Форма поперечного сечения стружечных канавок

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 10Следующая ⇒

При криволинейной форме стружечных канавок их количество и длина влияют на объем канавки, а соответственно на размещение стружки срезаемой в процессе шевингования. Объем канавки, ее профиль и плавность сопряжения

Рисунок 8 – канавки на зубьях шевера:

а – положение канавок;

б – канавки типа I;

в - канавки типа II;

г – канавки типа III – трапецеидальные;

д – передние углы при обработке шеве-ром с канавками типа II;

е – передние углы при обработке шеве-ром с канавками типа I;

ж – то же при перемене направления вращения;

з – размер перемычки на вершине зуба.

должны выбираться таким образом, чтобы отделяемая стружка не пакетировалась, а свободно выходила.

В справочной литературе приводятся рекомендации по выполнению канавок на зубьях шеверов: с боковыми поверхностями в плоскостях, параллельных к торцовой плоскости шевера (рисунок 8, б); с боковыми поверхностями, нормальными к направлению зуба (рисунок 8, в) и наклонными к ней (рисунок 8, г). В зависимости от типа канавок на зубьях образуются передние углы различной величины. У шеверов с канавками типа I направление вращения и подачи влияет на величину переднего угла (рисунок 8, е, ж). У шеверов с канавками типа II при шевинговании, независимо от направления подачи и вращения (рисунок 8, д), на начальном цилиндре на всех режущих кромках угол . Преимуществом канавок типа II является простота их изготовления.

Ширина и глубина канавок должны быть достаточными для размещения стружки, поэтому на начальном этапе проектирования шевера новой конструкции примем =2 мм.

Недостаточная глубина канавок влечет некачественную обработку зубьев колеса, поэтому должно быть больше величины припуска на толщину зуба червячных колес (для модуля =10 мм 03-0, 4 мм). Примем =2 мм.

1.17.3. Конструкция червячного шевера и схема формообразования

Разрабатываемый инструмент должен обеспечивать повышение точности обработки зубчатых колес за счет непрерывного контакта участков производящей поверхности между сеткой канавок, образующих режущие кромки, и калибрующей части при свободном обкате.

Шевер (рисунок 9) состоит из ступицы 1 и одно- или многозаходного зубчатого венца 2, в виде витка с профилем, определяемым видом зацепления. На витках выполнены стружечные канавки 3 (криволиней-ной) гипоциклоидальной формы.

Для обеспечения кинематичес-кого беззазорного взаимодействия с обрабатываемым колесом червяк имеет заходную конусную винтовую часть (рисунок 10). Заходный конус выполняется также для уменьшения нагрузки, приходящиеся на крайние режущие кромки, и распределения ее

на другие кромки, рядом расположенные. По рекомендациям из справочной литературы длина заборного конуса принимается, как правило, равной двум шагам, а угол конуса °.

Длина заборного конуса должна быть не меньше одного шага.

Угол конуса заходной части рассчитывается по формуле:

где - припуск по дну впадины на чистовую обработку;

- осевой ход червяка.

Рабочая часть выполня-ется цилиндрической винтовой с переменной толщиной витка вдоль оси шевера, что позволяет учесть припуск на чистовую обработку.

Червяк с переменной толщиной витка нарезается с двумя различными шагами. Первый шаг равен . Второй шаг должен учитывать припуск , оставленный на чистовую обработку. Если необходимо срезать весь припуск за один рабочий ход червяка (шевера), то последний зуб на режущей части должен иметь толщину, равную расчетной ( ). Таким образом, шаг рассчитывается из пропорции:

Отсюда ,

где - припуск на боковой стороне на чистовую обработку.

Окончательное формообразование профиля зуба колеса производится после прохода калибрующего витка, имеющего геометрические параметры, совпадающими с параметрами изделия.

Калибрующая часть выполняется цилиндрической винтовой (зубья калибрующей части по толщине должны быть равны ширине по начальному цилиндру окружной впадине изделия), с одной стружечной канавкой, точки которой расположены вдоль линии зацепления.

В начале цикла обработки инструмент и червячное колесо устанавливают на заданное межосевое расстояние, инструмент путем осевого перемещения вводят в контакт с колесом, при отсутствии жесткой кинематической связи между ними. Затем инструменту придают вращательное движение, в результате чего он начинает вести деталь при однопрофильном контакте и поступательное движение, осуществляющее выборку зазора на участке заборного конуса .

Для анализа процесса формообразова-ния боковых поверхностей зубьев колеса винтовой поверхностью червяка рассечем поверхность червяка осевыми плоскостями (рисунок 11). В среднем сечении колеса, то есть на межосевом перпендикуляре получим в станочном зацеплении схемы формообразо-вания заходной и рабочей частью шевера (рисунок 12).

Для участка с переменным шагом, то есть переменной толщиной витка схема формообразования строится следующим образом. Сначала в работу вступает сечение шевера – рейка 1 (рисунок 13) с толщиной витка, отличной от толщины витка на , то есть , а затем рейка 2 и т.д. Толщина витка в различ-ных сечениях червяка рассчиты-вактся по формуле:

Анализ схем формообразо-вания различными участками профиля показали, что в зоне с переменной толщиной витка правая и левая стороны зуба колеса имеют различные профили.

Выводы

1. На основе теории взаимоогибаемых поверхностей проведен анализ

кинематики процесса резания при шевинговании и получены зависимости, позволяющие определить составляющие скорости относительного движения звеньев в паре червячное колесо – червяк. При этом установлено влияние параметров червяка и колеса на величину и направление скорости скольжения в контактной точке в процессе станочного зацепления.

2. Численными расчетами подтверждено наличие кинематических

задних углов в контактных точках винтовой поверхности червяка, которые влияют на процесс скольжения в передаче. При примерно одинаковых величинах задних углов на боковых сторонах витка их значение уменьшается от основания витка к вершине примерно в два раза. Для однозаходного червяка с модулем 10 мм кинематический угол у основания составляет примерно 0, 5°, двухзаходного – 0, 9°, трехзаходного – 1, 25°. Это свидетельствует о том, что при использовании винтовой поверхности червяка в качестве производящей для инструмента и расположения на ней стружечных канавок, полученные кромки будут обладать режущими свойствами.

3. На основе регрессионного анализа получена зависимость для

расчета кинематических задних углов. Использование ее целесообразно при выборе формы направляющей линии стружечной канавки. Установлено, что наиболее удобными с технологической точки зрения являются винтовые, гипоциклоидальные и описанные по дуге окружности стружечные канавки.

4. С целью разделения припуска, оставленного на шевингование, на

части и обеспечения беззазорного контакта инструмента с колесом в начальный момент их зацепления предложено выполнять шевер с переменной толщиной витка на заходной части. Для анализа получаемого профиля колеса в сечении, проходящем через межосевой перпендикуляр, предложен вариант построения схемы профилирования для заходного, рабочего и калибрующего участков шевера.

5. На основе анализа зоны контакта червяка и колеса в станочном

зацеплении выведена зависимость определения площади контакта по боковым винтовым поверхностям, использование которой при известном направлении и количестве стружечных канавок позволяет рассчитать их ширину из условия сохранения червяком ведущих свойств, то есть без жесткой кинематической связи между ним и обрабатываемым колесом.

6. Экспериментальное исследование стружкообразования показало,

что большое значение на форму и размеры стружки оказывает толщина срезаемого слоя, положение контактной точки и угол наклона режущей кромки к направлению вектора скорости результирующего движения. По мере срезания стружки она переходит из элементного состояния у вершины витка в спиралеобразное у его основания. При толщине срезаемого слоя более 0, 03 мм стружка при перемещении вдоль стружечной канавки может пакетироваться в зоне основания витка.

Конструкторская часть

Режущий инструмент

Токарные резцы.

Токарные резцы предназначены для обработки наружных и внутренних поверхностей. Они применяются для обработки поверхностей, цилиндрических и фасонных, нарезания резьбы и т.д.

Выполнение различных работ резцами на станках токарных групп.

Есть Прямые резцы и Отогнутые резцы.

Виды токарных резцов.

Наружное обтачивание

Подрезание уступа.	Прорезание канавки.
Обтачивание радиусной галтели.	Растачивание отверстия.

Резцы с твердосплавными пластинами – Т15К6

Свёрла предназначены для сверления отверстий в сплошном материале, для рассверливания уже имеющихся отверстий, для сверления конических углублений, например, для центров.

Наиболее применимы спиральные свёрла.

	Соотношение длины и диаметра не более 5/1. Если более чем 5/1, то возникают трудности с эвакуацией стружки. Свёрла используются для обработки отверстий под зенкерование, развёртывание, нарезание резьбы метчиком.
	Отличие сверления от других операций: на поперечной режущей кромке Vрезания=0.

Зенкеры широко распространены в машиностроении, особенно в крупносерийном и массовом производстве. Зенкерами обрабатывают более точные отверстия после сверления (потом развёртка).

1-режущая или заборная часть;

2-калибрующая часть;

3-рабочая часть;

4-шейка;

5-хвостовик.

Длина режущей части 1 зависит от глубины резания, калибрующая часть 2 придаёт правильное направление зенкера. Хвостовик 5 служит для закрепления зенкера в станке.

Зенкер не работает в сплошном материале (предназначен для обработки отверстий) следовательно, отпадает необходимость в оформлении заострённой вершины с поперечной кромкой. Это обеспечивает зенкеру лучшие условия резания на всём протяжении режущей кромки.

Развёртка предназначена для изготовления более точных отверстий и обеспечивает высокое качество обрабатываемых материалов.

Развёртка состоит из режущей, калибрующей частей, шейки и хвостовика.

1 - направляющий конус;

2 – режущая часть;

3 – калибрующая часть;

4 – обратный конус;

5 – хвостовик;

6 – рабочая часть;

7 – шейка.

Калибрующая часть служит для направления инструмента и используется, как запас на переточку. Она обеспечивает заданную форму отверстия, его точные размеры и требуемую шероховатость.

Калибрующая часть машинной развёртки – короткий цилиндрический участок, предназначенный для калибрования отверстий, и конический участок с утонением по направлению к хвостовику. Утонение служит для уменьшения трения развёртки по поверхности отверстия. Оно составляет 0, 04-0, 06 мм. Его не делают при повышенных требованиях к точности обрабатываемого отверстия.

Увеличение длины калибрующей части приводит к более тяжёлой работе развёртки. Рекомендуется применять короткие развёртки.

Зубья развёртки могут быть расположены параллельно оси или под наклоном.

Развёртки с винтовыми зубьями обеспечивают высокую точность и имеют более высокую стойкость.

Развёртки с прямыми и наклонными зубьями в большинстве случаев обеспечивают требуемую точность и качество обработки.

Изготовление, заточка и контроль развёрток с прямыми и наклонными зубьями значительно проще, чем с винтовыми. Направление винтовых зубьев делается обратным направлению вращения для предупреждения самозатягивания развёртки, а также выхода её хвостовика из шпинделя.

Угол наклона канавки выбирается в зависимости от обработки материала (сталь→ 7-8°).

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒