Cel i zakres ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest praktyczne poznanie sposobów obróbki kół zębatych na frezarkach i ich wpływu na dokładność wykonanego uzębienia.

Otoczka

Szkic półfabrykatu:

Założenia do wytworzenia kół zębatych:

• m = 2 [mm]

• z = 38

• zęby proste

• średnica zewnętrzna koła zębatego:

d_A = d + 2h_A = m * z + 2 * m = m(z+2) = 2 * 40 = 80 mm

• wysokość stopy zęba:

h_F = 1, 2m = 1, 2 * 2 = 2, 4 mm

• średnica wewnętrzna koła zębatego:

d_F = d − 2h_F = m(z−2,4) = 2(38−2,4) = 2 * 35, 6 = 71, 2 mm

Metoda kształtowa (frezarka pozioma)

• Dobieramy frez kształtowy modułowy z tabelki zawartej w instrukcji, a więc będzie to frez nr 6

• średnica freza: D_N = 62,7 mm

• prędkość skrawania: [wg katalogu V_C = (25÷40)m/min], dobieramy V_C = 30 m/min

• prędkość obrotowa:

$$n = 318*\frac{V_{C}}{D_{N}} = 318*\frac{30}{62,7} \approx 150\frac{\text{obr}}{\min}$$

• posuw: f = 90 m/min

• ilość obrotów na podzielnicy:

$$n_{K} = \frac{40}{z} = \frac{40}{38} = 1\frac{1}{19}\text{\ obr.}$$

• głębokość skrawania:

a_P = 2, 2m = 2, 2 * 2 = 4, 4 mm

Metoda i frezarka obwiedniowa

• średnica freza: D_N = 62 mm

• kąt freza: γ = 2°1’

• krotność freza: k = 1

• posuw: f_P = 0,8 mm/obr

• prędkość skrawania: V_C = 30 m/min

1. Łańcuch kinematyczny prędkości obrotowej freza:

$$i_{V} = 2,87*\frac{V_{C}}{D_{N}} = \left\lbrack \frac{32}{28} \right\rbrack$$

1. Łańcuch kinematyczny ruchu odtaczania (podziałki):

$$i_{j} = \frac{24k}{z} = \frac{24}{38} = \left\lbrack \frac{40}{95}*\frac{30}{20} \right\rbrack$$

1. Posuw pionowy:

$$i_{\text{II}} = \frac{3}{10}*f_{P} = \frac{3}{10}*0,8 = \frac{24}{100} = \frac{3*8}{10*10} = \left\lbrack \frac{30}{100}*\frac{56}{70} \right\rbrack$$

Pomiary

• Pomiar grubości zęba S:

S = S^′ * m = 1, 5703 * 2 = 3, 1406 mm

S’ – grubość zęba dla m = 1 i z = 38

• Wartości zmierzone dla frezarki obwiedniowej:

S = 3,18 [0°]

S = 3,14 [120°]

S = 3,2 [240°]

• Wysokość pomiarowa zęba h_P :

h_P = h^′ * m = 10162 * 2 = 2, 0364 mm

h’ – wysokość pomiarowa zęba dla m = 1 i z = 38

Pomiar k-zębów (mikrometr talerzykowy) k = 5

W_K = W^′ * m = 13, 8168 * 2 = 27, 6336 mm

WK [mm]
Metoda kształtowa
27,64
27,64
27,645

Wnioski.

Analizując wyniki pomiarów można dojść do wniosków:

• metoda obwiedniowa jest wydajniejsza niż kształtowa, porównując wykonanie 38 a 5 zębów

• frezarka pozioma wykonuje zęby dokładniej, jest mniejszy błąd wykonania

• ustawienie przekładni gitarowej w frezarce obwiedniowej może być pracochłonne, ze względu na konieczność znalezienia odpowiedniej pary kół.

Podsumowując, jeżeli zależy nam na produkcji masowej kół zębatych o mniejszej dokładności wymiarowej, powinniśmy korzystać z frezarki obwiedniowej, lecz jeśli zależy nam na dużej dokładności wykonania zębów, to powinniśmy wybrać frezarkę poziomą.