Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Двойнев Алексей Геннадьевич

Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями
<
Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Двойнев Алексей Геннадьевич. Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями : диссертация... кандидата технических наук : 05.03.01, 05.02.08 Саратов, 2007 192 с. РГБ ОД, 61:07-5/3568

Содержание к диссертации

Введение

1. Методы нарезания конических зубчатых колес в современном машиностроении 8

1.1. Конструкции зуборезных головок в современном машиностроении 8

1.2. Теоретические аспекты проблемы 26

1.3. Анализ напряженно-деформационного состояния при обработке зуборезной головкой с призматическими резцами 30

1.4. Разработка конструкции круглых резцов 34

1.5.Постановка задач исследования 36

2. Разработка схемы протягивания и конструкции зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами 38

2.1. Разработка конструкции зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами... 38

2.2. Проектирование геометрических характеристик резцовой головки-протяжки с круглыми резцами 41

2.4. Прочностной расчет зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами 43

2.5. Математическая модель поверхности образуемой режущими кромками круглого резца 52

2.6. Выводы 63

3. Методика экспериментальных исследований процесса протягивания конических колес с круговыми зубьями резцовыми головками с круглыми резцами 64

3.1. Оборудование и аппаратура используемые при исследовании 64

3.2. Цели экспериментальных исследований 66

3.3. Математическая модель 67

3.4. Планирование экспериментов 70

3.5. Методика обработки экспериментальных данных 75

3.6. Выводы 81

4. Экспериментальное исследование процесса зубопротягивания 82

4.1. Определение сил при протягивании 82

4.1.1. Выбор измерительной оснастки 82

4.1.2. Разработка измерительной схемы и выбор аппаратуры 84

4.1.3. Проведение экспериментов по изучению сил резания 85

4.1.4. Модель полого факторного эксперимента сил резания 85

4.2. Экспериментальное исследование усадки стружки 91

4.2.1. Проведение экспериментов по изучению усадки стружки 92

4.2.2. Модель полого факторного эксперимента усадки стружки 92

4.3. Определение шероховатости при резании круглыми резцами 98

4.3.1. Выбор измерительной оснастки 98

4.3.2. Разработка измерительной схемы и выбор аппаратуры 99

4.3.3. Порядок проведения экспериментов ..99

4.3.4. Модель полого факторного эксперимента шероховатости 100

4.4. Исследование процесса износа круглых резцов 106

4.4.1. Выбор измерительной оснастки 106

4.4.2. Порядок проведения экспериментов 109

4.4.3. Модель полого факторного эксперимента износа резцов 109

4.5. Выводы 114

5. Реализация результатов исследования в практику производства гипоидных колес главной передачи автомобилей 115

5.1. Проектирование зуборезной головки протяжки с круглыми резцами.. 117

5.1.1. Проектирование круглых резцов 117

5.1.2. Проектирование опорного конуса 118

5.1.3. Проектирование корпуса зуборезной головки-протяжки 120

5.1.4. Разводка резцов в зуборезной головке-протяжке 122

5.2. Эксплуатация зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами 128

5.2.1. Заточка и переточка резцов 128

5.2.2. Механизм установки и контроля угла наклона главных режущих кромок круглых резцов 129

5.3. Режимы резания 130

5.3.1. Техническое ограничение по стойкости резцов 131

5.3.2. Техническое ограничение по прочности фрикционного зажима... 131

5.3.3. Техническое ограничение по шероховатости 132

5.3.4. Выбор целевой функции для оптимизации 132

5.3.5. Выбор метода оптимизации 133

5.3.6. Результаты оптимизации 136

5.4. Определение числа переточек зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами 138

5.5. Расчет технико-экономических показателей от внедрения резцовой головки-протяжки с круглыми резцами 143

5.6. Выводы 147

Заключение 148

Список литературы 149

Приложения 161

Введение к работе

Актуальность темы. В технологии процесса протягивания конических колес с круговыми зубьями используется профильный метод обработки и сложный дорогостоящий зуборезный инструмент, поэтому совершенствование технологии зубопротягивания и повышение продолжительности работы инструмента с обеспечением качества обработки представляет важную задачу, определяющую производительность и технико-экономические показатели обработки.

В существующих зуборезных головках-протяжках с призматическими резцами, которые используются в автомобильной промышленности, продолжительность работы инструмента определяется тем, сколько переточек допускает данная конструкция резца. Как правило, существующие конструкции призматических резцов позволяют при переточке по передней поверхности получить 15-17 переточек.

В настоящей работе для повышения стойкости инструмента и увеличения количества переточек применены круглые резцы, которые позволяют в 3-5 раз увеличить число переточек по сравнению с существующими.

Эффективность использования зуборезных головок-протяжек с круглыми резцами определяется также снижением трудоемкости изготовления инструментов за счет технологичности конструкции.

Цель работы - совершенствование технологии протягивания и стойкости инструмента при обработке полуобкатных конических колес с круговыми зубьями за счет использования новой прогрессивной схемы резания.

Задачи исследования:

Анализ современного состояния процессов обработки конических колес с круговыми зубьями и современных конструкций используемого зуборезного инструмента.

Разработка схемы формирования зуба методом протягивания и инструмента для ее реализации, анализ напряженно-деформированного состояния

круглого резца в процессе резания.

Разработка методики экспериментального исследования.

Исследование сил резания, качества обработанной поверхности и износа круглых резцов.

Разработка математической модели оптимальных режимов резания для практического использования инструмента в производстве.

Методы и средства исследования. Теоретическая и методическая ос
нова исследования базировалась на работах ведущих отечественных и зару
бежных авторов по вопросам теории резания. Исследования проводились с
использованием моделирования, являющегося результатом применения ста
тистических методов постановки полного факторного эксперимента. В экс
периментах использовалась оригинальная конструкция зуборезного инстру
мента, а также оснастка для заточки круглых резцов с заданными параметра
ми переднего угла и угла наклона главной режущей кромки. Л

Научная новизна работы:

Разработаны модель рационального распределения припуска между круглыми резцами головки протяжки для обработки конических колес с круговыми зубьями и схема для ее реализации.

Получены зависимости влияния переднего угла и угла наклона главной режущей кромки резца протяжки на основные технико-эксплуатационные характеристики зубопротягивания.

Разработана математическая модель зубопротягивания для расчета оптимальных режимов резания, в качестве ограничений в которой использовались экспериментальные зависимости.

Практическая ценность и реализация работы. Разработаны высокоэффективная схема зубопротягивания и зуборезный инструмент, позволяющие повысить его эксплуатационные свойства, а именно количество переточек и период стойкости.

Новая конструкция зуборезного инструмента отличается повышенной жесткостью и допускает переналадку с зуборезной протяжки на зуборезную головку путем соответствующей установки круглых резцов.

Апробация работы. Основные положения докладывались и обсужда
лись на всероссийских научно-технических конференциях: «Методы и сред
ства измерений» (Нижний Новгород, 2000), «Современное оборудование и
средства технологического оснащения» (Пенза, 2000), «Технический ВУЗ-
наука, образование и производство в регионе» (Тольятти, 2001), «Прогрес
сивные техпроцессы в машиностроении» (Тольятти, 2002), «Современные
научные и информационные технологии» (Саратов, 2003), «Современные
тенденции развития автомобилестроения в России» (Тольятти, 2004). В пол
ном объеме диссертационная работа докладывалась на кафедре «Технология
и оборудование электрофизических и электрохимических методов обработ
ки», а также на ежегодных научно-технических конференциях Энгельсского
технологического института Саратовского государственного технического
университета. f

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 11 печатных работ и получен патент на изобретение, в том числе 1 ста-тья в журнале из перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, списка использованной литературы из ПО наименований и приложений. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 57 рисунков 36 таблиц.

На защиту выносится:

  1. Схема формирования снимаемого припуска методом протягивания.

  2. Методика расчета параметров положения резца, при зубопротягивании.

  3. Конструкция зуборезной головки-протяжки с круглыми резцами.

  4. Методика экспериментального исследования.

  5. Математическая модели оптимальных режимов резания.

Анализ напряженно-деформационного состояния при обработке зуборезной головкой с призматическими резцами

Известны конструкции зуборезных головок с креплением резцов болтом ось которого перпендикулярна оси резца (рис. 1.18).

При таком способе закрепления резцов в местах крепления имеются посадочные зазоры. Если посадочный зазор в сопряжении 8, то под воздействием сил резания происходит изменение положения резца в корпусе резцовой головки как показано на рис. 1.18. Резец под действием силы Р2 кроме того может деформироваться. В этом случае резко возрастают силы трения на задней поверхности, повышаются температуры, интенсифицируется износ.

В автомобильной промышленности используются резцовые головки с наклонным винтом для крепления резцов. Винты расположены под углом 10 относительно опорного торца (рис. 1.19).

Такое крепление позволяет с большей силой притянуть резцы к корпусу головки и создать более жесткий и прочный инструмент. При таком креплении резцов зазоры в пазах корпуса не играют такой критической роли как в первом случае. Но и здесь под действием вибраций и за счет изменения сил резания крепление резца ослабляется с течением времени и он в пределах посадочных зазоров может изменять положение и деформироваться, как это имеет место и при прямом закреплении резца. Не смотря на то, что косоугольное закрепление резцов создает более жесткую конструкцию инструмента, использование твердого сплава как инструментального материала приводит к выкрашиванию режущих лезвий, особенно на вершине резца.

Стерженьковые резцы, применяемые в резцовых головках (рис. 1.20), недостаточно жесткие и за счет наклона более подвержены к внедрению в обрабатываемую поверхность.

Все выше рассмотренные конструкции зуборезных головок в качестве установочных баз для резцов используют отдельные поверхности, не связанные с рабочими поверхностями резцов. Это вызывает дополнительные сложности в их изготовлении и установке. Например, у резцов с заплечиками база а завязана с размером Я (рис. 1.21), а база в завязана с размерами $и Sj, что вызывает дополнительные трудности при их изготовлении и установке. В результате в этих резцовых головках необходимо иметь специальные регулировочные механизмы изменения положения резцов. В качестве этих механизмов используют винтовую передачу с регулировочными клиньями, а в конструкциях со стерженьковыми резцами, регулировка осуществляется за счет перемещения резца в установочном пазу, что приводит к торцевому биению их режущих лезвий.

С помощью регулировочных клиньев можно регулировать не только радиальное положение резцов, но и угол зацепления зуборезной головки. Однако данная регулировка сопряжена с дополнительными трудностями и приводит к снижению технологичности и повышению стоимости резцовых головок.

Регулировка клиньями подразумевает регулировку каждого резца в отдельности, что увеличивает время переборки резцовой головки. Это приводит и к увеличению времени настройки резцовой головки. И, следовательно, приводит к увеличению затрат на настройку и регулировку инструмента.

Несмотря на достаточные усилия затяжки винтов для крепления резцов (41 Н м), в местах стыков клиньев и резцов с клиньями остаются определенные зазоры, связанные с погрешностями геометрической формы и шероховатостью контактируемых поверхностей. В процессе работы под действием сил резания эти зазоры приводят к снижению жесткости всего инструмента и, как следствие, изменяются положения резцов в головке.

Для решения ряда выше перечисленных проблем, связанных с внедрением режущих кромок в обрабатываемую поверхность, желательно чтобы режущие кромки резцов находились за опорной поверхностью, по типу строгального резца (рис. 1.22).

Как видно из рисунка такая конструкция резцов достаточно сложна и не технологична. Кроме того, данное конструктивное решение не исключает необходимости сложной регулировки положения резцов в корпусе головки.

Известна конструкция резцовой головки, в которой используются круглые резцы (рис. 1.23).

В этой конструкции резец в процессе работы может деформироваться, поворачиваясь относительно оси крепления. В этом случае режущая кромка резца деформируясь, удаляется от обрабатываемой поверхности детали. Вместе с тем базирование в данной конструкции производится на специально подготовленный опорный торец резца. Это приводит, как уже отмечалось, к необходимости вводить регулировку резцов в радиальном направлении инструмента.

Рассмотренная конструкция круглого резца отличается большим диаметром резцов (D). Он складывается, как следует из рис. 1.23., из диаметра отверстия под крепежный болт, высоты профиля впадины зуба (Я) и толщиной стенки резца. Поэтому количество резцов в зуборезной головке сокращается по сравнению с зуборезными головками, оснащенными призматическими резцами.

Вместе с тем данная конструкция позволяет на шлифовальной операции выполнить резцы с достаточно большой точностью, как по диаметру, так и по профилю резца и тем самым исключить необходимость регулировки по высоте.

Для исключения ряда регулировок и обеспечения в процессе работы благоприятных условий деформирования режущих элементов целесообразно использовать для зуборезной протяжки круглые резцы с базированием по задней поверхности с использованием единой базы.

Проектирование геометрических характеристик резцовой головки-протяжки с круглыми резцами

Для определения геометрических параметров резцовой головки необходимо определить радиус резца и диаметр опорного конуса. Исходными данными для расчета являются: do - номинальный размер головки-протяжки; w - развод резцов; he - наибольшая высота резцов; 2 - число резцов в резцовой головке, принимаем 12; а - угол наклона оси резца к переднему торцу инструмента, равен углу профиля выпуклой стороны зуба;

Максимальный диаметр резца dp, можно определить исходя из длинны окружности на номинальном диаметре зуборезной головки-протяжки. Для этого требуется длину этой окружности поделить на принятое минимальное число резцов. Число резцов выбираем из конструктивных соображений. Причем это число резцов должно быть заведомо больше хотя бы на один для внутренних и внешних резцов, и в итоге общее число резцов будет минимум на 2 больше чем рабочее. Это необходимо для освобождения места под сектор для деления на зуб шестерни в процессе работы инструмента, эти два резца будут учитываться только в расчетах. где 5= 1...5 мм, расстояние между ближайшими точками резцов по задним поверхностям. Это расстояние необходимо для обеспечения собирае мости головки-протяжки, т.е.. чтобы резцы не касались друг-друга. Далее определим диаметр опорного конуса dk (рис.2.2):

Здесь S] расстояние, необходимое для обеспечения зазора между обрабатываемой деталью и верхним торцом резцовой головки-протяжки, 2-5 мм. Количество резцов для обработки одной стороны впадины зуба с учетом сектора для обеспечения деления шестерни на зуб принимаем: Из них последний резец - калибрующий, первые три - черновые, а предпоследний-чистовой Наибольший диаметр хвостовика резца (рис. 2.4): Остальные геометрические размеры определяются при прочерчивании резцовой головки из конструктивных соображений. Для примера приведем расчет параметров резцовой головки-протяжки 6" (152,4 мм): Номинальный диаметр резцовой головки-протяжки d0=152A мм. Развод резцов w=3 мм. Глубина впадины зуба he=9 мм. Количество резцов в резцовой головке-протяжке 2=12. Угол наклона оси резца к переднему торцу резцовой головки а=10. Определим диаметр резца: принимаем сІр=36мм. Далее определяем диаметр опорного конуса: Определим количество наружных и внутренних резцов: /i Расчетная схема и схема распределения сил в резцовой головке-протяжке представлена на рис. 2.5. Из схемы видно, что под действием сил резания Pz резец будет пытаться повернуться в цанге. Для предотвращения этого поворота необходимо чтобы силы трения в цанговом узле Рс, возникающие в результате затяжки винта 5 Р0, были больше реакции силы резания Pz. Зависимость силы резания Pz от момента Мк затяжки винта, углы наклона оси резцов принимаем равными. Заклинивающие усилия на резце и цанге в корпусе зуборезной головки, руководствуясь [44] и [76] можно записать в виде: 3. Расчет крепления переходной втулки. На рис. 2.12 показаны силы, действующие со стороны одного резца. Как видно из схемы на винт крепления переходной втулки действуют как растягивающие силы Ре, так и срезающие Рг. Но конструкция втулки такова, что срезающие силы воспринимает сама втулка, поскольку она посажена по ходовой посадке в корпус резцовой головки-протяжки. Поэтому этими силами (Рг) можно пренебречь. Исходные данные для расчета винтов крепления опорного конуса 4 рис.2.2: п - количество резцов в головке; от-угол конуса опорного клина; m - количество винтов в упоре; d, d] - наружный и внутренний диаметр резьбы винтов крепления опорного конуса.

Методика обработки экспериментальных данных

После того как в серии остались лишь достоверные результаты можно рассчитать доверительную ошибку є и доверительный интервал для средней у оценки измеряемой величины. Истинное значение наперед заданной величины с наперед заданной доверительной вероятностью должно лежать в пределах доверительного интервала: Для определения доверительной ошибки є используется критерий Стьюдента (Р : При определении необходимого числа опытов воспользуемся следующим неравенством Pj P. Причем, для определения Р} воспользуемся формулой: Зная/и t(P;J) определяем по таблицам или графикам Р\. Тогда как Р наперед заданная вероятность. Как уж отмечалось выше, определение взаимосвязи параметров с выходными значениями функции сводится к определению значений коэффициентов регрессии, посредством решения системы линейных уравнений. По принятым математическим моделям необходимо по полученным yt определить коэффициенты bo, hh.... Уравнения 3,5 в общем виде будут выглядеть следующим образом: Это уравнение можно переписать в векторной форме где Y - вектор с координатами равными экспериментальным значениям Х- матрица N порядка изменения факторов В - вектор с координатами, численно равными искомым значениям bj В силу того, что отклонения величин, полученных в ходе проведения опыта, носят случайный характер, решение полученной системы будет приближенное. Это означает, что абсолютное значение коэффициента мы никогда определить не сможем, а найденные значения коэффициентов будут только их оценкой. Поскольку предполагается, что принятая зависимость будет справедлива для любых значений дг/, то, следовательно, она будет справедлива и для средних значений х(.

Следовательно, можем записать следующие выражения для трех и двух факторных экспериментов соответственно: Очевидно, что коэффициенты при независимых факторах показывают степень влияния их на параметр оптимизации. Т.е. чем больше значение фактора по модулю, тем большее влияние он оказывает на исследуемый процесс и, наоборот, чем меньше значение модуля фактора - тем меньшее влияние он оказывает на параметр оптимизации. Следовательно, при положительном значении факторов с их увеличением увеличивается параметр оптимизации, а увеличение отрицательных факторов ведет к уменьшению параметра оптимизации. Далее проводим статистический анализ. Целью статистического анализа является показать с наперед заданной вероятностью Р, что полученные оценки коэффициентов уравнения по модулю либо больше, либо меньше ошибки в их делении. Во втором случае эти оценки незначимо отличаются от нуля и их из уравнения исключим. Определение построчной оценки дисперсии воспроизводимости единичного результата измерения в каждом опыте осуществляется по формуле: где к - порядковый номер параллельного опыта в данной точке плана матрицы; т - число параллельных наблюдений уик - значение параметра оптимизации в точке к из т параллельных опытов уи - среднее арифметическое значение показателя параметра оптимизации в т параллельных опытах. Следующим шагом проверяем однородность дисперсии. Для этого воспользуемся критерием Кохрена: Если рассчитанное значение меньше табличного, то гипотеза об однородности дисперсий и воспроизводимости результатов экспериментов принимается.

Средняя для всего эксперимента оценка дисперсии воспроизводимости единичного результата рассчитывается по формуле: Величина уи определялась по т повторностям, следовательно, она будет ближе к истинному значению выхода, чем результаты единичных по вторностей в соответствующем варианте опыта. Средняя для всего эксперимента дисперсия воспроизводимости среднего значения выхода в каждой строке будет в т раз меньше дисперсии S2(y), т.е. В определении оценки любого из коэффициентов уравнения участвуют все N средних результатов опытов, оценкой дисперсии которых будет одна и та же величина S (y),i.Q. оценка дисперсии любого из независимо определяемых коэффициентов будет иметь одну и ту же величину. При равном числе параллельных опытов во всех точках плана матрицы ее можно определить по следующей формуле: Доверительная ошибка коэффициентов рассчитывается по критерию Стьюдента ( ) = /( 5/)5( ). Если б( (&,), то оценка коэффициента Ь{ значимо отличается от нуля. В противном случае оценка bt считается значимо не отличающейся от нуля, и ее приравнивают нулю. Для проверки значимости коэффициентов зададим уровень значимости 5% и по соответствующим таблицам найдем значение критерия Стьюдента /. Статистическая незначимость коэффициента может быть обусловлена следующими причинами

Модель полого факторного эксперимента шероховатости

Теоретические и экспериментальные исследования процесса нарезания гипоидных конических колес резцовыми головками-протяжками с круглыми резцами явились основой для разработки технологичной конструкции инструмента и расчета оптимальных режимов резания.

С помощью выполнения работы представляется возможным сформулировать основные положения методики проектирования и настройки резцовых головок протяжек с круглыми резцами.

Для зуборезной головки-протяжки используется монолитный корпус с установленными в нем посредством резцедержателей круглых резцов, механизм регулировки угла наклона главной режущей кромки, положение режущих кромок резцов определено механизмом радиальной регулировки, включающим клиновой упор с наружной поверхностью в виде усеченного конуса, установленного соосно с корпусом головки и выполненного в виде втулки. Каждый резец установлен с углом наклона главной режущей кромки равным или больше нуля, при этом углы наклона главных режущих кромок резцов могут быть как одинаковыми, так и последовательно уменьшаемыми при увеличении номера одноименного резца.

Зуборезная головка состоит из корпуса 1, резцедержателей 4, установленных в корпусе 1, с вставленными в них круглыми резцами 3. Резцы опираются на клиновой упор 2 и прижимаются к нему винтами 5. Для регулировки угла наклона режущей кромки резцов 3 служит винт 6. В конструкции предусмотрена и радиальная регулировка резцов. Она осуществляется посредством регулировочной шайбы 7. При увеличении высоты шайбы радиальное положение режущих кромок резцов уменьшается, и, наоборот, приуменьшении высоты шайбы радиальное положение резцов увеличивается.

В процессе проектирования зуборезной головки-протяжки необходимо определить диаметр и количество резцов в головке, поскольку диаметр резцов должен быть достаточным для обработки впадины зуба, а число резцов зависит от номинального диаметра головки и радиусов резцов. бину впадины зуба обрабатываемого колеса he. Следующим шагом выбираем зазор между обрабатываемым колесом и торцом зуборезной головки Sj=1...2 мм. После этого принимаем величину площадки опоры резца на опорный конус зуборезной головки 82=1...3 мм. Определяем величину наклона оси резца а, и величину переходной ленточки торца резца в коническую часть (равна разводу резцов) w.

Поскольку данный инструмент будет применяться в качестве круговой протяжки необходимо иметь сегментный участок без резцов, который позволит производить деление на зуб в процессе обработки колеса. Для этого используется сегмент, соответствующий углу крепления двух резцов.

Для дальнейшего проектирования инструмента необходимо определить радиальное положение резцов в головке. Оно будет определяться опорным конусом. Следовательно, необходимо определить его диаметр и высоту. пуклой стороны зуба конического колеса, который будет соответствовать радиусу внутренних резцов в зуборезной головке-протяжке, схема расчета представлена на рис. 5.3.

Из рисунка 5.3 видно то, как располагается резец в зуборезной головке-протяжке, а также как располагается в инструменте опорный конус. Видно, что резец опирается на опорный конус и его радиальное положение определяется диаметром конуса d Следовательно, для однозначного расположения резцов в радиальном направлении головки необходимо определить диаметр опорного конуса dk. Рассчитать диаметр опорного конуса можно по формуле 5.4: где -номинальный диаметр резцовой головки, w-развод резцов, h-глубина впадины зуба, у-зазор между торцом зуборезной головки-протяжки и заготовкой.

Высота опорного конуса /? должна быть больше высоты резца находящегося в корпусе зуборезной головки-протяжки. Для определения минимальной высоты конуса можно воспользоваться формулой 5.5: где afp-диаметр резца, /ге-глубина впадины зуба, /-зазор между торцом зуборезной головки-протяжки и заготовкой.

Поскольку на практике не возможно получить абсолютно точно линию перехода конической поверхности в плоскость (торец), а также для облегчения контроля диаметра опорного конуса, то необходимо сделать цилиндрическую ленточку в 1 мм, а следовательно возникает необходимость пересчета диаметра dk с учетом этой ленточки. Формула примет вид:

Ниже приведен эскиз опорного конуса с указанием его диаметра, высоты и цилиндрической канавки на нем, рис. 5.4.

Следующим шагом рассчитаем корпус зуборезной головки-протяжки. Предметом расчета в корпусе будет являться расположение отверстий под резцы. Отверстия под резцы должны располагаться таким образом, чтобы между резцами был промежуток для деления заготовки на зуб в процессе обработки, рис. 5.5.

Высота головки должна быть достаточной для размещения в ней резцов и обеспечения прочности корпуса. Т.е. высота корпуса инструмента должна складываться из высоты опорного конуса /? , высоты регулировочной шайбы 7 (рис. 5.1) и части необходимой для базирования опорного конуса в корпусе головки, причем последняя должна быть достаточной для восприятия силовых нагрузок, возникающих в процессе резания.

Похожие диссертации на Совершенствование технологии протягивания и эксплуатационных свойств инструмента для обработки конических колес с круговыми зубьями