О назначении допусков на погрешности формообразования червяка и производящей поверхности червячной фрезы
Технологические исследования в области определения допусков на погрешности изготовления активных поверхностей червячной фрезы и червяка, исходя из величины допуска /!ls на их идентичность, а также из условий обеспечения других норм плавности по ГОСТ 3675-81, в общетехнической и учебной литературе практически не описаны. Такие работы проводились в весьма ограниченном количестве и были, как правило, достоянием узкого круга специалистов, которые на отдельном предприятии решали подобные задачи для изготовления конкретной передачи.
Применительно к червячным фрезам для нарезания цилиндрических зубчатых колес решение задачи определения допусков на инструмент впервые было предложено в руководящем материале «Вопросы повышения точности червячных зуборезных фрез», М. ВНИИ, 1968 (под ред. И. Г. Баранова) и основывалось на допустимом отклонении профиля зубьев колеса от эвольвенты.
В этой работе была изложена методика расчета допусков на червячные чистовые фрезы, исходя из допускаемых величин погрешности профиля и погрешности основного шага обрабатываемых колес. Та часть погрешности А/ф профиля зуба обрабатываемого колеса, которая вызывается погрешностями зуборезной фрезы, нормативно была ограничена 65% общего допуска на профиль зуба нарезаемого колеса. В свою очередь величину А/ф было предложено определять в зависимости от ряда погрешностей: органической погрешности Д/орг приближенного профилирования зуба фрезы, погрешности винтовой линии фрезы А/ь, погрешности профиля А/р и отклонения А[ от радиальности образующей передней поверхности, - по формуле:
Органическая погрешность Д/ор, профиля зуба колеса вызывается заменой эвольвентного производящего червяка на архимедов червяк с требуемым шагом зацепления. Ее величину было предложено определять по специально разработанным таблицам численных значений органической погрешности Afopr в зависимости от модуля. Квадратичное сложение составляющих А/ь, А/Р, А[ указывает на случайный характер их сочетания. Их величины рекомендуется выбирать в пределах:
исходя из которых следует ограничивать влияние погрешностей обработки зубьев фрезы на заточном и затыловочном станках, включая не только органические погрешности профилирования шлифовальных кругов, но и погрешности настройки элементов наладок этих станков.
Однако, ввиду отсутствия прямых функциональных зависимостей между погрешностями обработки фрезы на заточном и затыловочном станках и получающимися из-за них погрешностями профиля зуба колеса, авторам приведенной выше работы в тот период не удалось конкретизировать методику расчета допусков на отклонения элементов зуба фрезы, формирующих ее производящую поверхность.
Как известно, основными параметрами любой из характеристик качества изделия являются не только абсолютная величина поля рассеяния погрешностей, порождаемая совокупным действием случайных факторов, но и середина поля рассеяния, координата которой, имеющая свой знак и величину, определяет расположение поля рассеяния и, в конечном итоге, диапазон изменения параметра качества. Это необходимо учитывать при проектировании и изготовлении червячных фрез для червячных колес для обеспечения плавности работы червячных передач.
Таким образом, в области назначения допусков на формообразование профилей рабочего и производящего червяков первоочередной технологической задачей является распределение между погрешностями изготовления червяка и фрезы допуска fls на отклонение профиля витка червяка передачи от профиля производящего червяка (погрешность винтовой поверхности витка червяка по определению ГОСТ 3675-81 или погрешность производящей поверхности инструмента - по стандарту более ранней редакции).
Вторая задача - исходя из норм плавности передачи, определить положения середин полей допусков на геометрические элементы профилей червяка и фрезы, учитывая также влияние периодических переточек фрезы.
Третья задача - определить влияние погрешностей настройки элементов наладки заточного, затыловочного и червячно-шлифовального станков и назначить допуски на те элементы, которые изменяются в процессе обработки фрез и червяков, в частности, расчетный радиус (диаметр) шлифовального круга, профилированного для обработки соответствующей поверхности зубьев червячной фрезы или витка червяка.
Подавляющее большинство применяемых в машино- и станкостроении червячных передач проектируют на основе архимедова червяка и, соответственно, наибольшее распространение получили червячные фрезы для червячных колес с прямолинейным или близким к нему исходным контуром в осевом сечении червяка и классическим соответствием размеров производящего червяка фрезы и рабочего червяка передачи.
Однако в последние годы определились новые направления в области исследования и совершенствования технологии производства червячных передач, проектирования и применения червячных фрез для червячных колес:
- • червячные фрезы и их станочные наладки для нарезания червячных колес к передачам с локализованным контактом;
- • применение унифицированного инструмента для колес червячных передач на основе регулирования шага зацепления при изготовлении червяков (метод первичности инструмента);
- • производство червячных фрез для нарезания колес глобоидных передач;
- • технологическое обеспечение изготовления червячных фрез для колес передач с жидкостным трением, передач с червяками типа ZT и др.
Обобщение и развитие научного и практического опыта производства червячных передач, включая проектирование и изготовление червячных фрез для червячных колес, с учетом многообразия применяемых сегодня и перспективных типов зацеплений, описано в дальнейших главах.
Библиография к главе 5
- 1. Семенченко Д.И., Шевченко А.Н. Вопросы повышения точности червячных зуборезных фрез. Руководящие материалы./ Под ред. И.Г. Баранова. М.: Министерство станкоинструментальной промышленности, ВНИИ, 1968. 97с.
- 2. Острецов Г.В., Пичхадзе Ш.И., Филиппов Е.К. Основные вопросы изготовления червячных делительных пар зубообрабатывающих станков: рекомендации. М.: ЭНИМС, ОНТИ, 1974. 50 с.
- 3. Лашнев С.И., Юликов М.И. Расчет и конструирование металлорежущих инструментов с применением ЭВМ.// М.: Машиностроение, 1075. 392 с.
- 4. Ребане Ю.К. Расчет инструмента и карт наладок для обработки зубчатых эвольвентных и червячных колес на станках с ЧПУ: Методические рекомендации. М. ГРНТИ, 1988. 120
с.
5. Sandler АЛ. Technological Prerequisites for Tooth-to-tooth Accuracy of Worm Gears, Proc. of International Conference «Power Transmissions-ОЗ», Vol.2, Varna, Bulgaria 2003, pp. 130-131.
