РАБОТА 5НАРЕЗАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС МЕТОДОМ КОПИРОВАНИЯНЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЗУБЧАТЫХ КОЛЕСАХУ зубчатого колеса различают три окружности и, следовательно, три соответствующие им диаметра (рис. 1): а) окружность выступов – наружная окружность, диаметром Da; б) окружность впадин диаметром Df; в) делительная окружность диаметром D.Рис. I Основные элементы зубчатого колесаРасстояние между двумя соседними зубьями, измеренное по дуге делительной окружности, называют шагом t зубчатого колеса. Толщина зуба S измеряется по дуге делительной окружности и равняется половине шага зубчатого колеса (табл. 1). Если шаг, выраженный в мм, разделить на число π, получим величину, называемую модулем m. Модуль является основной характеристикой зубчатого колеса. Все элементы зубчатого колеса связаны с величиной модуля. В табл. 1 приведены основные зависимости элементов зубчатого колеса, обозначенных на рис. 1. Отрезок АВ называется постоянной хордой и служит для введения характеристик hc и Sc^ ВЫБОР ДИСКОВОЙ МОДУЛЬНОЙ ФРЕЗЫДля фрезерования зубчатых колес методом копирования применяют комплекты дисковых модульных фрез. Наиболее ходовой комплект состоит из восьми фрез (табл. 2). Каждая фреза в комплекте предназначена для нарезания колес одного модуля в определенном диапазоне зубьев. Нарезание колес методом копирования не обеспечивает их точности. Причину этого разберем на конкретном примере.Таблица 1 Основные элементы зубчатого колеса Номерп/п Наименование Обозначение Расчетная формула 1 Модуль m m = t/π, мм 2 Шаг по дуге делительной окружности t t = πm, мм 3 Толщина зуба S S = t/2 = π·m/2, мм 4 Число зубьев z z = πD/t = πD/ πm = D/m 5 Высота головки зуба до постоянной хорды hc hc = Da/2 – 0,25m (2z + 1) 6 Толщина зуба по постоянной хорде Sc Sc = 1,387m, мм 7 Высота зуба h h = 2,2m, мм 8 Диаметр делительной окружности D D = mz, мм 9 Диаметр окружности выступов Da Da = D + 2m, мм 10 Диаметр окружности впадин Df Df = D – 2,4m, мм Таблица 2 Комплект дисковых модульных фрез Номер фрезы 1 2 3 4 5 6 7 8 Число зубьев нарезаемого колеса 12 - 13 14 - 16 17 - 20 21 - 25 26 - 34 35-54 55-134 134-рейка Фреза 5, например, предназначена для нарезания колес одного модуля с числом зубьев от 26 до 32. У каждого из этих колес форма и размеры впадин между зубьями различны. Следовательно, только одно колесо с числом зубьев 30 будет нарезано наиболее точно, а все остальные колеса, нарезаемые этой фрезой, будут нарезаны заведомо неточно (теоретическая погрешность). Дисковая модульная фреза выбирается в соответствии с модулем нарезаемого колеса и числом зубьев. На каждой фрезе выбито: модуль, № фрезы, количество зубьев у колес, нарезаемых этой фрезой. Режим резания выбирается в зависимости от глубины резания (при условии нарезания впадина за один проход) и материала заготовки. Режим задается преподавателем или учебным мастером.^ ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ И ИНСТРУМЕНТЫ1. Универсально-фрезерный станок 6Н81 или горизонтально-фрезерный станок 6Н82. 2. Делительная головка УДГ - 135. 3. Задняя бабка к делительной головке. 4. Оправка для установки заготовки в шпинделе делительной головки. 5. Дисковая модульная фреза. 6. Штангензубомер. 7. Штангенрейсмас.3АДАНИЕ1. По заданным значениям модуля фрезы m и количества нарезаемых зубьев z рассчитать все основные элементы зубчатого колеса в соответствии с табл. 1. 2. Согласно расчетным значениям h, D и заданному Z с помощью делительной головки на вертикально-фрезерном станке произвести нарезание зубчатого колеса. 3. Провести контроль нарезанного колеса, расчетные и экспериментальные данные занести в табл. 3. Таблица 3 hc, мм расчетное Sc, ммрасчетное Sc, ммэкспериментальное ΔSc 4. Сделать выводы о соответствии изготовленного колеса с ГОСТом 1643-81 и проанализировать возможные причины несоответствия расчетных и экспериментальных данных.^ ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ1. Закрепить заготовку колеса на оправке. 2. Оправку установить в патроне на шпинделе делительной головки, а второй ее конец подпереть центром задней бабки, установленной на столе станка. 3. Установить фрезу на оправке, а оправку закрепить в шпинделе станка. Второй конец оправки установить в подвесе хобота. 4. Установить заготовку так, чтобы середина фрезы совпадала с осью заготовки колеса. Для этого: а) установить штангенрейсмас на столе станка; б) измерительной ножкой штангенрейсмаса коснуться верхней точки заготовки и замерить размер на шкале щтангенрейсмаса; в) опустить ножку штангенрейсмаса на половину диаметра заготовки колеса и закрепить ее в этом положении; г) провести риску по образующей заготовки колеса; д) с помощью делительной головки повернуть заготовку на 90°; е) перемещая стол, совместить с риской на заготовке середину зуба фрезы (риска должна делить толщину фрезы пополам). 5. Установить на станке необходимые величины подачи и число оборотов шпинделя. 6. При вращающейся фрезе с ручной подачей стола коснуться поверхности заготовки и отвести стол от фрезы. 7. Перемещая консоль вручную, установить глубину резания, которая равна высоте зуба колеса. 8. Вручную подвести заготовку к вращающейся фрезе и включить продольную механическую подачу стола. 9. После того, как впадина между зубьями прорезана, вручную вернуть стол в исходное положение. 10. С помощью делительной головки повернуть заготовку на нужный угол (с описанием делительной головки познакомиться по отдельному методическому руководству, разделам по устройству и простому делению). 11. Прорезать вторую и третью канавки. 12. Провести контроль толщины зуба нарезанного колеса по постоянной хорде Sc. Контроль осуществляется с помощью штангензубомера (рис. 2) следующим образом. Рис. 2 Штангензубомер. На вертикальной шкале штангензубомера устанавливается размер hc, вычисленный в соответствии с табл. 1. Далее замеряется на нарезанном колесе (рис. 2) по горизонтальной шкале толщина зуба Sc и сравнивается с расчетной. Допуск и отклонение на толщину зуба по постоянной хорде определить по ГОСТ 1643-81 «Передачи зубчатые цилиндрические». В машиностроении для зубчатых колес наиболее распространенная степень точности 6 – С, где 6 – степень точности по нормам кинематической точности, плавности и контакта зубьев; С – вид сопряжения по нормам бокового зазора, к которым относится измеряемая толщина зуба по постоянной хорде. Для параметров заготовки, используемой в лабораторной работе, можно выбрать следующие верхнее и нижнее отклонения: Изготовленное колесо будет годным, если реальная измеренная толщина зуба попадет в допуск 0,04 мм.