры зубьев — толщина зуба по дуге делительной окружности, высота головки и ножки — будут равны соответ­ствующим размерам исходного контура рейки долбяка. В целях повышения срока службы долбяка целесообразно увеличить ис­ходные расстояния, однако данное обстоятельство ограничивается опасностью заострения зубьев или неполной обработкой рабочего участка профиля.

При большом значении отрицательного исходного расстояния возникает опасность подрезания зубьев колеса или среза вершины зуба. Так как конструктивные элементы долбяка: число зубьев, делительный диаметр, исходные размеры зубьев, углы резания — являются известными или обычно задаваемыми величинами, то расчет долбяка в основном сводится к определению оптимальных значений исходных расстояний для конкретных условий обработки.

Очевидно, что задаваемые исходные расстояния должны способствовать максимальному сроку службы долбяка и обеспечению правильности нарезания зубьев колеса. При этом долбяки, как с положительным, так и с отрицательным смещением исходного контура, т. е. при любой степени сточенности, должны обеспечивать требуемую точность обработки.

В связи с этим так называемый проектный расчет