5.1. Форма и размеры неэвольвентных профилей деталей

Неэвольвентные профили обычно образуются сочетанием прямых, дуг окружностей и иногда кривых других видов. Наиболее распространены обкатные РИ для обработки прямолинейных профилей, например, профиля прямобочного шлицевого вала (рис. 5.1.1). Положение прямолинейного профиля определяется положением его граничных точек (т.1 и т.2 для валов- радиусами вершин r_a1 и впадин r_f1) и углом профиля γ_w1 на центроиде (начальной

Рис. 5.1.1. окружности радиуса r_w1).

5.2. Определение формы профиля режущей кромки

Профиль режущей кромки в общем случае может быть определен различными пространственными и плоскостными методами.

Определение профиля режущей кромки инструмента является действием обратным фактической обработке детали РИ. Пространственные методы универсальны и точны, но математически сложны. На практике часто применяют менее сложные плоскостные методы профилирования.

5.3. Плоскостные методы профилирования

Они могут быть применены при проектировании РИ с прямолинейным главным движением при параллельных осях РИ (типа долбяков) и детали; или РИ с вращательным главным движением при углах скрещивания осей РИ и детали, близких к 90˚ (например, обработка червячно-шлицевой фрезой).

Имеются 3 метода профилирования:

1) графический;

2) графоаналитический;

3) аналитический.

5.4. Графические методы профилирования

Существуют 2 метода: 1) на основе линии зацепления; 2) методом огибающей.

5.5. Профилирование на основе линии зацепления

Рис. 5.5.1.

В качестве примера возьмем обработку шлицевого валика червячно-шлицевой фрезой (рис. 5.5.1). Пусть известны радиусы начальной r_w1, наружной r_a1 и внутренний r_f1 окружностей шлицевого вала. Необходимо построить соответствующий профиль РИ. Начальная прямая фрезы и начальная окружность шлицевого вала обкатываются без скольжения, точка их касания Р- полюс зацепления.

Пусть при взаимном обкате (см. стрелки на рис.) профиль шлица примет некоторое i-ое положение, определяемое углом α_wi. Согласно положениям теории обкатки сопряженные точки профиля детали и РИ в момент их совпадения на линии зацепления находятся на общей нормали к профилям, проходящей через полюс зацепления т. Р. Опуская перпендикуляр из т. Р на профиль шлица находим положение точки . Для определения положения координаты точки в системе координат РИ – необходимо шлицевый вал вернуть в исходное положение. При этом т. «пойдет» по линии , параллельной начальной прямой АА, а нормаль переместится параллельно самой себе в положение , причем расстояние равно дуге и равно расстоянию (обкатка без скольжения):

.

Таким образом, искомая точка профиля режущей кромки инструмента определяется как точка пересечения прямой , параллельной начальной прямой АА, и прямой Q_iМ_иi, проведенной через т. параллельно нормали . Задавая различные положения профиля шлица (α_wi = var), можно найти множество точек , т.е. построить полный профиль режущей кромки инструмента путем проведения плавной линии через все т. . Соединяя плавной линией все точки , получим линию зацепления.