Для расчета дифференциала зубофрезерного станка необходимо учитывать несколько ключевых аспектов, связанных с кинематикой и геометрией фрезерования зубчатых колес. Мы будем рассматривать процесс нарезания зубчатых колес типа цилиндрических прямозубых шестерен. В этом контексте важно понимать, какие параметры участвуют в формировании зубчатого зацепления и каким образом настройки станка влияют на конечный результат.
Основные параметры заготовки и инструмента:
- Диаметр заготовки (D): Внешний диаметр цилиндрической заготовки, из которой будет сформироваться зубчатое колесо.
- Число зубьев (Z): Количество зубьев на готовом зубчатом колесе.
- Модуль (m): Основной параметр, который характеризует размеры зубчатого зацепления. Модуль выражается в миллиметрах.
- Угол профиля зуба (α): Обычно для стандартизированных колес угол профиля равен 20 градусам.
Параметры фрезерного инструмента:
- Число ножей фрезы (n): В зубофрезерном процессе инструмент имеет несколько режущих кромок, которые поочередно вступают в контакт с заготовкой.
- Подача (s): Перемещение заготовки за один цикл работы, обычно выражается в миллиметрах на оборот.
Кинематика и дифференциал:
В зубофрезерных станках используется дифференциал, чтобы учесть относительное движение между заготовкой и инструментом. Это необходимо для корректного нарезания профиля зубьев. Для расчета передач и дифференциала мы должны учитывать правильное соотношение между вращением заготовки и инструмента.
Расчет основных передаточных чисел:
- Передаточное соотношение главной пары (i_g): Связывает вращение шпинделя с заготовкой.
- Передаточное соотношение подачного винта (i_p): Отражает подачу заготовки относительно вращения инструмента.
Расчет передаточного числа можно выразить как:
где Z — число зубьев заготовки, а n — число ножей на фрезе.
Также для обеспечения правильной подачи заготовки относительно инструмента используется:
где m — модуль зубчатого колеса, p — шаг фрезы.
Корректировка настройки станка:
Важно убедиться, что настроенные передаточные отношения корректируют движение таким образом, чтобы профиль зуба выходил точным. Поэтому полученные передаточные числа используются для установки шестерен в кинематической цепи станка.
Выводы и проверка:
Итоговую наработку и все параметры следует проверить на тестовых заготовках. При проверке обращается внимание на точность профиля зубьев, их равномерность и параметры окружности делительного диаметра.
Каждый аспект и шаг необходимо учесть с большой точностью и аккуратностью, поскольку малейшие погрешности в настройках могут привести к нарушению работы зубчатого колеса и более быстрому износу деталей механизма.
