2553

Расчет настройки зубофрезерного станка для обработки цилиндрического косозубого колеса

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Зубофрезерный полуавтомат предназначен для фрезерования зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес в условиях среднею и крупносерийного производства.

Русский

2014-11-21

333.29 KB

199 чел.

Решение

1.Расчёт зубчатого косозубого колеса

Определяем делительный диаметр колеса:

 Принимаем

Определяем окружность вершин зубьев колеса:

Определяем диаметр окружности впадин колеса:

 Принимаем  

Определяем ширину колеса:

Рис.1-Схема косозубого колеса

Для нарезания косозубого колеса принимаем по условию червячную фрезу по ГОСТ 9324-80 с модулем m=2,5 мм .Фреза 2510-4077 АА.(си рис.2)

Рис.2-Фреза червячная

Рис.3-Принципиальная схема нарезания косозубого цилиндрического колеса

2.Назначение станка 

Зубофрезерный полуавтомат [выбираем из (1) стр.51] мод. 5М324А(рис.3) предназначен для фрезерования зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых колес, а также червячных колес в условиях среднею и крупносерийного производства. По точности станок изготовлен в соответствии с требованиями ГОСТ 659 - 78 по классу Н. Высокая универсальность станка обеспечивает работу по автоматическому циклу с радиальным врезанием, попутным и встречным фрезерованием.

Техническая характеристика станка

Наибольший диаметр нарезания прямозубых колес, мм…………………500

Наибольший модуль колес, мм……………………………………………8

Наибольшая длина зуба прямозубых колес, мм …………………………350

Наибольший угол наклона зубьев, град……………………………………±60

Наибольшие размеры червячной фрезы, мм

диаметр 18

длина 20

Пределы частот вращения фрезы, мин……………………………………… 50-31

Пределы вертикальных подач фрезы, мм /об0,……………………………..68-6,10

Пределы радиальных подач фрезы, мм/об…………………………………..0,35-2,

Мощность главного электродвигателя, кВт………………………………..7,5

Рисунок 4-Зуборезный станок мод. 5М324А:

1-станина; 2-салазки; 3-стол; 4-неподвижная стойка; 5-суппорт; 6-фреза; 7-подвижная стойка; 8-кронштейн (люнет) для поддержки оправки с заготовкой.

3. Анализ кинематической схемы станка

Рассмотрим кинематические цепи станка (рис. 5).

Цепь главного движения: электродвигатель 70, зубчатые колеса 1 - 2-3, сменные колеса гитары скоростей а - b (валы I, II, III), колеса 4-5, 22-23, вал V, колеса 42-43, 44-45, вал VII (фреза).

Цепь вращения стола: электродвигатель 70, зубчатые колеса 1-2-3, сменные колеса  a1-b1 колеса 4-5, 6-7, 8-9-10, дифференциал, передачи 13-14, колеса e-f, сменные колеса гитары деления a2-b2, c2-d2, колеса 15 - 16, 60 - 61, червячная пара 62 - 63. Колесо 63 тесно связано со столом.

Делительная цепь, связывающая вращательное движение фрезы и стола: колеса 45-44, 43-42, 23-22, 6-7, 8-10, дифференциал, колеса 13-14, колеса e-f, сменные колеса гитары деления  a2-b2,,  c2-d2колеса 15-16, 60-61, червячная передача 62-63.

Цепь вертикальной подачи: червячная- пара 63-62, колеса 61-60,16-15, червячная передача 17-50,- колеса 58-57, сменные колеса гитары подач a3 -b3, колеса 56-55, 33-28, червячная передача 25-18, винт вертикальной подачи с шагом  t1 = 10 мм.

Ускоренная вертикальная подача осуществляется по цепи: электродвигатель 73, цепная передача 21-59, колеса 54-53, 30-28, червячная передача 25 -18, винт вертикальной подачи с шагом t1 = 10 мм.

Цепь радиальной подачи для нарезания червячных колес идет от стола через червячную пару 63-62, колеса 61- 60,16-15, червячные пары 17-50, 58-57, сменные колеса a3 -b3, колеса 56-55, 33-34, 31-32 , червячную передачу 35-36 па винт радиальной подачи X с шагом t2 = 10 мм.

В станке имеется дополнительная цепь, связывающая вращение стола и вращение фрезы. Началом этой цепи являются стол, затем следует передача 63-62, колеса 61-60, 16-15, червячная передача 17-50, колеса 58-57, коробка подач со сменными шестернями a3 -b3 , колеса 54-53, 30-28, коническая пара 27-26, гитара дифференциала а2 -b2, с2 -d2, колеса 19-20, червячная пара 11 - 12, дифференциальный механизм, конические колеса 7-6, 22-23, 42-43, на колеса 44-45 - шпиндель. Эта цепь включается при нарезании цилиндрических косозубых колес.

Рис. 5 Кинематическая схема станка мод. 5М324А.

3.1 Настройка цепи главного движения

1. Условие настройки.

Цепь главного движения (вращения фрезы) начинается от электродвигателя (P = 7,58 кВт, n = 1460 об/мин), заканчивается фрезой и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс А-В. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от частоты вращения двигателя, который является начальным звеном, к частоте вращения фрезы, которая является конечным звеном цепи  ( nдв об/мин → nфр об/мин).

2. Определение частоты вращения фрезы.

Частота вращения фрезы определяется по формуле:

3. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

При составлении УКБ идём длине по всей цепи: от первого звена — электродвигателя, до конечного — фрезы.

,

где 1460 об/мин – частота вращения двигателя;

– зубчатые цилиндрические пары;

– гитара сменных зубчатых колёс (зубчатая пара), которую

необходимо найти;

– зубчатые конические пары.

4. Расчёт УКБ относительно А и В.

Рассчитывая УКБ относительно А и В, мы тем самым рассчитываем передаточное отношение iv цепи главного движения.

 

5. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Так как передаточное отношение гитары сменных зубчатых колёс  = 0,35, то из приложенных к станку комплектов зубчатых колёс сменные колёса гитары для цепи главного движения выбираем 27-50, так как

Рис.6-Схема гитары сменных колёс

6. Определение фактической частоты вращения фрезы n'фр об/мин.

7. Определение фактической скорости резания V' м/мин.

Фактическая скорость резания определяется по формуле:

3.2 Настройка цепи обката (деления)

1. Условие настройки.

Цепь обката (деления) связывает вращательные движения фрезы и рабочего стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс a-b, c-d. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота фрезы к оборотов заготовки, где:

– количество заходов фрезы ();

– количество зубьев, которые необходимо нарезать (по условию ).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где  – зубчатая цилиндрическая пара;

– зубчатые конические пары;

;

– зубчатая пара, передаточное отношение которой принимаем за 1, т.к z<161;

– гитара сменных зубчатых колёс, которую необходимо рассчитать;

– зубчатая цилиндрическая пара;

– конечное звено (рабочий стол).

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение ix цепи обката (деления).

4. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Исходя из вычисленного передаточного отношения, подбираем сменные зубчатые колёса гитары.

   

  

Проверяем условие сцепляемости колёс :

                                    

                                     

Условие сцепляемости выполняется .

Рис.7-Схема гитары сменных колёс

3.3 Настройка цепи вертикальной подачи фрезерного суппорта

1. Условие настройки.

Начальным звеном цепи вертикальной подачи является рабочий стол, конечным звеном является ходовой винт. Органом настройки цепи является гитара сменных зубчатых колёс a1-b1, c1-d1. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота заготовки к оборотов ходового винта, где:

– величина подачи (по условию = 0,9 мм/об);

– шаг ходового винта ( = 10мм).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где – начальное звено (рабочий стол);

зубчатая цилиндрическая пара;

червячная пара

гитара сменных зубчатых колёс (зубчатая пара)

– зубчатая цилиндрическая пара;

- червячная пара

– конечное звено (ходовой винт).

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение is цепи тангенциальной подачи.

5. Подбор сменных зубчатых колёс гитары .

Так как передаточное отношение гитары сменных зубчатых колёс  = 0,46, то из приложенных к станку комплектов зубчатых колёс сменные колёса гитары для цепи вертикальной подачи выбираем 25-54, так как

Рис.8-Схема гитары сменных колёс

3.4 Настройка кинематической цепи добавочного вращения заготовки к движению деления-обкатки для получения винтовых зубьев

1. Условие настройки.

Цепь дифференциала, сообщающая рабочему столу дополнительное вращательное движение, идёт от ходового винта до рабочего стола и настраивается гитарой сменных зубчатых колёс a2-b2, c2-d2. Это значит, что при рассмотрении данной цепи необходимо идти от одного оборота ходового винта к оборотов заготовки, где

T- шаг нарезаемой спирали;

–нормальный модуль двухзаходней червячной фрезы (по условию );

– число зубьев обрабатываемой детали (по условию ).

2. Составление уравнения кинематического баланса (УКБ).

где – начальное звено (ходовой винт);

– гитара сменных зубчатых колёс (орган настройки цепи),

которую необходимо рассчитать;

– суммирующий механизм (=2);

– зубчатая цилиндрическая пара;

червячная пара

-зубчатые конические пары;

 – передаточное отношение цепи вертикальной подачи =

3. Расчёт УКБ относительно .

Рассчитывая УКБ относительно , мы тем самым рассчитываем передаточное отношение iy цепи дифференциала.

4. Подбор сменных зубчатых колёс гитары . 

Исходя из вычисленного передаточного отношения, подбираем сменные зубчатые колёса гитары.

   

 

Проверяем условие сцепляемости колёс :

                         

                         

Условие сцепляемости выполняется .

Рис.9-Схема гитары сменных колёс

3.5 Определение угла поворота фрезерного суппорта.

 

Где -угол поворота фрезерного суппорта

-угол наклона винтовой линии фрезы

Знак (+) принимается при разноимённых направлений винтовой линии червячной фрезы и зубьев нарезаемого колеса, а знак (-) при одноимённых направлениях винтовой линии .

   =2°53’

Направление винтовых линий по условию  одноимённое : левое -левое

 

Литература

1. Угольников А.А, Лекции по курсу “Станочное оборудование” Витебск 2007

2.Гост 9324-80 Фрезы червячные для цилиндрических колёс с эвольвентным профилем., Москва 1988

3. Кочергин А.И. и др. Металлообрабатывающие станки, линии и инструменты. Минск, 1979 .

4.Власов С.Н. и др. Устройство, наладка и обслуживание металлорежущих станков и автоматических линий. М., 1983.

5.Врагов Ю.Д. Анализ компоновок металлорежущих станков. - Станки и инструмент, 1972, 208 с.

Произвести расчёт настройки зубофрезерного станка для обработки цилиндрического косозубого колеса

№ варианта

Параметры нарезаемого колеса

Параметры червячной фрезы

Режимы резаная

m,

мм

z

β,

град

Направление линии зуба

m, мм

к

D,

мм

ω,

град

Направление винтовoй

линии

V,

м/мни

S,

мм/об

23

2,5

38

11

Левое

2,5

2

100

2°53’

Левое

55

0,9


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20108. Математические модели САУ. Основные формы записи линеаризированных уравнений в автоматики 56.5 KB
  Для систем с распределёнными параметрами уравнение имеет вид уравнения в частных производных. Уравнение статики описывает поведение системы в установившемся режиме. Урие связи между вх и вых велми искомое урие то есть дифуравнение. В общем случае на динамическое звено кроме входной велны на выходную велну могут оказывать влияние возмущающие воздействия Пусть динамическое звено имеет статическую характеристику вида1 и описывается дифференциальным уравнением первого порядка.
20109. Временные характеристики линейных звеньев 49 KB
  Переходная функция и функция веса. Динамические свва звеньев можно определить по их переходным функциям и функциям веса. Переходная функция ht такой переходной процесс который возникает на выходе динамического звена при подаче на вход звена единичного ступенчатого скачка. Весовая функция Rt представляет собой реакцию звена на единичную импульсную функцию поданную на вход.
20110. Передаточные функции динамических звеньев. Частотные передаточные функции и частотные характеристики 33 KB
  Их получают при рассмотрении вынужденного движения системы или звена когда на вход подаётся гармоническое воздействие вида : x1 = Aвхsin wt 1 Рассмотрим динамическое звено : При подаче на его вход сигнала 1 если звено линейное на выходе получается сигнал вида : y = Авыхsinwt j 2 j cдвиг фазы Для удобства принимают символическую форму записи sin or cos через ряд : sin wt = ejwt поэтому: sinwt j = еjwt ...
20111. Позиционные, интегрирующие и дифференцирующие типовые динамические звенья их частотные характеристики 45.5 KB
  Типовое динамическое звено описываемое уравнением не выше второго порядка так как реальные звенья составляются на основании законов выражаемых уравнениями не выше второго порядка.1 Безинерционное идеальное звено звено которое в установившемся режиме и в переходном режиме описывается уравнением y = kx На практике идеальным звеном принимают то звено у которого постоянная времени значительно меньше постоянной времени последующих звеньев 1.2 Апериодическое звено первого порядка звено которое...
20112. Структурные схемы систем автоматического управления 903 KB
  Структурной схемой называется схема отражающая взаимодействие динамических звеньев в процессе работы системы. Может содержать: 1 элемент с 1 входом и 1 выходом 1 элемент 2 входа и 1 выход узел сумматор сравнивающее устройство Последовательное соединение динамических звеньев Общая передаточная функция равна произведению составляющих функций динамических звеньев Параллельное соединение Встречнопараллельное соединение общая передаточная функция если обратная связь отрицательна если обратная связь положительна Если в...
20113. Качество переходных процессов. Частотные показатели качества САР 44 KB
  При этом используют АЧХ замкнутой системы Фjw АЧХ разомкнутой системы Wjw ВЧХвещественночастотная характеристика замкнутой системы Uw.22π Wm 2Использование ВЧХ замкнутой системы для оценки качества. Для устойчивых автоматических систем ВЧХ связана с переходной функцией ht следующей зависимостью: Используя это соотношение можно косвенно оценить границы переходного процесса по амплитуде и длительности. Для того чтобы косвенно судить о качестве рассмотрим свойства ВЧХ и свойства и свойства соответствующих им переходных...
20114. Синтез последовательных корректирующих звеньев 130.5 KB
  Рассмотрим основные виды обр. Жесткая отрицательная обр. связь осуществляется за счет охвата некоторого элемента сисмы обр. связью с передаточной функцией усилительного звена то есть в цепи обр.
20115. Шлифовальные станки. Их классификация 7.26 MB
  Шлифовальные станки. В зависимости от вида обработки шлифовые станки подразделяются на: станки общего назначения; специализированные станки. Круглошлифовальные станкию.
20116. Причины возникновения погрешностей измерительных устройств 27 KB
  Погрешности схемы прибора. Технологические погрешности. Динамические погрешности. Температурные погрешности.