Проектирование инструмента

Выбираем с минимальным делительным диаметром d_о=80 мм

Число зубьев долбяка z_о=80/2=40 мм

Диаметр основной окружности d_во= 80·сos20=75, 1754 мм

Станочное зацепления нового долбяка с деталью из условия обработки впадин и активного участка профиля

А=1+((d²_f1-d²_во-(2? _p)²)/(dв₁+dв_о)²

А=1+((35, 886²-75, 1754²-(2·4, 0199)²)/(37, 5877+75, 1754)² = 0, 65175

В=2·2? _р/(dв₁+dв_о)

В=2·2·4, 01994/(37, 5877+75, 175)=0, 1426

С=2·d_f1/(dв₁+dв_о)

С=2·35, 886/(37, 5877+75, 175)=0, 6365

Сумма коэффициентов под радикалом

У=А²+В² - С²= 0, 65175+0, 1426+0, 6365=0, 03999961

Z= А·С=0, 65175·0, 6365=0, 415

Х=А²+В²= 0, 65175²+0, 1426²=0, 445

D=ВvУ= 0, 1426v0, 3999961= 0, 0285

? _tw=arccos((Z±D)/X)

? '_twн=arccos((0, 415±, 0285)/0, 445) = 29, 785

inv? _twн= 0, 0525 рад

? '_twс= 5, 103 °

Коэффициент смещения исходного контура для нового долбяка

x_он=(inv? _twn-inv? _n)(z₁+z_o)/2 tg? _n -x₁

x_он=(0, 052514-0, 0149)(20+40)/2 tg20 +-0, 0927=3, 1926 мм

Станочный угол зацепления из условия отсутствия в процессе обработки среза головки зуба детали неэвольвентой частью зуба инструмента

? ''_twc=arctg(2? _a/(dв₁+dв_o)

? ''_twc=arctg(2·12, 6301/(37, 5877+74, 175)= 12, 62641

Так как d_f1< d_b1, не нужно рассчитывать еще один угол зацепления

Выбираем угол зацепления

? _twc=12, 626?

inv? _twc=0, 003823

Размеры нового долбяка по передней поверхности при станочном угле зацепления, равным? _tw

межосевое расстояние в зацеплении

a_tw=(dв₁+k₁·dв_о)/2cos? _tw

a_tw=(37, 5877+1·74, 1754)/2cos29, 79 = 64, 9638 мм

диаметр окружности выступов

dа_он=k₁(2a_twн-d_f1)

dа_он=1 (2·64, 96377-35, 886)= 94, 0415 мм

Для определения окружной толщины зуба по верху долбяка рассчитываем размеры долбяка в исходном сечении:

окружная толщина зуба по делительному диаметру

S'_по=П·m_n/2=3, 14·2/2=3, 142 мм

толщина зуба по делительному диаметру для нового долбяка

S_но=S'_по+2·х_он m_n tg? _n= 3, 14159+2·2, 86245· 2 tg20=7, 7897 мм

станочный угол зацепления

inv? '_tw=inv? _n+2х₁/(z₁+k₁z_o) tg? _n=0, 0149-2·0, 09273/(20+40) tg20=0, 013779 рад? '_tw= 20, 76?

межосевое расстояние в зацеплении:

a'_tw=(dв₁+k₁·dв_о)/2cos? '_tw=(37, 5877+1·74, 1754)/2cos20, 76=60, 296 мм

диаметр окружности выступов

d'_ao=2a'_tw - k₁d_f1=2·60, 296 - 35, 886=84, 707 мм

угол давления на головке зуба

? 't_ао=arccos d_во/d_ао= arccos 75, 1754/84, 70678= 27, 442?

inv? '_tао= 0, 04033 рад

Окружная толщина зуба по верху долбяка в торцовом сечении

S'_tao=84, 9239(3, 14159/80+0, 0149-0, 0403)= 1, 1729 мм

Минимально допустимая окружная толщина зуба по верху

[S_tао]=v 0, 2594·2-0, 0375=0, 6938 мм

Угол давления на головке зуба нового долбяка

? '_tаон=arccos d_во/dа_он= arccos 75, 1754/94, 04154= 36, 9286

inv? '_tаон= 0, 107076 рад

Окружная толщина зуба по верху долбяка в торцовом сечении

S_tao= 94, 0415(7, 7897/80+0, 0149-0, 1071)=0, 48896 мм

При d_аон= 94, 041536 долбяк имеет S_tao< [S_tao]

Таким образом, необходимо рассчитывать максимально допустимое положительное исходное расстояние из условия отсутствия заострения зубьев долбяка

Определение диаметра инструмента по условию отсутствия заострения зубьев:

расчетное значение d_ао=85, 9107 мм;

толщина зуба по передней поверхности

S_но =3, 5 мм;

S_tao =1, 04 мм;

? '_tаон = 28, 70275 мм;

inv? '_tаон=0, 04659 мм.

Рис.3.1 - Определение диаметра инструмента в зависимости от [S_tao]

Максимально допустимый диаметр долбяка из условия отсутствия заострения зубьев

d_аон= 85, 9107 мм

Максимально допустимое положительное исходное расстояние для нового долбяка

а'_н=(85, 9107-84, 70678)/2tg6=5, 727 мм

х_он=(85, 9107-84, 70678)/4=0, 30099 мм

Максимально допустимое отрицательное исходное расстояние определяем при подстановке в них значения угла? _twc и? _twн

х_ос=(0, 00364-0, 014904)(40+20)/(2·tg20) + 0, 093 =-0, 83589 мм

а_с= -0, 8359·2/tg6 =-15, 906мм

Максимальная величина стачивания

H=5, 7274+15, 9059=21, 633 мм

Полученная максимально допустимая величина стачивания Н> В'_р, поэтому принимаем:

а=0, 5В'р=5, 00 мм

а_с= -5, 00 мм

х_он= 5, 00·tg6/7=0, 2628 мм

Уточняем диаметры инструмента нового, сточенного и задний угол по верху из условия обработки впадин между зубьями детали

станочный угол зацепления нового долбяка

inv? _twn=0, 0149+2·tg20(0, 262761-0, 093)/(20+40)=0, 01698,

? _twn= 20, 833

межосевое расстояние

а_twн= (37, 5877+75, 1754)/2cos20, 833=60, 33 мм

наружный диаметр нового долбяка

d_аон= 2·60, 33-35, 886=84, 766 мм

Коэффициент смещения исходного контура для предельно сточенного долбяка

х_ос=-5, 00 tg6/7 = -0, 2628 мм

станочный угол зацепления

inv? _twс=0, 0149+2·tg20(-0, 26276-0, 093)/(20+40) =0, 01059,

? _twс= 17, 9167?

межосевое расстояние

а_twс=(37, 5877+75, 1754)/2cos17, 9167=82, 624 мм

Диаметр долбяка d_аос=2·60, 0267-35, 886= 84, 167 мм

Задний угол по верху долбяка

? = arctg((84, 7652-82, 62428)/20) =6, 109875 = 6? 6' 36''

Радиус кривизны в начале активного участка профиля зуба нарезаемого колеса, обеспечиваемый рассчитанным инструментом

новым долбяком? _н=а_twн sin? _twн-0, 5

? _н =60, 33 sin20, 833-0, 5=1, 873 мм

сточенным долбяком? _с=а_twс sin? _twс - 0, 5

? _с=59, 2551 sin17, 92 - 0, 5= 1, 0866 мм

Нормальная толщина зуба по делительному диаметру нового долбяка

S_но=3, 14159+2·0, 262761·2·tg20=3, 524 мм

Высота головки зуба h'=0, 5(d_аон-d_o)= 0, 5(84, 7652-80)=2, 385 мм

Диаметр впадин

d_fo=d_aон-d_а1+d_f1-0, 6m_n= 84, 7652-45, 28696+35, 886-0, 6·2= 74, 164 мм

Корригированный профильный угол инструмента

? '_n=arctg(1+tg6·tg5)tg20= 20, 169147 = 20? 10' 9''

Диметр основной окружности при шлифовании бокового профиля зубьев долбяка

d'_во=d_о cos? '_n=80cos20, 16915=75, 094 мм

Радиус кривизны в начале активного участка профиля зуба долбяка

? _р=а_twн sin? _twн-0, 5

? _р = 60, 33 sin20, 833-0, 5=8, 82445 мм

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Металлорежущие инструменты: Учебник для вузов по специальности «Технология машиностроения», «Металлорежущие станки и инструмент»/ Т.Н. Сахаров, О.Б. Арбузов, Ю.Л. Боровой и др.-М.: Машиностроение, 1989.-328 с.: ил.

2. Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту: Учебное пособие для техникумов по предмету «Основы учения о резании металлов и режущий инструмент».-5-е изд. -М.: Машиностроение, 1990.-448 с.: ил.

3. Васькин В.А. «Режущий инструмент». Учебное пособие по курсовому проектированию. - Челябинск: ЮУрГУ, 1998, - 215с.: ил.

4. Справочник конструктора-инструментальщика: Под общ. ред. В. И. Баранчикова. -М.: Машиностроение, 1994.-560 с.: ил.

5. Черемисов А.В., Ивлев С.Б. Проектирование червячных зуборезных фрез: Учебное пособие для курсового проетирования.-Челябинск: ЧГТУ, 1993.-11 с., ил.

6. Справочник инструментальщика/ И. А. Ординарцев, Г. В. Филиппов, А.Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И.А. Ординарцева.-Л.: Машиностроение, 1987.-846 с.: ил.

7. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т.-4-е издание /под ред. А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова.- М.: Машиностроение, 1985.-Т.2.

8. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. - 7-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1992