Нарезание цилиндрических зубчатых колес с винтовыми зубьями

 Лекция №

Тема: Привод главного движения станка. Привод движения деления

Главное движение

Фреза получает вращение от электродвигателя мощностью N=3,2 кВт с числом оборотов n = 1440 об/мин через червячную передачу , зубчатые колеса ,

Обозначим число оборотов фрезы в минуту через , тогда расчетные перемещения цепи запишется

, об/мин

Число оборотов фрезы в минуту определяется из формулы скорости резания:

,

где – скорость резания в м/мин; – диаметр фрезы в мм.

Уравнение кинематической цепи главного движения будет:

откуда формула настройки гитары скорости:

Гитара скоростей имеет постоянное расстояние между осями зубчатых колес и , поэтому сумма их зубьев постоянна и равна .

Движение деления (обката)

Движение деления (обката) должно обеспечить согласованное вращение фрезы с вращением заготовки:

за один оборот фрезы заготовка должна повернуться на зубьев,

где – число заходов фрезы, – число зубьев нарезаемого колеса.

Фреза и заготовка связаны между собой передачами 60–20, 20–20, 23–23, 35–30, дифференциалом, колесами e – f, гитарой сменных колес a – b, c – d, червячной передачей 1 – 84.

Уравнение кинематической цепи деления будет:

Колеса и выбирают следующим образом:

при
при .

При фрезеровании прямых зубьев дифференциал обычно отключается.

Когда дифференциал отключен, то , а когда включен, то .

Следовательно:

когда ,

то при ,

при

когда

и

Вертикальная подача

Под вертикальной подачей понимается величина перемещения суппорта фрезы по вертикали (в мм) за один оборот заготовки. Стол с заготовкой и суппорт фрезы связаны передачами 84–1, 2–20, a1–b1, c1–d1, 27–21, червячными передачами 4–27 и 4–27, далее движение передается на ходовой винт вертикальной подачи с шагом t = 15 мм.

Расчетное перемещение цепи запишется

.

Уравнение кинематической цепи вертикальной подачи будет:

откуда,

Комплект сменных зубчатых колес гитары подач используется тот же, что и для гитары деления.

При нарезании цилиндрических зубчатых колес с винтовыми зубьями ось фрезы устанавливается под углом , к торцовой плоскости заготовки (рис. 12),

где - угол наклона нарезаемых зубьев, а - угол подъема витков фрезы на делительном диаметре.

Рисунок 12 - Схема установки фрезы при нарезании винтовых зубьев: 1 – фреза. 2 – заготовка.

Знак плюс берется при разноименных направлениях винтовых линий у нарезаемого колеса и фрезы.

Знак минус – при одноименных направлениях винтовых линий.

Для нарезания зубчатых колес с винтовыми зубьями необходимы те же движения, что и для нарезания прямозубых колее, кроме того, заготовке сообщается еще одно дополнительное, медленное, вращение в одном или другом направлении.

Представим себе начальный цилиндр заготовки такой длины, чтобы на нем разместился полный виток винтового зуба (рис. 13). Сделав развертку спирали на плоскости, получим прямоугольный треугольник , в котором: – шаг нарезаемой спирали в мм; - угол наклона зуба; – начальный диаметр в мм.

Рисунок 13 - Схема образования винтового зуба

Если при нарезании прямого зуба за один оборот заготовки фреза перемещается по вертикали на величину вертикальной подачи из точки 1 в точку 2, то при нарезании винтового зуба фреза должна за то же время переместиться из точки 1' в точку 2'.

Как видно из рисунка, для обеспечения этого условия необходимо, чтобы заготовка повернулась дополнительно на величину . За второй оборот заготовки фреза должна переместиться по вертикали на величину и попасть из точки 2' в точку 3', для чего заготовка снова повернется дополнительно на величину и т.д.

Сумма дает величину шага , а сумма – величину .

Отсюда следует, что для получения винтовых зубьев необходимо, чтобы за период опускания фрезы по вертикали на величину шага нарезаемой спирали, заготовка совершила один дополнительный оборот.

Это дополнительное вращение заготовки осуществляется по отдельной кинематической цепи (цепь дифференциала).

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров