3. Расчёт режима резания

Частота вращения шпинделя определяется по формуле:

где V – окружная скорость, м/мин;

D –наружный диаметр, мм;

По таблице 10 [4] для обработки стали 40Х дисковой фасонной фрезой с диаметром D=70 мм рекомендуется окружная скорость 36 м/мин, в таком случае частота вращения фрезы равна:

Подачу на зуб S_z рекомендуется брать в диапазоне 0,05-0,15 мм/зуб.

Минутная подача определяется по формуле:

2. Расчёт и выбор конструктивных элементов дискового шевера

Шевингование – процесс отделки зубчатых колёс средней твердости (обычно <40 HRC_э) при помощи специального инструмента – шевера. Шеверы могут иметь различную конструкцию, но наиболее часто представляют собой косозубые зубчатые колёса, зубья которых снабжены неглубокими канавками, расположенными параллельно торцам или перпендикулярно направлению зуба. В последнее время этот процесс применяют также для обработки закалённых колёс при использовании абразивных шеверов. Шевингование применяют, как правило в массовом и серийном производстве.

3.1 Исходные данные

Материал нарезаемого колеса – сталь 12ХН3А (221HB, );

Модуль – m=4;

Число зубьев обрабатываемого колеса – z=24;

Угол зацепления ;

Ширина обрабатываемого зубчатого колеса 35 мм;

Степень точности 7-7-6-В;

Число зубьев сопряженного колеса – z₂=48.

3.2 Проектирование дискового шевера

При выборе стандартного или изготовления специального шевера необходимо соблюдение следующих условий:

• числа зубьев шевера и обрабатываемого колеса не должны иметь общих сомножителей;

• число зубьев шевера должно быть по возможности больше числа зубьев обрабатываемого колеса;

• угол скрещивания должен быть в пределах ;

• радиальный зазор между головками зубьев шевера и впадинами забьев колеса должен быть не менее (0,15-0,2)m_n0;

• левозаходный шевер – для косозубых правозаходных колёс, правозаходнй – для левозаходных и прямозубых колёс.

К размерам, определяющим геометрию шевера относятся (рисунок 4):

d_a0 – диаметр окружности вершин зубьев, наружный диаметр, мм;

d_b0 – диаметр основной окружности, мм;

d₀ – диаметр делительной окружности, мм;

m_n0 – нормальный модуль, мм;

z₀ – число зубьев;

b – ширина шевера по ступице, мм;

b₀ – ширина шевера по венцу, мм;

d_от – диаметр отверстия для выхода гребёнки, мм;

d_ц – диаметр центров отверстий для выхода гребёнки, мм;

a₁ – ширина шпоночного паза, мм;

c₁ – размер, определяющий глубину шпоночного паза, мм;

l – глубина канавки, мм;

t_K – шаг канавки, мм;

s – ширина канавки, мм;

β₀ – угол наклона винтовой линии зуба, град.

Рисунок 4 – Конструктивные параметры дискового шевера

В целях удешевления изготовления шевера целесообразно воспользоваться стандартными рядами их типоразмеров, если они удовлетворяют указанным требованиям. Шевер 2570-0422 удовлетворяет всем условиям для обработки заданного зубчатого колеса.

Геометрические параметры шевера 2570-0422 :

Исходя из номинальный диаметра, по таблице 4 [3] определяем:

b₀=25 мм; d=63,5 мм.

Высота головки зуба колеса равна:

Номинальная высота ножки зубьев равна:

Диаметр впадин шевера равен:

Определим угол зацепления в торцевом сечении :

Определим модуль в торцевом сечении:

Определим угол давления в точке эвольвенты, находящийся на окружности впадин шевера:

Номинальная толщина зуба шевера по дуге делительной окружности (после переточки на величину по толщине зуба):

где - утолщение зуба, определяемое по таблице 6 [3], мм.

Толщина зуба шевера по дуге окружности впадин в торцевом сечении равна:

Ширина впадины между зубьями шевера в торцевом сечении определяется по формуле:

Угол наклона оси отверстий для выхода гребёнки обычно принимается меньше β₀ на :

Ширина впадины между зубьями в нормальном сечении в таком случае будет равен:

Диаметр отверстий для выхода долбёжной гребёнки задаётся в соответствии с таблицей 7 [3] исходя из нормального модуля:

Диаметр центров отверстий для выхода гребёнки (резца) при долблении канавок определяется из выражения:

где

тогда:

Определим угол давления эвольвенты в точке, лежащей на наружном диаметре нового шевера:

Ширина вершины зуба определяется по формуле:

Для шеверов, канавки которых соответствуют исполнению 1, ширина вершины зуба в месте канавки равна:

Во всех случаях вершина зуба шевера не должна быть заострённой, т.е. В нашем случае это условие выполняется.