Проектирование червячных фрез для нарезания зубьев

fsh2.cdw

Профиль зубьев в нормальном сечении
Сечение шлицевого вала

fk1.cdw

Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73
Материал-заменить - сталь любой марки по ГОСТ 19265-73.
Допуск откл. осевого шага фрезы f
Допуск накопленного откл. шага на длине любых трех шагов
Допуск откл. профиля передней поверхн. f
Допуск откл. накопленной ошибки окружного шага стружечных
Допуск откл. направления стружечных канавок f
длине 100мм рабочей части фрезы.
*Размеры обеспеч. инстр.
Маркировать Т Ч М 175 20
Остальные ТТ по ГОСТ 9324-80 для фрез кл.AA.
Профиль зубьев в нормальном сечении
Направление винтовых линий резьбы
Угол подъема винтовой линии резьбы
Число стружечных канавок
Направление винтовых стружечных канавок
Угол наклона витков стружечных канавок
Шаг винтовых стружечных канавок
Проекция нормального шага на ось
Проекция нормальной толщины зуба

Пояснительная записка(ред).doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
КАФЕДРА «РЕЗАНИЕ СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ»
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине
«РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЧЕРВЯЧНЫХ ФРЕЗ
доцент Р.Н. Битюков
Червячные фрезы применяют для черновой и чистовой обработки
цилиндрических деталей наружного зацепления с прямыми винтовыми и
Червячные фрезы изготавливаются для следующих типов деталей:
– Зубчатые колеса ГОСТ 1643-81 - фреза ГОСТ 9324-80;
– Шлицевые валы ГОСТ 1139-80 - фреза ГОСТ 8027-86;
– Звездочки ГОСТ 591-69 - фреза ГОСТ 15127-
– Нестандартные детали (остро шлицевые валы и др.).
Червячные фрезы могут работать с осевой радиальной диагональной и
тангенциальной подачей. В последнем случае конструкция фрезы снабжается
режущей частью с длиной равной двум осевым шагам фрезы и с углом конуса
30°. По способу крепления фрезы делаются насадными и хвостовыми. В
системе реализовано проектирование насадных червячных фрез не использующих
тангенциальную подачу с передним углом зуба 0º (для нарезания зубчатых
колес) прямобочных шлицевых валов звездочек и нестандартных деталей. Для
проектирования нестандартных профилей детали используется модуль K3.
Основная литература:
Инструкции по расчету червячных фрез. Никитина З.А. под редакцией Цвиса
Инструкции по расчету червячных фрез. Львовский инструментальный завод.
Семенченко И.И. Матюшин В.М. Сахаров Г.Н. Проектирование режущих
инструментов. – М.: Машгиз 1963. – 952 с.
Сахаров Г.Н. Арбузов О.Б Боровой Ю.Л. Гречишников В.А. Киселев А.С.
Металлорежущие инструменты. – М.: Машиностроение 1989. – 328 с.
Кожевников Д.В. Гречишников В.А. Кирсанов С.В. Кокарев С.В.
Схиртладзе А.Г. Режущий инструмент: Учебник для вузов [Текст] Под
редакцией С.В. Кирсанова. М.: Машиностроение 2004. 512 с.: ил.
Кукляк М.Л. Металорізальні інструменти в машинобудуванні: Навч.
посібник. Ч. 2. – К.: ЗМН 1998. – 400 с.
1. Расчет профиля червячных зуборезных фрез для цилиндрических зубчатых
колес с эвольвентным профилем
Червячная фреза для нарезания колес с эвольвентным профилем является
теоретически правильной если она выполнена на основе червяка с
эвольвентным профилем витков в сечении перпендикулярном его оси.
Ввиду сложности профилирования изготовления и контроля эвольвентных
червячных фрез применяются несколько способов их приближенного
Первый способ приближенного профилирования заключается в том что
профиль фрезы выполняется прямолинейным в осевом сечении. При этом способе
эвольвентный червяк заменяется архимедовым червяком прямолинейным в осевом
Второй способ приближенного профилирования заключается в том что
профиль фрезы выполняется прямолинейным в нормальном сечении. Эвольвентный
червяк заменяется конволютным.
Этот метод имеет две разновидности:
а) профиль нормального сечения принимается равным исходному контуру
нарезаемого колеса причем угол профиля зуба фрезы принимается равным углу
профиля исходного контура;
б) угол профиля фрезы в нормальном сечении принимается отличным от
угла исходного контура т.е. корректированным.
Расчет червячных фрез заключается в определении размеров профиля фрезы
в осевом сечении если фреза архимедова или в нормальном сечении если
Наружный диаметр тип основного червяка число заходов диаметр
посадочного отверстия длина режущей части фрезы являются конструктивными
элементами и выбираются по стандартам или задаются исходя из паспортных
данных станка и опыта эксплуатации фрез.
Определение профиля червячных фрез независимо от их типа и
назначения ведется в плоскости нормального сечения к виткам фрезы. При
этом основные размеры профиля фрезы определяются как размеры прямобочной
рейки находящейся в без зазорном зацеплении с зубьями нарезаемого колеса.
Эта рейка называется исходной инструментальной рейкой. В соответствии с
этим принимается профильный угол фрезы равным номинальному углу зацепления
колеса обязательным условием при этом является равенство основных шагов
рейки фрезы и колеса.
Начальными данными для расчета являются параметры зубчатого колеса:
модуль угол профиля исходного контура колеса внешний диаметр делительный
диаметр диаметр впадины. В зависимости от параметров зубчатого колеса так
же выбираются начальные параметры фрезы. В случае проектирования фрезы под
шевингование выбирается модификация профиля. Размеры профиля фрезы
определяются в нормальном сечении. В случае уменьшенного профильного угла
рассчитываются новый модуль окружность обкатки и новый угол наклона линии
зуба на окружности обкатки.
В окне "Параметры зубчатого колеса" задаются основные исходные
параметры. В случае проектирования фрезы с модификацией дополнительные
параметры задаются в окне "Модификация профиля под шевингование".
В окне "Начальные данные фрезы" задаются основные параметры фрезы.
Радиальный зазор обычно равен 0.25m.
Выбор рекомендованных значений числа заходов фрезы "n
ТехнологическиЧерновая Получистовая Чистовая
m от 275 до n=2 (для нечетныхn=2 (для нечетных n=1
n=3 (для четных n=1 (для четных Z)
При проектировании фрезы с модификацией система предложит выбрать
необходимую комбинацию модификаций и доза дать параметры зубчатого колеса
фрезы и шевера. Уменьшенный профильный угол используется для нарезания
колес модулей от 1 до 2мм. Усики используются для колес модулей до 6мм.
Комбинация из двух модификаций усики и фланки используется для колес
модулей от 2 до 12мм.
Целью модификации профиля фрез является улучшение условий
шевингования которое получается при определенном распределении припуска
После задания всех параметров переходим к расчету профиля и
конструктивных размеров фрезы.
Выводятся основные размеры профиля и предоставляется возможность при
необходимости сразу уточнить величины радиусов скругления впадин и вершин
Под эскизом выводятся новые параметры в случае уменьшенного профиля
Особенностью расчета червячных фрез под шевингование является
дополнительное определение модификации профиля - размеров усиков и фланков.
Другая особенность расчета состоит в том что размеры профиля фрезы (высота
головки зуба величины усиков и фланка) должны увязываться с размерами зуба
шевера с целью создания оптимальных условий для процесса шевингования.
В этой связи желательно расчет фрез под шевингование вести после
определения основных параметров зуба шевера. Если при проектировании шевера
окажется что шевер упирается головкой зуба в дно впадины зубьев колеса
рекомендуется (если это допускается конструкцией колеса) увеличивать высоту
ножки его зуба и соответственно высоту головки зуба фрезы. Высота головки
рассчитывается при этом таким образом чтобы наименьший радиальный зазор
между вершиной зуба шевера и дном впадины зубьев колеса в процессе
шевингования был бы в пределах (01 015)m. Фрезы под шевингование
рекомендуется выполнять с нулевым или положительным передним углом равным
Червячные фрезы под шевингование отличаются от червячных фрез общего
назначения модификацией профиля.
Чтобы усик по всему контуру имел положительные задние углы величина
угла принимается не меньше 5° .
Фланкирование профиля фрезы должно обеспечить срезание головки зуба
колеса в заданных пределах. Оптимальные величины срезания находятся в
каждом конкретном случае опытным путем но обычно размеры срезания для
шестерен модулей от 2 до 6 мм подлежащих шевингованию принимаются в
пределах: высота – f = 05 08 мм ширина – q=01 03мм .
Профиль фланков фрезы выполняется прямолинейным вследствие чего
процесс нарезания зубьев колеса такой фрезой можно представить как
фрезерование двумя рейками которые имеют одинаковый шаг но различные
профильные углы. Следовательно профиль среза головки зуба колеса
представляет собой эвольвенту пересекающуюся с основным эвольвентным
профилем в точке начала среза.
№ Число Диаметр Класс передни
зубьев элемента точности й угол
звездочкизацеплени γ0
Результаты расчета профиля фрезы
Обозначение ФЗ-звездочка
Начальные данные (параметры звездочки)
Диаметр ролика(втулки) 3 мм.
Число зубьев звездочки 34
Начальные данные фрезы
Исполнение фрезы без смещения
Класс точности фрезы B.
Параметры профиля рейки:
Конструктивные размеры
Передний угол (угол гамма) 3°.
Задний угол на вершине зубьев 10°.
Задний угол на боковых сторонах 3035126°.
Число стружечных канавок 9 мм.
Скругление канавки 2 мм.
Величина затылования 62 мм.
Величина двойного затылования 94 мм.
Глубина канавки 122 мм.
Длина шлифованой части зубьев 11635529 мм.
Толщина зуба во впадине канавки 23224804 мм.
Средний диаметр фрезы 95025002 мм.
Диаметр канавки 34 мм.
Диаметр буртика 73 мм.
Внешний диаметр фрезы 100 мм.
Длина посадочного отверстия 16 мм.
Угол винтовой линии резьбы 1°14`
Шаг фрезы по оси 6421338 мм.
Проекция шага на ось 6418363 мм.
Параметры посадочного отверстия
Диаметр посадочного отверстия 32H6 мм.
Высота до шпоночного паза 348H12 мм.
Ширина шпоночного паза 8C11 мм.
Радиус скругления шпоночного паза 12 мм.
Допуск симметричности шпоночного паза в радиусном выражении 009 мм.
Контролирующие параметры
Допуск радиального биения буртиков 0012 мм.
Допуск торцевого биения буртиков 001 мм.
Допуск полного радиального биения вершин зубьев 005 мм.
Доп. отк. от прям. передн. поверхни на раб. высоте 005 мм.
Доп. отк. разницы соседних окружных шагов 0063 мм.
Доп. отк. накопленой ошиб. окр. шага струж. канав 01 мм.
Доп. отк. направления стружечных канавок(+-) 01 мм.
Доп. отк. профиля зуба
Доп. отк. толщины зуба -005 мм.
Доп. отк. осевого шага зубьев(+-) 0018 мм.
Доп. отк. накопленой ошиб. шага на длине 3 шагов 0025 мм.
Шероховатость посадочного отверстияRa 04
Шероховатость передней поверхностиRа 32
Шероховатость задней поверхности зубьевRа 32
Шероховатость цилендрической поверхности буртикаRа 32
Шероховатость торца буртикаRa 08
Шероховатость других поверхностейRa 20
Шаг винтовой линии канавки 13866371094

Звёздочка.cdw

нарезания зубьев звездочек
Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73
Материал-заменитель - сталь любой марки по ГОСТ 19265-73.
Допуск откл. осевого шага зубьев f
Допуск откл. накопленной ошибки шага на длине 3 шагов
Допуск откл. от прямой передней поверхн. на рабочей высоте
Допуск откл. накопленной ошибки окружного шага стружечных
Допуск откл. направления стружечных канавок f
длине 100мм рабочей части фрезы.
*Размеры обеспеч. инстр.
Остальные ТТ по ГОСТ 15127-83 для фрез кл. D.
Профиль зубьев в нормальном сечении
Расчетный средний диаметр фрезы
Направление винтовых линий резьбы
Угол подъема винтовой линии резьбы
Число стружечных канавок
Направление винтовых стружечных канавок
Угол наклона витков стружечных канавок
Шаг винтовых стружечных канавок
Проекция нормального шага на ось

fz.cdw

нарезания зубьев звездочек
Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73
Материал-заменитель - сталь любой марки по ГОСТ 19265-73.
Допуск откл. осевого шага зубьев f
Допуск откл. накопленной ошибки шага на длине 3 шагов
Допуск откл. от прямой передней поверхн. на рабочей высоте
Допуск откл. накопленной ошибки окружного шага стружечных
Допуск откл. направления стружечных канавок f
длине 100мм рабочей части фрезы.
*Размеры обеспеч. инстр.
Остальные ТТ по ГОСТ 15127-83 для фрез кл. D.
Профиль зубьев в нормальном сечении
Расчетный средний диаметр фрезы
Направление винтовых линий резьбы
Угол подъема винтовой линии резьбы
Число стружечных канавок
Направление винтовых стружечных канавок
Угол наклона витков стружечных канавок
Шаг винтовых стружечных канавок
Проекция нормального шага на ось

fsh.cdw

шлицевых валов с прямо-
бочным профилем кл.C
Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73
Материал-заменитель - сталь любой марки по ГОСТ 19265-73.
Допуск откл. осевого шага фрезы f
Допуск накопленного откл. шага на длине любых трех шагов
Допуск откл. профиля передней поверхн. f
Допуск откл. накопленной ошибки окружного шага стружечных
Допуск откл. направления стружечных канавок f
0мм рабочей части фрезы.
*Размеры обеспеч. инстр.
Остальные ТТ по ГОСТ 8027-86 для фрез кл.C.
Расчетный средний диаметр фрезы
Направление винтовых линий резьбы
Угол подъема винтовой линии резьбы
Число стружечных канавок
Направление винтовых стружечных канавок
Угол наклона витков стружечных канавок
Шаг винтовых стружечных канавок
Проекция нормального шага на ось

Курсовой.cdw

Сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73
Материал-заменить - сталь любой марки по ГОСТ 19265-73.
Допуск откл. осевого шага фрезы f
Допуск накопленного откл. шага на длине любых трех шагов
Допуск откл. профиля передней поверхн. f
Допуск откл. накопленной ошибки окружного шага стружечных
Допуск откл. направления стружечных канавок f
длине 100мм рабочей части фрезы.
*Размеры обеспеч. инстр.
Маркировать Т Ч М 175 20
Остальные ТТ по ГОСТ 9324-80 для фрез кл.AA.
Профиль зубьев в нормальном сечении
Направление винтовых линий резьбы
Угол подъема винтовой линии резьбы
Число стружечных канавок
Направление винтовых стружечных канавок
Угол наклона витков стружечных канавок
Шаг винтовых стружечных канавок
Проекция нормального шага на ось
Проекция нормальной толщины зуба