Проектирование фрезы

Графическая_пров_фрезы.dwg

ПротяжкаА2.dwg

Сталь40Х ГОСТ19265-73
Контактная стыковая электросварка сплавлением
Материал рабочей части Сталь40Х
Материал хвостовой части ст45
твёрдость HRC 45 50
Маркировать: размер отверстия
отверстия 50; материал обрабатываемой поверхности
изготовителя; год выпуска
Черновые и переходные
Продольный профиль чистовых
и калибрующих зубьев.
Продольный профиль черновых
и переходных зубьев.

Фреза Сид.dwg

Маркеровать: товарный знак предприятия изготовителя;
Допуск диаметра посадочного отверстия по К7
Радиальное биение буртиков
Радиальное биение по вершинам зубьев
Торцевое биение буртиков
Отклонение толщины зуба
Погрешность зацепления
Направление витков фрезы
Направление стружечной канавки
Влияние диаметра шлифовального круга
на величину шлифованной части зуба ырезы.
Профиль зубьев в нормальном сечении (5:1)
Угол профиля исходного контура

задание.docx

Задание на проектирование фрезы.
Модуль нарезаемого колеса m = 4
Угол профиля исходного контура α0 = 20°
Угол наклона линии зуба = 0°
Степень точности по ГОСТ 1634 -81–10
Твердость не более НВ 255.

теор. часть.doc

Задание на проектирование протяжки.
Номинальный диаметр отверстия d = 28 мм;
Длина отверстия L = 50 мм;
Материал обрабатываемой поверхности – Бр.ОФ4-025;
Шероховатость обрабатываемой поверхности – Ra032мкм.
Назначение и основные виды протяжек.
Протягивание является одним из наиболее производительных видов обработки металлов резанием. Высокая производительность при протягивании объясняется большой суммарной длиной режущих кромок одновременно участвующих в срезании металла. Протягивание позволяет получить обработанные поверхности высокой точности с малыми параметрами шероховатости. Внутренние протяжки предназначались сначала для обработки цилиндрических и фасонных отверстий. Сейчас протягивание стало применяться и для обработки наружных поверхностей а затем по мере развития и усовершенствования методов наружного протягивания стали обрабатывать наружные поверхности имеющие сложную конфигурацию.
Протяжки являются сложным и дорогостоящим специальным инструментом изготавливаемым для обработки определенных деталей. Экономическая эффективность от их применения в полной мере выявляется лишь при массовом и серийном характере производства изделий. Однако на предприятиях с мелкосерийным и единичным выпуском изделий протяжки могут дать весьма значительный экономический эффект если формы обрабатываемых поверхностей и их размеры нормализованы. Методы протягивания и протяжной инструмент непрерывно совершенствуются.

Записка.docx

Диаметр предварительного отверстия:
где d- номинальный диаметр окончательного отверстия в детали;
А0=09 - припуск на диаметр (табл. 2)
Наибольший допустимый диаметр отверстия:
где - верхнее отклонение диаметра отверстия
Диаметр последнего режущего и калибрующих зубьев:
где dn- диаметр последнего режущего зуба;
dk- диаметр калибрующих зубьев;
- наибольшее разбивание по диаметру (0005-001)
Суммарный подъём протяжки:
Количество режущих зубьев:
где Zч- число черновых зубьев;
dч- суммарный подъём черновых зубьев;
Sz- подача на зуб (табл.3);
Zпер- число переходных зубьев (Zпер=3);
Остаточная часть припуска:
Т.к. то увеличиваем число черновых зубьев на 1.
Подъём на один черновой режущий зуб:
где L=50 мм - длина отверстия;
pn = 11 мм (табл.4).
Максимальное количество одновременно работающих зубьев:
Расчётное значение шага:
Радиус закругления стружечной канавки:
Число c = 3 (табл.5).
Число h = 4 (табл.5).
Активная площадь стружечных канавок:
Число Fk = 126 мм2 (табл.5).
Коэффициент заполнения стружечной канавки:
Коэффициент kmin =2 (табл.6).
Подача допустимая по размещению стружки в канавке:
Наибольшее усилие допускаемое хвостовиком:
где - площадь поперечного сечения хвостовика;
х=250 МПа – допускаемое напряжение на растяжение (табл.7);
Наибольшее усилие допускаемое протяжкой на прочность по первому зубу:
где 1=300 МПа – допускаемое напряжение на растяжение (табл.7)
Тяговая сила протяжного стана:
Номинальная тяговая сила Рс=204 кН (табл.8) горизонтальный станок 7520;
Принимается сила равная
Расчётная сила резания:
Выбирается меньшее значение из Рх=1227 кН; Р1=8514 кН; 09Рс=1835 кН;
Принимаем Рр = Р1 = 851 кН.
Подача допускаемая по силе резания Рр:
где х=095 – показатель степени (табл.9);
Ср=842 – постоянная (табл.9);
kγ=113- коэффициент учитывающий влияние переднего угла (табл.10);
ku=1- коэффициент учитывающий влияние износа (табл.10);
kс=09- коэффициент учитывающий влияние СОЖ (табл.10);
Т.к. Szp>Szc =0209 мм > 012 мм следует применять одинарную схему резания.
Подача допустимая по усилию резания для групповой схемы резания:
где Zc’=2 – число зубьев в группе;
где Zc’=3 – число зубьев в группе;
Шаг режущих зубьев для групповой схемы резания:
Число h=4 мм (табл.5).
Площадь стружечной канавки:
Число Fk=126 мм2 (табл.5)
Коэффициент kmin=2 (табл.6).
Примерная длина режущей части при одинарной схеме резания:
где Рр=10 мм – расчётный шаг при одинарной схеме резания в п.11;
А0=09 мм – припуск на диаметр отверстия;
Szmin=012 мм – наименьшее значение из п.п. 17 и 22.
Примерная длина режущей части для групповой схемы резания:
где Ррг=11 мм – шаг режущих зубьев из п. 25;
Szmin=012 ммзуб – наименьшее значение подачи на зуб.
Сравнивая значения длин режущей части для групповой и одинарной схем резания lpolpг принимаем одинарную схему резания и ведём расчёт диаметров зубьев для одинарной схемы резания:
Шаг калибрующих зубьев:
Длина калибрующей части:
где Zk=6 – число зубьев калибрующей части;
Общая длина протяжки:
lн=25 мм – длина задней направляющей части (табл.15).
Допустимая длина протяжки:
Необходимая длина рабочего хода:
Количество и размеры стружкоразделительных канавок:
По табл. 16 для диаметра d=28 мм принимаем:
- количество канавок: nk=14;
- размеры канавок: Sk=1 мм; hk= 07 мм; rk=03 мм.

Сид.фрез.docx

С увеличением числа заходов повышается производительность обработки но снижается точность профиля зубьев колеса и увеличивается шероховатость их поверхностей. Поэтому чистовые червячные фрезы обычно проектируются однозаходными.
При предварительной обработке для повышения производительности целесообразно применение многозаходных червячных фрез.
С целью получения более высокой точности профиля зубьев нарезаемых колес число заходов не должно быть кратно числу зубьев фрезы в торцевом сечении и числу зубьев нарезаемых колес.
Направление винтовой линии зубьев фрезы
При нарезании прямозубых цилиндрических колес можно применять как правозаходные так и левозаходные фрезы. В случае же обработки цилиндрических колес с наклонными зубьями для повышения суммарной стойкости целесообразно выбирать направление винтовой линии зубьев фрезы одноименным с направлением зубьев нарезаемого колеса.
С увеличением наружного диаметра червячной фрезы повышается точность профиля зубьев обрабатываемого колеса уменьшается шероховатость обработанной поверхности обеспечивается большая жесткость крепления инструмента появляется возможность повысить режимы резания.
Однако при увеличении диаметра фрезы повышается крутящий момент расход инструментального материала а также увеличиваются длина и время врезания что снижает производительность.
Кроме того при выборе наружного диаметра необходимо учитывать максимальный диаметр фрезы допускаемый техническими данными того станка на котором будет осуществляться нарезание цилиндрических зубчатых колес. Поэтому для чистовых цельных фрез наружный диаметр принимается большим чем у черновых а прецизионных – большим чем у чистовых. Сборные червячные фрезы имеют больший диаметр для возможности размещения элементов конструкции.
Число зубьев (стружечных канавок) – Zk0
q - коэффициент учитывающий назначение фрез. Для черновых фрез q = 1 а для чистовых q = 12.
Принимаем по табл.1 Zk0 = 10.
Диаметр отверстия под оправку – d
Общая длина фрезы – L0
где l0 - длина рабочей части фрезы
α0 – угол профиля фрезы можно брать равным углу профиля исходного контура;
f0 – число осевых перестановок фрезы которое принимается равным 2-8;
l – длина буртиков принимается равной 4-6 мм.
Диаметр буртиков – d1
Окончательно диаметры отверстия под оправку и буртиков а также общая длина фрезы выбираются по ГОСТ 9324-80 (табл. 1-3).
Диаметр выточки в отверстии – d2.
Длина шлифованных поясков в отверстии – l1
Шаг по нормали – Рn0
Толщина зуба в нормальном сечении по делительному диаметру –Sn0
Высота головки зуба - ha0
При нарезании зубчатых колес не имеющих смещения исходного контура следует принимать h0* = 1 и с* = 025 при m0 25 мм и с* = 03 при m0≥25мм.
Высота ножки зуба – hf0
Толщина зуба по вершине в нормальном сечении – Sna0
Толщина зуба по окружности впадин в нормальной плоскости – Snf0
Ширина впадин по окружности впадин зубьев в нормальном сечении – enf0
Радиус кривизны линии притупления зуба – рk0
Радиус кривизны переходной кривой зуба – рf0
Передний угол на вершине зуба - γа .
Передние углы на боковых режущих кромках - γу.
Если на вершине зуба червячная фреза имеет γа 0° то передний угол на боковых лезвиях определяется по формуле:
Задний угол на вершине зуба - αа.
У затылованных червячных фрез задний угол на вершинной режущей кромке обычно принимают равным 8-12°.
Задние углы на боковых режущих кромках - αу.
Минимальное значение заднего угла на боковой режущей кромке должно быть 2 - 3°. В случае получения указанных углов меньше минимальных следует увеличивать либо задний угол на вершине зуба либо диаметр фрезы.
Величина затылования по наружному диаметру – К
Величина К округляется до ближайшего большего значения спада кулачка в соответствии с размерами стандартных кулачков.
Глубина стружечной канавки- Нк .
Для нешлифованных фрез(классов точности С и Д)
Радиус закругления стружечной канавки – rk :
Угол стружечной канавки принимается в зависимости от их числа.
Угол стружечной канавки фрезы - (табл.4).
Делительный расчетный диаметр - dp0
где - коэффициент смещения расчетного сечения;
Угол подъема витков фрезы – λ0
где Z0 – число заходов фрезы.
Толщина зуба по делительному диаметру в осевом сечении - S0
Размер шпоночного паза принимают по ГОСТ 4020-78.
Угол наклона и направление стружечных канавок.
Ход стружечных канавок – РZK0:
Червячные фрезы предназначенные для нарезания прямозубых колес изготавливаются без заборного конуса.
Угол установки фрезы на станке – .
Суппорт зубофрезерного станка устанавливается на угол
x = ± λ=0 – 3310=-3310
Знак «+» берется при разноименных направлениях витков фрезы и зубьев нарезаемого колеса знак «-» – при одноименных.
.Иноземцев Г.Г. Проектирование металлорежущих инструментов. -М.:Машиностроение 1984.-272с.
Руководство по курсовому проектированию металлорежущих инструментов. под ред.Г.Н.Кирсанова - М.:Машиностроение 1986.-288с.
З.ГОСТ 9324-80 (СТ СЭВ 575-77. СТ СЭВ 1795-79).Фрезы червячные чистовые однозаходные для цилиндрических зубчатых колес с эвольвентным профилем. Технические условия.-М.:Издательство стандартов.-46с.
.Справочник инструментальщика под ред.И.А. Ординарцева. -Ленинград: Машиностроение 1987.-846с.
Овсянников B.C. Проектирование червячных зуборезных фрез. Методические указания к курсовой работе по курсу «Режущие инструменты» для студентов специальностей 1201 и 1202.- Саратов: СПИ 1986.-40с.