А.М. Романенко Расчет и проектирование долбяков на ЭВМ

Министерство образования Российской Федерации

Кузбасский государственный технический университет Кафедра металлорежущих станков и инструментов

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОЛБЯКОВ НА ЭВМ

Методические указания к практической работе по курсу "САПР станков и инструментов"

для студентов специальности 120200 “Металлорежущие станки и инструменты”

Составитель А.М. Романенко

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 10 от 27.10.99

Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией специальности 120200 Протокол № 10 от 27.10.99

Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2000

1

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Цель данной работы - ознакомить студентов с методом расчета конструктивных и геометрических параметров на ЭВМ.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Оптимизация геометрических параметров долбяка

При проектировании долбяка одним из основных элементов расчета является определение исходного расстояния Ау нового долбяка.

С увеличением Ау снижается шероховатость поверхности зуба нарезаемого колеса, что обеспечивает уменьшение шума и более плавное зацепление. Кроме того, с возрастанием величины Ау у колеса с малым числом зубьев уменьшается опасность подрезания профиля по вершинам зубьев.

Вместе с тем с увеличением Ау уменьшается толщина зуба долбяка на вершине, что значительно снижает его стойкость. Наряду с этим долбяки с большой величиной исходного расстояния дают у основания зубьев нарезаемых колес большую высоту переходной кривой.

Установлено, что практический выбор величины исходного расстояния ограничивается в основном заострением вершины зуба долбяка. Следовательно, при проектировании долбяков необходимо выбирать наибольшую величину Ау или максимальный коэффициент смещения исходного контура X, ограничиваясь допустимой величиной заострения зуба долбяка и обеспечением правильности зацепления по условию отсутствия максимальной интерференции профилей.

Таким образом, критерием оптимизации является значение коэффициента смещения исходного контура X0 max или максимальное значение А. Ограничивающими факторами являются допустимая величина заострения зуба долбяка (Sa0) и отсутствие интерференции профилей. Управляющими факторами являются число зубьев долбяка Z0, высота головки зуба ha0.

Исходные данные: модуль m, угол зацепления α tω , число зубьев нарезаемого колеса Z1, число зубьев сопряженного колеса Z2

2

3

Выбирают инструментальный материал ИМ долбяка (блок 3) с помощью таблиц соответствий см. рисунок.

При выборе ИМ учитывают следующие условия: обрабатываемый материал, скорость резания, требуемую надежность долбяка, материал инструмента для заточки, способ изготовления, размеры профиля.

Вблоках 8-14 определяют минимально допустимую толщину

зуба долбяка на вершине Sa0 по условию механической прочности. Коэффициент смещения исходного контура Х определяют методом последовательных приближений (блоки 16-21).

Необходимые начальные граничные значения коэффициента устанавливают в пределах ±2, что теоретически обеспечивает все возможные случаи смещения исходного контура долбяка.

Вблоках 23-34 определяют конструктивные параметры долбя-

ка.

Вблоках 35, 36 проводится проверка полученного максимального коэффициента смещения исходного контура Х по условию отсутствия интерференции профилей. Если это условие не выполняется, то увеличивают число зубьев долбяка.

3.ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Работу производить в следующем порядке. 1. Получить задание.

2. Подготовить и ввести необходимые данные для расчета: исходными для расчета являются величины: m - модуль; z1 - число зубьев нарезаемого колеса; Sn1 - толщина зуба нарезаемого колеса на диаметре делительного цилиндра; da1 - диаметр вершин зубьев нарезаемого колеса; df1 - диаметр впадин зубьев нарезаемого колеса; α - угол профиля исходного контура; β 1- угол подъема винтовой линии на делительном цилиндре (для косозубых колес); δ 0 - угол боковой затылования зуба долбяка; γ 0 - передний угол резания зуба долбяка; d0t - теоретический делительный диаметр долбяка.

3. Произвести расчет геометрических и конструктивных параметров на ПЭВМ и получить результаты расчета. Результатами расчета являются геометрические параметры, необходимые для

параметры задаются следующим списком (в скобках приведены используемые в программных единицах идентификаторы соответствующих величин); рт - длина проверки эвольвенты зуба долбяка (RОР); d0 - диаметр делительного цилиндра долбяка (DO); а0 - величина стачивания долбяка вдоль оси (А); Sa0 - толщина зуба долбяка на диаметре окружности вершин зубьев (SАО); S01 - толщина зуба нового долбяка по нормали (S01); hk01 - высота измерения толщины зуба долбяка (высота до хорды) калибром (НК01); h0 - высота зуба долбяка (НО); db01 - диаметр основного цилиндра для выпуклой стороны зуба долбяка (DВ01); db02 - диаметр основного цилиндра для вогнутой стороны зуба долбяка (DВ02); ϕ - задний угол шлифования долбяка (ТF); β 01 - угол установки шлифовального круга на станке для обработки выпуклой стороны зуба долбяка (В01); β 02 - угол установки шлифовального круга для обработки вогнутой стороны зуба долбяка (В02); dнар - диаметр окружности начала активной части профиля зуба нарезаемого колеса в нижней точке после обработки долбяком (D1P); db1 – диаметр основного цилиндра нарезаемого колеса (DВ); z0 -число зубьев долбяка (Z0).

4. Сделать рабочий эскиз долбяка.

3. ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчет по работе должен содержать результаты расчета конструктивных и геометрических параметров долбяка и эскиз со всеми необходимыми размерами.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сахаров Г.Н. и др. Режущий инструмент. М.: Машинострое-

ние, 1989.

2.Проектирование и расчет металлорежущего инструмента ЭВМ: Учеб. пособие для ВТУЗов / О.В. Таратынов, Г.Г. Земсков и др. Под ред. О.В. Таратынова - М.: Высш. шк., 1991.

5

Составитель Андрей Михайлович Романенко

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОЛБЯКОВ НА ЭВМ

Методические указания к практической работе по курсу "САПР станков и инструментов" для студентов специальности 120200 “Металлорежущие станки и инструменты”

Редактор Е.Л. Наркевич

ЛР № 020313 от 23.12.96

Подписано в печать 20.10.99. Формат 60× 84/16.

Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. л. 0,65. Тираж 50 экз. Заказ Кузбасский государственный технический университет.

650026, Кемерово, ул. Весенняя, 28.

Типография Кузбасского государственного технического университета.

650099, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4а.