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

180 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

24514. Планирование в системах реального времени 20.19 KB
  Планирование облегчается тем что в системах реального времени весь набор выполняемых задач известен заранее часто также известно времени выполнения задач моменты активизации и т. Если нарушение сроков выполнения задач не допустимо то система реального времени считается жесткой система управления ракетой или атомной электростанцией система обработки цифрового сигнала при воспроизведении оптического диска. Для периодической задачи все будущие моменты запроса можно определить заранее путем прибавления к моменту начального запроса величины...
24515. Мультипрограммирование на основе прерываний. Механизм прерываний 25.58 KB
  Мультипрограммирование на основе прерываний. Механизм прерываний.Мультипрограммирование на основе прерываний. Назначение и типы прерываний.
24516. Необходимость синхронизации процессов и потоков. Критическая секция 19.14 KB
  Необходимость синхронизации процессов и потоков.4 Синхронизация процессов и потоков. В многозадачной ОС синхронизация процессов и потоков необходима для исключения конфликтных ситуаций при обмене данными между ними разделении данных доступе к процессору и устройствам вводавывода. Пренебрежение вопросами синхронизации процессов выполняющихся в многозадачной системе может привести к неправильной их работе или даже к краху системы.
24517. Способы реализации взаимных исключений путем запрещения прерываний, использования блокирующих переменных, системных вызовов 103.83 KB
  Поток при входе в критическую секцию запрещает все прерывания а при выходе из критической секции снова их разрешает. Это самый простой но и самый неэффективный способ так как опасно доверять управление системой пользовательскому потоку который может надолго занять процессор а при крахе потока в критической области крах потерпит вся система потому что прерывания никогда не будут разрешены. Для синхронизации потоков одного процесса программист может использовать глобальные блокирующие переменные к которым все потоки процесса имеют прямой...
24518. Назначение и использование семафоров 46.4 KB
  Пусть буферный пул состоит из N буферов каждый из которых может содержать одну запись рис. Для решения задачи введем три семафора: e – число пустых буферов; f – число заполненных буферов; b – блокирующая переменная – двоичный семафор используемый для обеспечения взаимного исключения при работе с разделяемыми данными в критической секции. Использование семафоров для синхронизации потоков Здесь операции Р и V имеют следующее содержание: Ре – если есть свободные буферы то уменьшить их количество на 1 если нет то перейти в состояние...
24519. Взаимные блокировки процессов. Методы предотвращения, обнаружения и ликвидации тупиков 35.63 KB
  Методы предотвращения обнаружения и ликвидации тупиков. Тупиковые ситуации надо отличать от простых очередей хотя и те и другие возникают при совместном использовании ресурсов и внешне выглядят похоже: процесс приостанавливается и ждет освобождения ресурса. Проблема тупиков включает в себя решение следующих задач: предотвращение тупиков; распознавание тупиков; восстановление системы после тупиков. Другой более гибкий подход динамического предотвращения тупиков заключается в использовании определенных правил при назначении ресурсов процессам.
24520. Функции ОС по управлению памятью. Типы адресов. Преобразование адресов 40.26 KB
  Сама ОС обычно располагается в самых младших или старших адресах памяти. Функциями ОС по управлению памятью являются: отслеживание свободной и занятой памяти; выделение и освобождение памяти для процессов; вытеснение процессов из оперативной памяти на диск когда размеры основной памяти не достаточны для размещения в ней всех процессов и возвращение их в оперативную память когда в ней освобождается место; настройка адресов программы на конкретную область физической памяти. Программист при написании программы в общем случае обращается...
24521. Методы распределения памяти без использования диска (фиксированными, динамическими, перемещаемыми разделами) 83.87 KB
  Методы распределения памяти без использования диска фиксированными динамическими перемещаемыми разделами. Методы распределения памяти. Рассмотрим наиболее общие подходы к распределению памяти которые были характерны для разных периодов развития ОС. Классификация методов распределения памяти 5.
24522. Понятие виртуальной памяти, ее назначение. Свопинг 14.41 KB
  Понятие виртуальной памяти ее назначение. Понятие виртуальной памяти. Необходимым условием для того чтобы программа могла выполняться является ее нахождение в оперативной памяти. Уже давно пользователи столкнулись с проблемой размещения в памяти программ размер которых превышает имеющуюся в наличии свободную память.