6.4. Особенности проектного расчета косозубых долбяков

Back

Методики расчета прямозубых и косозубых долбяков во многом похожи. Это, в первую очередь, объясняется тем, что так же как и прямозубый, косозубый долбяк в любом торцовом сечении представляет собой корригированное эвольвентное зубчатое колесо. Вследствие этого определение размеров косозубого долбяка в торцовом сечении производится по тем же формулам, что и для прямозубого долбяка. При этом делается поправка на то, что у прямозубого долбяка торцовое сечение совпадает с нормальным, а у косозубого долбяка эти сечения различаются.

Однако, несмотря на значительное сходство конструкции прямозубых и косозубых долбяков, последние имеют некоторые конструктивные и геометрические особенности. Так, например, в отличие от прямозубых долбяков, они имеют разные основные окружности для «острой» и «тупой» сторон зубьев, вследствие чего имеют разные профильные углы. Кроме того, имеются различия в методике расчета прямозубых и косозубых долбяков на этапах назначения числа зубьев долбяка, расчета исходных расстояний и т.д. В данном разделе излагаются основные отличия методики расчета косозубого долбяка от «базовой» методики расчета, которая была изложена в предыдущем разделе. Наиболее значимые различия в методиках проектирования прямозубого и косозубого долбяков проявляются на следующих этапах [18, 21]:

1.             Назначение числа зубьев и делительного диаметра долбяка (см. шаг 1 алгоритма, с.46). При проектировании косозубого долбяка в формуле для определения числа зубьев учитывается шаг PZ имеющегося винтового копира к зубодолбежному станку. При этом используется формула:

                ,               (6.109)

где m - нормальный модуль передачи, b0 - угол наклона зубьев долбяка. Номинальный делительный диаметр долбяка определяется по той же формуле, что и делительный диаметр зубчатого колеса (см. С.36):

                , мм.       (6.110)

Рис. 6.9  Схема к определению геометрических параметров косозубого долбяка

2.             Расчет фактического (корректированного) угла профиля (см. шаг 6 алгоритма, с.51). При расчете прямозубого долбяка рассчитывается корректированный угол профиля a0K, который одинаков для правой и левой стороны зуба. При расчете косозубого долбяка, корректированный угол профиля рассчитывается отдельно для острой и тупой стороны зуба долбяка (a0K ост и

a0K туп соответственно) [20, с.499]. Схема к определению геометрических параметров косозубого долбяка представлена на рис. 6.9. При расчете используются следующие формулы:

                ;               (6.111)

                ,               (6.112)

где b0 ост и b0 туп - фактические (инструментальные) углы наклона линии зуба долбяка на «острой» и «тупой» стороне профиля, которые рассчитываются по следующим формулам [20, с.496]:

                ,               (6.113)

                ;               (6.114)

Углы aб0 ост и aб0 туп - это боковые задние углы в на «острой» и «тупой» стороне профиля в сечении по делительному цилиндру, которые определяются по следующим формулам:

                ; .             (6.115)

3.             При расчете прямозубого долбяка боковой задний угол на поверхности делительного цилиндра aб0 рассчитывается на шаге 7, б алгоритма (см. С.51). При расчете косозубого долбяка этот угол вычисляется при определении корректированного угла профиля. Остальные геометрические параметры, относящиеся к боковым режущим кромкам для косозубого долбяка определяются так же, как и для прямозубого. Однако в каждом случае рассчитываются не один, а два значения параметров - для «острой» и «тупой» стороны зуба долбяка (см. формулы на С.51).

4.             При проектировании прямозубого долбяка производится вычисление фактического диаметра основной окружности (см. шаг 8 алгоритма, с.51). При проектировании косозубого долбяка диаметр основной окружности рассчитывается для острой и тупой стороны зуба:

                , мм.       (6.116)

                , мм.       (6.117)

5.             Расчет положительного исходного расстояния. При проектировании косозубого долбяка для расчета положительного исходного расстояния используются следующие формулы:

а)             при расчете положительного исходного расстояния, обеспечивающего полную обработку рабочей части профиля зуба колеса (см. шаг 10, а алгоритма, с.53), используется следующая формула:

                , мм,       (6.118)

где C - вспомогательная величина, которая для косозубых долбяков определяется следующим образом:

                , мм;       (6.119)

б)            при расчете положительного исходного расстояния, регламентируемого заострением зуба долбяка (см. шаг 10, б алгоритма, с.53), используется следующая формула:

                , мм.       (6.120)

6.             Расчет отрицательного исходного расстояния. При проектировании косозубого долбяка для расчета отрицательного исходного расстояния используются следующие формулы:

а)             при расчете отрицательного исходного расстояния, при котором гарантируется отсутствие среза на головках зубьев колес или неполной обработки головок зубьев (см. шаг 11, а алгоритма, с.54), используется следующая формула:

                , мм;       (6.121)

б)            При расчете отрицательного исходного расстояния предельно сточенного долбяка, при котором будет происходить начало подрезания ножек зубьев нарезаемых колес (см. шаг 11, б алгоритма, с.54), используется формула:

                , мм.       (6.122)

Изложенные в данном разделе дополнения к методике проектирования достаточны для выполнения проектного расчета косозубого долбяка, конструкция которого близка к конструкции стандартного долбяка. В случае проектирования долбяка, к которому предъявляются специальные требования, методика расчета может быть изменена или дополнена.

7.             Технические требования

При оформлении рабочего чертежа зуборезного долбяка необходимо руководствоваться техническими требованиями, которые изложены в ГОСТ 9323–79*. Некоторые положения этих требований приведены ниже:

долбяки должны изготавливаться из быстрорежущей стали марок, указанных по ГОСТ 19265–73;

твердость долбяков должна быть — HRCэ 62…65;

шероховатость поверхности долбяков по ГОСТ 2789–73 не должна превышать значений, указанных в табл. 7.1 (см. [21, с.607]);

допуски и предельные отклонения проверяемых параметров долбяков не должны превышать величин указанных в табл. 7.2;

неуказанные предельные отклонения размеров H14, валов h14, остальных ;

на внешней опорной поверхности каждого долбяка должны быть четко нанесены: товарный знак предприятия-изготовителя, обозначение долбяка, модуль, число зубьев, угол профиля, обозначение класса точности, марка материала, год выпуска.

Таблица 7.1

Параметры шероховатости поверхностей зуборезных долбяков

Наименование поверхности

Класс

точности

Параметры шероховатости, мкм

 

 

Ra

Rz

Передние и задние поверхности зубьев

АА, А

-

1,6

 

В

-

2,5

Опорная поверхность дисковых и чашечных долбяков

АА, А, В

0,16

-

Посадочное отверстие дисковых и чашечных долбяков

АА

0,16

-

 

А и В

0,25

 

Внутренняя опорная поверхность дисковых и чашечных долбяков

АА, А и В

0,63

-

Поверхность хвостовика хвостовых долбяков

А

0,5

-

 

В

0,63

 

Остальные поверхности

АА, А, и В

2,5

-

Таблица 7.2

Допуски и предельные отклонения проверяемых параметров зуборезных долбяков (ГОСТ 9323‑79*)

Параметр и

d0, мм

Класс

Допуски, мкм, при m0, мм

его обозначение

 

точности

от 1

до 3,5

св. 3,5

до 6

св. 6

до 10

св. 10

Отклонение от параллельности опорных поверхноcтей fx

До 50

А

В

5

8

6

10

-

-

 

Св. 50

до 125

АА

А

В

3

5

8

4

6

10

4

6

10

-

 

Св.125

до 200

АА

А

В

-

-

 

6

8

12

Торцовое биение передней поверхности fgt

До 50

А

В

14

20

14

20

-

-

 

Св. 50

до 125

АА

А

В

12

16

25

12

16

25

12

16

25

-

 

Св.125

до 200

АА

А

В

-

20

28

40

20

28

40

20

28

40

Биение окружности вершин зубьев frra0

До 50

А

В

12

20

16

25

-

-

 

Св. 50

до 125

АА

А

В

10

16

25

12

20

32

12

20

32

-

 

Св.125

до 200

АА

А

В

-

-

16

25

40

20

32

50

Погрешность немодифицированного участка профиля ff0

-

АА

А

В

3 - 4

4 - 5

8 - 10

4

7

12

6

7

12

6

10

16 - 20

Разность соседних окружных шагов fu0

-

АА

А

В

3 - 4

5 - 6

8 - 10

4

6

10

4

6

10

5

8

12

Накопленная погрешность окружного шага FP0

-

АА

А

В

9 - 11

14 - 18

20 - 24

11

18

30

11

18

30

14

22

36

Радиальное биение зубчатого венца Fr0

До 50

А

В

14 - 16

20 - 24

 

16

26

 

-

-

 

Св. 50

до 125

АА

А

В

12 - 14

16 - 18

24 - 26

14

20

32

14

20

32

-

 

Св.125

до 200

АА

А

В

-

-

18

24

36

20

-

40

 

Продолжение табл. 7.2

Параметр и

d0, мм

Класс

Допуски, мкм, при m0, мм

его обозначение

 

точности

от 1

до 3,5

св. 3,5

до 6

св. 6

до 10

св. 10

Отклонение диаметра посадочного отверстия fd0

До 50

АА,А

 

+5

+5

+5

-

 

Св. 50

до 125

АА,А

 

-

+8

+8

+8

 

До 50

В

+8

+8

+8

-

 

Св. 50

до 125

В

-

+10

+10

+10

Отклонение высоты головки зуба fha0

-

АА,А,В

 

±25

±32

±40

±50

Отклонение углов переднего ±fga и заднего ±fak

-

АА

 

±5ў

±5ў

±5ў

±5ў

 

 

А

±8ў

±8ў

±8ў

±8ў

 

 

В

±12ў

±12ў

±12ў

±12ў

 

8.             Оформление рабочего чертежа долбяка и расчетно-пояснительной записки

Рабочий чертеж зуборезного долбяка рекомендуется выполнять на чертежной бумаге, как правило, формата А3 (297*420 мм) в соответствии с требованиями государственных стандартов ЕСКД черным карандашом или тушью. Следует помнить, что размер потребительского формата листа больше стандартного. Поэтому на потребительском формате сначала тонкой линией намечают стандартный формат, а затем, отступая 20 мм слева и по 5 мм с других сторон, проводят рамку контурной (основной) линией.

Две проекции долбяка обязательно вычерчиваются в масштабе 1:1. На этих проекциях указывают конструктивные и геометрические параметры долбяка: диаметр окружности вершин зубьев в плоскости переднего торца da0P, делительный диаметр d0, диаметр выточки d2, диаметр посадочного отверстия d1, диаметр опорного торца d3, величину положительного исходного расстояния АP, высоту долбяка B, ширину ступицы b1, передний и задний угол на вершине зуба долбяка и другие параметры.

Схематично изображается профиль зубьев долбяка в режущей плоскости, на котором указывают длину периферийной режущей кромки Sa0P, толщину зуба по дуге делительной окружности S0P, высоту головки зуба долбяка ha0P, задний угол на боковой режущей кромке в нормальном сечении aбN0.

Отклонения формы и взаимного расположения поверхностей показываются с применением условных обозначений в соответствии с ГОСТ 2.308–79. Величины допусков и предельных отклонений приведены в ГОСТ 9323‑79 и в разделе 7 (см. табл. 7.1, 7.2).

На рабочем чертеже в виде таблицы приводятся данные по характеристике долбяка (табл. 8.1).

Над основной надписью в виде текста помещают технические требования. Текст записывается сверху вниз. Каждый пункт текста имеет свой номер и записывается с новой строки. Состав и порядок изложения технических требований следующий:

указывается материал долбяка (если долбяк цельный) или материал режущей части крепежной (если конструкция составная или сборная);

указывается твердость элементов долбяка, характер термообработки, вид покрытия;

оговариваются отклонения формы, расположения поверхностей и т.п., которые нельзя показать условными обозначениями;

оговариваются отклонения размеров, для которых не указаны предельные отклонения на рабочем чертеже. Используется следующая формулировка: «Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий - H14, валов- h14, остальных »;

дается ссылка на государственный стандарт в отношении неуказанных технических требований, используя формулировку: «Остальные технические требования по ГОСТ 9323–79»;

даются указания о маркировании и клеймении.

Таблица 8.1

Параметры зуборезного долбяка

Характеристика долбяка

Наименование

Обозначение

Числовое

значение

Модуль

m

 

Число зубьев

z0

 

Профильный угол

a0

 

Высота головки зуба в исходном сечении

ha0

 

Толщина зуба по дуге делительной окружности в исходном сечении

S0

 

Класс точности

 

 

 

Основная надпись к чертежу долбяка должна соответствовать требованиям ГОСТ 2.201–80 и ГОСТ 2.104–68. Рабочему чертежу долбяка должно присваиваться обозначение (шифр), который записывается в графе «Обозначение документа» основной надписи. Обозначение рабочего чертежа зуборезного долбяка состоит из:

индекса проекта – КП (курсовой проект) или КР (курсовая работа);

двух последних цифр года защиты работы;

шифра кафедры по университетской классификации (шифр кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» ‑ 10.29);

номера проекта (работы) — по списку преподавателя.

Все части обозначений разделяются тире. Например: КР‑00‑10.29‑20.

Расчетно-пояснительная записка оформляется на листах формата А4 (210х297мм) писчей белой бумаги аккуратно от руки чернилами (шариковой ручкой) одного цвета на одной стороне листа. Не обязательно, однако очень желательно, выполнение пояснительной записки машинописным или типографским способом, а также с помощью принтера персональной ЭВМ. При хорошем качестве бумаги допускается размещение текста на обеих сторонах листа.

Расчетно-пояснительная записка должна содержать расчет размеров долбяка, обоснование выбора тех размеров, которые не подлежат расчету, обоснование выбора материала и геометрических параметров. Изложение материала расчетно-пояснительной записки необходимо начинать с указания исходных данных.

Расчеты и обоснования должны быть конкретными, относящимися непосредственно к проектируемому инструменту. Если определение параметров долбяка производится по формуле, то вначале записывается формула в общем виде, затем подставляются числовые значения и приводится рассчитанное значение параметра. Недопустимо сразу после формулы в общем виде давать конечный результат. Все обоснования и расчеты необходимо подтверждать ссылками на соответствующие литературные источники с указанием страниц, номеров таблиц и формул и т.д. При необходимости следует приводить эскизы.

Правила оформления расчетно-пояснительной записки соответствуют общим правилам оформления авторского текстового оригинала рукописи, изложенным в работах [14; 15]. В качестве образца оформления рукописи (размещение текста на странице; нумерация разделов, рисунков, таблиц и формул; оформление подписей рисунков и заголовков таблиц; оформление списка литературных источников и т.д.) может быть использовано данное учебное пособие.

При оформлении пояснительной записки на компьютере, рекомендуется применять текстовый редактор MS Word или подобный ему. При этом рекомендуется назначать следующие режимы форматирования:

Формат страницы: левое поле - 30 мм, правое поле - 20 мм, верхнее поле - 20 мм, нижнее поле - 20 мм.

Оформление текста: заголовок раздела - гарнитура Arial или Helvetica, 14 pt, интервал разреженный на 1-3 pt; заголовок подраздела - гарнитура Arial или Helvetica, 14 pt, без разрядки; подрисуночная подпись - гарнитура Times или Times New Roman, 14 pt, курсив; обычный текст и заголовки таблиц - гарнитура Courier New, 14 pt.

При оформлении текста следует использовать межстрочный интервал (интерлиньяж) 1,5 линии (18 pt) и двустороннюю выключку (выравнивание). Заголовки таблиц следует выполнять с выключкой по центру страницы. Величина отступа красной строки (абзацной втяжки) - 1‑1,5 см.

При создании формул следует руководствоваться следующими правилами:

а)             абзацы, в которых размещаются формулы, форматировать с выключкой по центру абзаца, справа размещать номер формулы;

б)            стили при работе в MS Equation Editor определить на основании рекомендаций табл. 8.2;

в)             размеры символов определить следующим образом:

                обычный              14 pt;

                крупный индекс  9 pt;

                мелкий индекс     7 pt;

                крупный символ 20 pt;

                мелкий символ    14 pt.

Таблица 8.2

Определение стиля формул при работе в MS Equation Editor

Стиль

Шрифт

Полужирный

Курсив

Текст

Times New Roman

Нет

Нет

Функция

Times New Roman

Нет

Нет

Переменная

Times New Roman

Нет

Да

Греческие

Symbol

Нет

Нет

Символ

Symbol

Нет

Нет

Матрица-вектор

Times New Roman

Да

Нет

Числа

Times New Roman

Нет

Нет

 

В конце пояснительной записки необходимо привести перечень использованной литературы в соответствии с библиографическими правилами описания литературных источников [4, 14], указать дату выполнения работы и подписать записку.

Навигация