Теория резания и инструменты общего назначения
Методическое пособие - Разное
Другие методички по предмету Разное
?ные на рис.49, а также инвалютные функции угла зацепления ? и угла давления на окружности выступов нового долбяка ?ан. Пользуясь формулой (8.25), имеем возможность математически описать четвертое из перечисленных ранее технических ограничений. С учетом формул (8.9) и (8.16) оно приобретает вид
(8.26)
причем,
или
(8.27)
Решая с помощью ЭВМ выражение (8.26) в отношении А, можем найти значение коррекции, которое для тех или иных исходных данных соответствует техническому ограничению (минимальной толщине зуба на окружности выступов долбяка). Обратим внимание на то, что обычно принимают
Изложенные выю расчеты в виде формул (8.19), (8.22), (8.23) и (8.26) позволяют получить четыре значения смещения исходного контура А.
Соответствующие четырем техническим ограничениям. Обозначим их A1, A2, A3, A4. Для того, чтобы оптимизировать величину коррекции, ив значений A1... A4, следует выбрать наибольшее возможное. Это значение будет соответствовать целевой функции А = macsimum и заданным техническим ограничениям.
8.1.4 Профилирование долбяков
При конструировании долбяков, как и других фасонных инструментов, различают: I) профиль в плоскости, перпендикулярной оси заготовки, 2) профиль в плоскости передней поверхности инструмента и 3) профиль в плоскости, перпендикулярной к задней поверхности зубьев долбяка. Эти профили показаны на рис.51 для долбяка, переточенного до исходного сечения И-И (рис.49). Для простоты изображения и дальнейших рассуждений эвольвенты на боковых поверхностях зубьев условно заменены прямыми. Профиль долбяка в сечении И-И совпадает с профилем исходной рейки только при условии, что передний угол =0. Если же ?у >0, то долбяк должен иметь высоту профиля Н , отличающуюся от высоты профиля исходной рейки Н=На + Hf . Из рис.51 видно, что Н < Н? на величину р=qtg?y. В свою очередь q=Нtg?y Следовательно
Поскольку при ?y > 0 меняется высота профиля, то меняется и его угол. Из рис.51 следует, что если долбяку надлежит выполнить профиль зуба колеса с утлом зацепления ?, то в сечении плоскостью И -И зуб инструмента должен на делительной окружности иметь угол ??, определяемый из соотношения
или
(8.28)
Высота и угол профиля в плоскости, соответствующей передней поверхности инструмента
,
(8.29)
Что касается параметров сечения в плоскости N-N, перпендикулярной к задней поверхности зубьев долбяка, то
или
а
(8.30)
.2. ШЕВЕРЫ
Типичным инструментом, работающим по схеме обкатки "колесо-колесо", является дисковый шевер. Шевер представляет собою цилиндрическое зубчатое колесо с винтовыми зубьями, на боковой поверхности которых имеются канавки, необходимые для образования режущих кромок. В качестве скорости резания при шевинговании используют относительную скорость скольжения между зубьями заготовки и инструмента в процессе их зацепления. На рис.52 показана схема зацепления шевера 1 с прямозубым колесом 2. Их оси скрещиваются под углом ? равным углу наклона зубьев шевера по отношению к его оси. Если же обрабатывают косозубчатое колесо, то
(8.31)
где: - соответственно углы наклона зубьев шевера и колеса к их осям. При одноименном направлении зубьев инструмента и колеса в формуле (8.31) берут знак плюс, а при разноименном - минус.
Шевер находится в зацеплении с заготовкой 2 и вращается с частотой n1 приводя во вращение заготовку, которая вращается вокруг своей оси с частотой ,(ZИ и Z соответственно числа зубьев инструмента и колеса). В месте соприкосновения зубьев шевера и заготовки возникает нормальная скорость ?N и относительная (скорость скольжения) ?. В случае, показанном на рис.52, скорость скольжения
Это выражение является частным случаем более общего
(8.32)
справедливого для условий, когда косозубчатый шевер обрабатывает косозубчатое колесо. Скорость ? является при шевинговании скоростью резания, так как срезание тонких стружек с поверхности зубьев заготовки осуществляют кромки, расположенные на боковых поверхностях зубьев шевера перпендикулярно вектору ?. Для того, чтобы создать эти кромки на зубьях инструмента предусмотрены мелкие канавки с шагом р (рис.53).
Известно, что скорость резания неоднозначно влияет на качество обработанной поверхности. Высокое качество можно получить либо при очень низких скоростях резания, либо при достаточно высоких, превышающих известный предел. Исключая область низких скоростей, не удовлетворяющую по производительности процесса„ приходим к выводу, что шеверы должны работать с высокими скоростями ?, а значит, как следует из (8.32) в с высокими окружными скоростями ?1. Высокие значения ?1 порядка 2-3 м/с можно получить двумя путями; применять больше частоты вращения шевера или больше диаметры инструмента. Каждый из этих путей имеет свои достоинства к недостатки. При высоких значениях n1, повышаются требования к шпиндельным узлам ставков, возрастают погрешности профиля изделий, связанные с возможным дисбалансом инструмента. Увеличение диаметра шевера с одной стороны увеличивает расход инструментального материала, но с другой - повышает плавность зацепления за счет большего количества зубьев Zи.
Увеличение скорости резания ?1 как следует из формулы (8.32) возможно также путем увеличения угла спирали шевера ?1. Однако увеличение ?1 ведет к уменьшению размеров зоны касания сопряжен