Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту3
..pdf14.Угол правой стороны профиля (в осевом сечении) ctg а„ = ctg а — tg фх .
15.Угол левой стороны профиля (в осевом сечении)
ctg а„ |
= ctg а |
+ tg фх . |
в |
осевом |
сечении |
hx — |
||
|
16. |
Высота |
головки |
зуба |
||||
= h i cos фх . |
|
|
|
|
|
S„ = |
||
|
17. |
Толщина зуба |
на начальном диаметре |
|||||
_ |
пт |
|
|
|
|
|
|
|
~~ 2 cos <рх ‘ |
|
конуса |
фрезы |
|
|
|||
|
18. |
Угол заборного |
|
|
||||
|
|
|
|
/ т |
2+ |
4/?2 — т |
|
|
|
|
|
COS Фа = |
|
2R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
R — наружный радиус |
червячного колеса. |
||||||
|
19. |
Длина |
заборного конуса /к = |
(2,5 ... 3) t00. |
||||
|
20. |
Длина рабочей части фрезы L = |
(4,5 |
5) toc. |
||||
|
21. |
Размер |
затылования |
|
|
|
|
если профиль зуба фрезы шлифуют, то делают дополни
тельное затылование /Сх = (1,6 |
1,5) |
К. |
фрезы: глубина |
|||
22. |
Элементы |
стружечных |
канавок |
|||
канавки Н = h + |
К + г, где |
г = 1 + |
3 |
мм; угол |
про |
|
филя |
канавки 0 |
= 22 ... 30°. |
|
насадных и |
хво |
|
23. |
Основные |
посадочные размеры |
стовых червячных колес выбирают по стандартам. Пример 55. Рассчитать и сконструировать червячную
чистовую однозаходную фрезу для нарезания цилиндри ческих зубчатых колес с эвольвентным профилем. Угол
зацепления а = |
20° |
Модуль т = 10 мм. У обрабатывае |
|||||||
мых колес 7-я степень точности (ГОСТ 1643—81). Мате |
|||||||||
риал заготовки— сталь |
40Х. |
Нарезание колес |
произ |
||||||
водится |
на станке |
53А50. |
|
конструктивные и |
расчет |
||||
Р е ш е н и е . |
1. |
Основные |
|||||||
ные размеры фрезы принимаем по ГОСТ 9324—80* (для |
|||||||||
цельных |
прецизионных |
фрез |
класса |
АА — тип |
1): на |
||||
ружный диаметр фрезы da0 = 180 мм; диаметр посадоч |
|||||||||
ного отверстия d = 60 мм; диаметр буртика dx = |
95 мм; |
||||||||
длина фрезы L = 180 мм; ширина буртиков / = 6 мм |
|||||||||
(следовательно, |
рабочая |
длина фрезы — 168 мм); |
число |
||||||
зубьев (число стружечных |
канавок) |
z0 = 12. |
|
||||||
2. |
Размеры |
профиля |
зубьев |
в |
нормальном сечении: |
||||
шаг профиля зуба в нормальном сечении Рп0 — 31,416 мм; |
|||||||||
толщина |
зуба |
в нормальном |
сечении |
S n0 = 15,93 мм; |
высота зуба Л0 = 25 мм; высота головки зуба ha0 = 12,5 мм; высота ножки зуба до фланка hf0 = 5,5 мм; толщина фланка наибольшая af = 0,08 мм; радиус закругления
головки зуба га = 3,8 |
мм; |
радиус закругления ножки |
зуба г1 = 3 мм. |
|
|
3. Размеры профиля зуба в осевом сечении: шаг про |
||
филя зуба Рхо = 31,483 |
мм; профильный угол профиля |
|
правой стороны зуба а пр = |
20° 08', а левой стороны зуба |
а л = 19° 57'; средний расчетный диаметр фрезы dm0 = = 152,0 мм; угол подъема витка, равный углу наклона
стружечных |
канавок, ут0 = |
Хш0 = 3° 46'; |
затылование |
||
/( |
= 10 мм; |
дополнительное, |
затылование |
/Сх = |
1,4/С = |
= |
14 мм; ход винтовой стружечной канавки Рг = |
7245 мм. |
|||
|
4. Элементы стружечных канавок фрезы: |
|
|||
|
глубина |
канавки |
|
|
|
H = h0 + ■/С+2^ 1 .-}-г = 25 + -10+ 14 + 2 = 39мм;
угол профиля стружечной канавки 0 = 18° (для г0 = 12); радиус закругления дна канавок
_ |
я (da0 — 2 Н „) |
_ |
3,14(180 - 2.39) |
^ |
9 , м м |
Г |
Юл |
— |
ю-12 |
^ |
2,5 мм. |
5. Размеры посадочного отверстия и шпоночного паза
по ГОСТ 9472—83; d, = 60//5<+о-013>; d = 64,2Я12(+«-3);
/+0.205Ч
а= 14С1Р+0-095'.
6.Размеры канавок для облегчения шлифования про
филя зубьев: |
Н3 = 1 мм; г3 = 1 мм; b = 0,3Sn0 = 0,3 X |
X 15,93 « 5 |
мм. |
7.Технические требования на фрезу типа 1, класса АА принимаем по ГОСТ 9324—80*.
8.Выполняем чертеж фрезы (рис. 80) с указанием
всех предельных отклонений и технических требований
(см. гл. 1, § 3).
Зуборезные долбяки делят на долбяки, предназначен ные для обработки зубьев прямозубых и косозубых ци линдрических зубчатых колес с исходным контуром по ГОСТ 13755—81, а также для обработки зубьев валов и отверстий шлицевых соединений с эвольвентным профилем
по ГОСТ 6033—80*.
Зуборезные долбяки изготовляют следующих типов: 1-го — дисковые прямозубые долбяки классов точности А А , А и В для колес 6, 7 и 8-й степеней точности; 2-го —
Иодупь mHO
Ш аг бинт овой ст р уж ечно й ка н а в ки 724 5Т е з
780h 16 ( . 2,5)
ос/7 = 2 0 °0 5 * |
* п = 1 9 °5 8 ' |
|
I Фреза червячная д о п т а удовлет ворят ь т ехническим т ребованиям |
||
ГОСТ 9 3 2 4 -8 0 . |
|
|
2. Твердость 63... 66НКС3. |
|
|
J. веуказинны е предельные от клонения от верст ий Н 14, валов Л 14, |
||
ост альны х р а зм е р о в - Д |
р по г о с т 2 5 3 4 7 -8 2 . |
|
в. М аркироват ь : модуль, класс т очност и, угол проф иля, у г о н |
||
подъем а ви т ка, ш аг винт овой ст руж ечной ка н а в ки , м ар ку |
||
ст ал и , т оварны й |
з н а к |
зав ода-изгот ови т еля (т Ю -А А -2 0 -£ о З °4 6 |
ш аг 7 2 2 1 3 - Р 1 3 - 0 ) . |
|
|
|
|
курсовая работа |
|
|||
Н зм .б т |
М Чокум . 1 Ш |
дат а |
Фреза червячная |
Витер- |
М асса |
пасшпяЬ |
|
|
Петрова л |
mm |
|
|
|
||
|
М онов 6.А. |
1 5 .7 1 9 2 |
чйстовая |
К |
7,8 |
Г б |
|
г.контр. |
.для. цил инв ричеснах |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
зуб ч ат ы х колес |
|
|
|
||
|
|
|
лист 7 |
1Лист ов 1 |
|||
|
|
|
|
||||
ОтВ. |
|
|
Сталь PJ8 Г О С Т 1 9 2 6 5 -7 3 |
М С И Т |
|
||
|
|
гр. 3 5 0 4 А |
|
||||
|
|
|
|
||||
Рис. |
80. Чертеж червячной фрезы |
|
|
|
дисковые косозубые классов точности Л и В для 7 и 8-й степеней точности; 3-го — чашечные прямозубые — клас сов точности АА, А и В для колес 6, 7 и 8-й степеней точ ности; 4-го — хвостовые прямозубые классов точности А
и В для колес 7 и 8-й степеней точности; 5-го — хвостовые косозубые класса точности В для 8-й степени точности.
Основные размеры долбяков для обработки цилин дрических колес и технические требования к ним приве дены в ГОСТ 9323—79*.
Технические требования к долбякам для обработки валов и отверстий шлицевых соединений приведены в ГОСТ 6762—79*.
При конструировании и расчете долбяка для нареза ния прямозубых цилиндрических колес с эвольвентным профилем используют ГОСТ 9323—79*. Расчет проводят
вследующей последовательности.
1.Определяют номинальный делительный диаметр дол бяка. Стандарт предусматривает диаметр дисковых дол бяков 80, 100, 125, 160 и 200 мм. Долбяки целесообразно применять с меньшим делительным диаметром, так как чем меньше этот диаметр, тем меньше вылет режущих кромок относительно штосселя станка и более надежно закреплен инструмент. Но с уменьшением диаметра де лительной окружности увеличиваются искажения про филя зуба (эвольвенты) нарезаемого колеса.
На практике необходимо придерживаться следующих соотношений между диаметром делительной окружности
долбяка и модулем нарезаемого колеса:
Диаметр dM, мм |
80 |
100 |
125 |
160 |
200 |
Модуль т 0. мм |
1—5 |
1—8 |
2—10 |
6—10 |
8—12 |
Обычно при конструировании долбяков тип, класо точности и диаметр делительной окружности долбяков
задают.
2. Определяют основные размеры долбяка: диаметр делительной окружности dQ; диаметр вершин зубьев da0; диаметр посадочного отверстия d и выточку d2; высоту долбяка В; ширину ступицы Ь^, расстояние исходного сечения от передней поверхности А .
3. Число зубьев долбяка выбирают из ГОСТ 9323—79* или определяют с учетом номинального делительного диаметра долбяка d0 и А\юдуля /п, причем предпочтительно
принимать четные значения чисел зубьев: гп = |
. |
4. Геометрические элементы лезвия при вершине зуба следующие: передний угол у = 5°; задний угол а = 6° Для черновых долбяков задний угол а можно увеличи вать до 9—12°.
5. Размеры профиля зубьев долбяков в проекции передней поверхности на плоскость, перпендикулярную к оси, а также значения параметров профиля в контроли руемом сечении принимают по прил. 1 к ГОСТ 9323—79*.
6. Технические требования к зуборезным долбякам принимают по ГОСТ 9323—79*.
Пример 56. Рассчитать и сконструировать чашечный прямозубый зуборезный долбяк для обработки зубчатых колес с модулем т0 = 2,5 мм, углом зацепления а = 20°, номинальным делительным диаметром 50 мм. Степень точности нарезаемых колес — 8-я. Материал заготовки —
сталь 45 с ав = |
650 МПа («65 кгс/мм2). |
Р е ш е н и е . |
1. Основные конструктивные и расчет |
ные размеры |
чашечного долбяка принимаем по |
ГОСТ 9323—79* (для долбяков 3-го типа, класса точ
ности В); |
диаметр делительной |
окружности d0 = 50 |
мм; |
|||
диаметр |
окружности |
вершин |
зубьев |
da0 = 56,75 |
мм; |
|
диаметр |
посадочного |
отверстия |
dx = |
20//4(+°*005ь |
диа |
|
метр выточки d2 = 28 |
мм; диаметр ступицы d3 = 37 |
мм; |
||||
расстояние исходного |
сечения |
от |
передней поверхности |
|||
А = 2,4 |
мм; ширина |
ступицы |
Ьх = 12 мм; длина зубьев |
Ь0 = 15 мм; высота долбяка В = 25 мм; число зубьев z0 = 20. 2. Размеры профиля зубьев долбяка в проекции перед ней поверхности на плоскость, перпендикулярную к оси: высота головки ha0 = 3,375 мм; толщина зуба теорети чески делительная SQ= 4,109 мм; диаметр основной
окружности db0 = 46,933 мм.
3.Технические требования на долбяк чашечный типа 3, класса В принимаем по ГОСТ 9323—79*.
4.Выполняем чертеж долбяка (рис. 81) с указанием всех предельных отклонений и технических требований
(см. на с. 25).
Задача 74. Рассчитать и сконструировать дисковую модульную фрезу с модулем /и0, заданным номером из набора, содержащего восемь фрез, для обработки сталь ных зубчатых колес (табл. 122). Основные размеры фрез выбрать по источникам [1, 12, 18].
Задача 75. Рассчитать и сконструировать цельную червячную фрезу для обработки цилиндрических зубча тых колес модуля т0 с углом зацепления а = 20°. Ма териал заготовки колеса — сталь 40ХН с ав = 950 МПа ( « 95 кгс/мм2). Обработка производится на зуборезном станке 5К32П (табл. 123). Основные размеры принять по ГОСТ 9324—80*.
4 окружность
\*тбердость1н У3$!\р™6оРят м'схпачешн требованиямГОСТ0323-79?
з.Отклонение профиля р а б о т части зуба от теоретического ре Вопит превышать о.оознм.
ЧРазность ш еднах окружных шагов не бапее 0,006мм. Наполненное а ж т т т е трунто&о ш ага о,(Ш нн.
дХ'уназшшыс предельные отклонения от верст ийМ П,8ало8Щ остальных размеров + J J J !L по го с т 2534 h вг.
б.маркировать: модуль,числозубьев донблпа.уголпрофиля,обозпаление класса
точности,норку стопи волбякахов выпуска,товарный. гнал завада-изгогпови-* УпспН (пъ2,Ь -П 3 -а -? а ^ А -Р 1 8 Ч Ж - С).___________________________________
|
|
|
|
курсовая работа |
|
||
П т |
Н’ Щ Н . |
|
Ш Г Холт |
Дапблн натечный, |
литеру Масса |
Mmimah |
|
типов |
НстросА.Б. |
|
|
|
|
||
о т прямозубыйс номинальным |
/Г |
3603 |
V I |
||||
бра. |
Ш н о о Т |
а . |
/т уг бзлшпвпьным Вичнетрон |
||||
г.контп. |
|
|
|
50нн, т *2,5нм, <*~20 ° |
Вист Г \Яиспш 01 |
||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|||
Чкттр. |
|
|
|
СтОЯЬРJ8 ГОСТ19255-73- |
|
М С И Т |
|
a m i |
|
|
|
|
гр. 3 5 0 4 Д |
- |
|
Рис. 81. Чертеж чашечного долбяка |
|
|
|
||||
Задача |
76. |
Рассчитать и сконструировать |
сборную |
червячную фрезу 3-го типа для обработки цилиндриче ских зубчатых колес модуля т0 с углом зацепления а =
= |
20°. |
Материал заготовки — сталь 45 с ов = 600 МПа |
( « |
60 |
кгс/ммг) (табл. 124). Обработка производится на |
зубофрезерном станке 5343. Конструкцию фрезы выбрать по литературе [1], основные размеры принять по ГОСТ 9324—80*.
№ |
|
№ фрезы |
№ |
'Ло, |
Степень |
Тип кон |
|
вари |
т0, мм |
в наборе |
варианта |
мм |
точности |
струкции |
|
колеса |
|||||||
анта |
|
|
|
|
фрезы |
||
1 |
8 |
4 |
1 |
5 |
|
|
|
2 |
|
|
|||||
20 |
8 |
|
|||||
2 |
9 |
7 |
|
||||
3 |
|
||||||
3 |
5 |
3 |
16 |
|
2 |
||
4 |
6 |
3 |
4 |
12 |
11 |
|
|
б |
7 |
4 |
5 |
10 |
|
|
|
6 |
14 |
5 |
7 |
|
|||
6 |
8 |
|
|||||
7 |
15 |
5 |
|
||||
7 |
1 |
|
1 |
||||
8 |
10 |
7 |
|
||||
9 |
11 |
6 |
8 |
2 |
8 |
|
|
10 |
12 |
6 |
9 |
3 |
9 |
|
|
|
|
|
10 |
4 |
10 |
2 |
Задана 77. Рассчитать и сконструировать хвостовой зуборезный долбяк 4-го типа для нарезания зубчатых колес внутреннего зацепления с модулем т 0. Угол за цепления а == 20°. Номинальный делительный диаметр долбяка d0. Степень точности нарезаемых колес — 7-я. Материал заготовки — сталь 40ХН с ав = 850 МПа
85 кгс/мм2) (табл. 125). Основные размеры принять по ГОСТ 9323—79*.
124. Данные к задаче |
76 |
125. Данные к задаче 77 |
||
|
|
Сте |
|
|
№ |
mof |
пень |
Испол |
|
точ |
|
|||
вари |
мм |
ности |
нение |
|
анта |
|
ко |
фрезы * |
|
|
|
леса |
|
|
1 |
16 |
11 |
1 |
|
2 |
14 |
8 |
1 |
|
3 |
12 |
9 |
1 |
|
4 |
8 |
8 |
1 |
|
5 |
10 |
9 |
1 |
|
6 |
11 |
10 |
1 |
|
7 |
25 |
11 |
2 |
|
8 |
22 |
8 |
2 |
|
9 |
20 |
9 |
2 |
|
10 |
18 |
10 |
2 |
|
1“ Исполнение 1 — нормальных габаритных размеров, исполнение 2 — уменьшенных габаритных размеров.
Задача 78. Рассчитать и сконструировать дисковый зуборезный долбяк для нарезания зубчатых колес с мо дулем. т0. Угол зацепления а = 20°. Номинальный дели тельный. диаметр долбяка d0. Диаметр посадочного отвер стия d-i. Материал заготовки — сталь 45, 175 НВ (табл. 126). Основные размеры принять по ГОСТ 9323—79*.
Задача 79. Рассчитать и сконструировать чашечный зуборезный долбяк для нарезания зубчатых колес с мо дулем т0. Угол зацепления а = 20° Номинальный дели тельный диаметр долбяка d0. Диаметр посадочного отвер
стия ^.М атериал заготовки — сталь 45 с ств = |
600 МПа |
|
( « |
60 кгс/мм2) (табл. 127). Основные размеры |
принять |
по |
ГОСТ 9323—79*. |
|
Г Л А В А 8
РЕЗЬБОНАРЕЗАНИЕ
§ 1. РЕЖИМ РЕЗАНИЯ
Пример 57. На токарно-винторезном станке 16К20 производится предварительное нарезание резцом напроход наружной метрической треугольной резьбы
М60 Х4—8g; длина |
резьбы |
/ = |
80 мм. |
Материал заго |
товки — сталь 45Х |
с <тв = |
750 |
МПа |
( « 75 кгс/мм2). |
Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания по таблицам нормативов; определить основное время.
Р е ш е н и е (по нормативам [7]). I. Выбираем резец и устанавливаем его геометрические элементы. Принимаем резьбовой резец для метрической резьбы. Материал пла стинки — твердый сплав Т15К6 (карта 22, с. 67); материал корпуса — сталь 45; сечение корпуса 16x25 мм; длина резца 150 мм. Определяем геометрические элементы (прил. 2, с. 356): угол профиля резца 60° (показан на
эскизе, приведенном в карте); а |
= 6°; у = 0; |
г = |
0,8 мм |
||||||||
(для |
шага |
резьбы |
Р = 4 |
мм). |
|
|
|
|
|
||
|
II. |
Назначаем режим |
резания. |
|
|
|
|
||||
та |
1. |
Устанавливаем число черновых рабочих ходов (кар |
|||||||||
22, с. 67). Для наружной резьбы с шагом |
Р = |
4 мм |
|||||||||
i = |
6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Определяем скорость главного движения резания, |
||||||||||
допускаемую |
режущими |
свойствами |
резца |
(карта |
22, |
||||||
с. |
67). |
|
с ов = 71 ... 79 кгс/мм2, наружной |
резьбы |
|||||||
|
Для стали |
||||||||||
точности |
8g |
(3-го |
класса) и |
шага |
Р = 4 |
мм |
оТабл=: |
||||
= |
109 м/мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Поправочные коэффициенты на скорость главного движения резания при заданных условиях обработки не
учитываем |
(каждый из них равен единице). Тогда ои = |
= Отабл = |
109 м/мин ( « 1,82 м/с). |