ЗУБОРЕЗНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ. Фасонные модульные дисковые и пальцевые фрезы. Червячные фрезы

 

  Вся электронная библиотека >>>

 Зуборезное дело   >>>

  

 

Зуборезное дело


Раздел: Производство

   

§ 2. ЗУБОРЕЗНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ. Фасонные (модульные) дисковые и пальцевые фрезы. Червячные фрезы

  

В современном машиностроении зубчатые колеса нарезают следующими основными методами:

1)        фрезерованием фасонными (модульными) дисковыми и пальцевыми фрезами;

2)        строганием фасонными резцами;

3)        обкатыванием червячной фрезой;

4)        обкатыванием режущим колесом (долбяком);

5)        обкатыванием режущей рейкой;

6)        обкатыванием зубострогальными резцами.

При каждом методе нарезания зубчатых колес применяют соответствующий зуборезный инструмент.

 

Фасонные (модульные) дисковые и пальцевые фрезы.

 

Эти фрезы применяют при нарезании зубчатых колес методом фасонного зубофрезерования, часто называемого методом копирования. При этом методе инструментом служит фасонная фреза, профиль которой представляет копию впадины между зубьями колеса. Обычно для зубчатых колес применяют модульные дисковые фрезы, а для особенно больших зубчатых колес — фасонные пальцевые фрезы. Фасонной фрезой фрезеруются впадины колеса одна за другой; после фрезерования каждой впадины заготовка поворачивается на один шаг или на один зуб и затем фрезеруется следующая впадина и т. д.

схемы нарезания зубчатых колес дисковой и пальцевой фрезой методом копирования. При нарезании зубчатого колеса с прямыми зубьями ось заготовки располагают перпендикулярно к оси фрезы ( 24, а), а при нарезании зубчатого колеса с винтовыми зубьями ось заготовки устанавливают под требуемым углом ( 24, б).

При методе копирования фасонные поверхности зуба образуются профилем фрезы; поэтому для обеспечения заданной точности обработки необходимо сохранять профиль фрезы при ее переточках. С этой целью задняя поверхность зубьев фрезы обрабатывается (затылуется) по кривой линии. Эта кривая представляет собой архимедову спираль, обеспечивающую постоянство величины заднего угла и сохранение профиля зуба при переточках фрезы.

Передний угол у у черновых фрез обычно принимают равным 8—10°. У чистовых фрез, снимающих небольшую стружку, чтобы обеспечить правильность профиля, идут на некоторое ухудшение условий резания и принимают его равным нулю. Задний угол у черновых и чистовых фрез принимают равным 15°, что соответствует величине задних углов на боковых сторонах профиля не менее 3°.

Эвольвентный профиль зависит от числа зубьев колеса, т. е. у зубчатых колес одного и того же модуля, но с разным числом зубьев профили зубьев неодинаковы. Поэтому теоретически для каждого модуля и числа зубьев необходима отдельная фреза.

На практике оказалось возможным с достаточной точностью нарезать различные зубчатые колеса набором из восьми модульных фрез для каждого модуля в диапазоне от 1 до 8 мм и набором из 15 модульных фрез для модулей от 9 до 16 мм. Каждая фреза из набора (комплекта) может приближенно нарезать зубчатые колеса данного модуля в определенном диапазоне числа зубьев.

Увеличение количества фрез в наборе для более крупных модулей вызвано тем, что неточность нарезания одной фрезой колес с разными числами зубьев для больших модулей сказывается больше. По этой причине для точных колес более крупных модулей (свыше 16 мм) применяют комплекты, состоящие из 26 номеров фрез для каждого модуля.

Подбор модульных фрез для нарезания зубчатых колес поясним на примерах.

Пример 1. Требуется нарезать зубчатое колесо с числом зубьев z=30 и модулем т = 5 мм. Так как модуль зубчатого колеса меньше 9 мм, при выборе номера модульной фрезы следует остановиться на 8-штучном комплекте модульных фрез. Затем по  9 находим, что для нарезания 30 зубьев требуется взять модульную фрезу № 5 модуля 5 мм.

Пример 2. Подобрать модульную фрезу для нарезания цилиндрического зубчатого колеса с винтовым зубом с числом зубьев z = 40, 'модулем т = 4 мм и углом наклона зубьев 0 = 45°.

Очертания рабочей части фрезы представляют собой профиль впадины зубчатого колеса. Зубья пальцев модульных фрез, так же как и у дисковых фрез, затылова- ны и при переточках не изменяют своего^ профиля. У' черновых пальцевых фрез передний угол Т равен 8—10°, а у чистовых фрез передний угол обычно р авен нулю. Задний угол а у черновых и чистовых фрез равен 10—15°. Черновая фреза отличается от чистовой незначительно; для дробления стружки на черновых фрезах делают стружколомательные канавки.

Для нарезания зубчатых колес каждого модуля с различными числами зубьев применяют комплекты пальцевых фрез, аналогично дисковым модульным фрезам.

Каждому модулю соответствует комплект из трех черновых фрез для нарезания колес с числом зубьев с 12 по 18, с 19 по 34 и с 35 и более.

Для окончательного нарезания зубчатых колес для каждого модуля применяют комплект из 15 чистовых фрез. Каждым номером фрезы нарезается зубчатое колесо с числом зубьев 12, 13, 14, 15—16, 17—18, 19—20, 21—22, 23—25, 26—29, 30—34, 35—51, 42—54, 55—79, 80—134, 135 и более.

Пальцевыми модульными фрезами нарезают зубчатые колеса с прямыми, винтовыми и шевронными зубьями крупных модулей.

Эти фрезы, так же как и дисковые фрезы, изготовляют из быстрорежущей стали Р9 и Р18.

Червячные фрезы. Червячные фрезы, представляющие собой червяк с прорезанными на нем канавками для образования режущих кромок, применяют для нарезания зубчатых колес методом обкатки.

Метод обкатки заключается в том, что зубья на зубчатом колесе образуются при совместном согласованном вращении (обкатке) червячной фрезы и заготовки и одновременном вертикальном перемещении фрезы вдоль впадины зубьев (. 27, а). Движение фрезы и заготовки в процессе обкатки подобно совместному вращению червяка и зубчатого колеса в червячной передаче. В процессе обкатки зубья фрезы, имеющие в осевом сечении трапецеидальный профиль, образуют на заготовке зубья с эвольвентным профилем. Эвольвентный профиль каждого зуба получается в результате того, что прямолинейные боковые режущие кромки червячной фрезы поочередно касаются нарезае- емого зуба, причем каждая из точек соприкосновения режущей кромки с нарезаемым зубом принадлежит эвольвенте, как это схематически изображено на  27, б. На этой схеме тонкими линиями показаны последовательные положения зубьев фрезы по отношению к одной впадине заготовки, а жирной линией показан профиль впадины. Рассматривая последовательные положения зубьев фрезы (1, 2, 3 и т. д.), видим, что профиль впадины получается постепенно и состоит из множества прямолинейных участков, образованных зубьями фрезы. Эти прямолинейные участки накладываются один на другой и практически получается не ломаный, а криволинейный (эвольвентный) профиль зуба. На схеме видно, что эвольвентный профиль зуба касается ряда положений режущих кромок, как говорят, огибает их; поэтому метод обкатки называют также методом огибания. Методом обкатки нарезают также зубчатые колеса с винтовыми зубьями ( 27, в) и черЪячные колеса

Методом обкатки нарезают шлицы различного профиля, храповые, дисковые и другие фрезы, звездочки, многогранники и множество подобных изделий. На  28 приведены примеры фрезерования червячными фрезами различных изделий сложного профиля.

Рассмотрим конструкции червячных фрез для нарезания цилиндрических, червячных и конических колес с криволинейными зубьями.

Червячные фрезы для нарезания цилиндрических зубчатых колес по форме представляют собой червяк, у которого прорезаны канавки для образования режущих кромок. Канавки прорезаются под углом со, равным углу подъема нитки червяка ( 29). Профиль зуба фрезы в перпендикулярном к направлению витка сечении имеет трапецеидальную форму и представляет собой рабочий контур рейки. Модуль фрезы равен модулю нарезаемого цилиндрического колеса с прямыми зубьями. Для колес с винтовыми зубьями модуль фрезы принимается равным модулю зубчатого колеса в нормальном сечении, т. е. в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев колеса.

Высота головки и ножки зуба принимается равной 1,25 модуля нарезаемого колеса и полная высота зуба h составляет 2,5 модуля. Шаг t фрезы равен шагу зубьев нарезаемого колеса, а толщина зубьев — половине шага. Угол подъема винтовой линии витка по среднему диаметру у однозаходных червячных фрез принимается 5°, а у многозаходных — не более 10°. Основными элементами геометрии режущей части червячных фрез, так же как и у дисковых модульных фрез, являются передний и задний углы. По мере затупления фреза затачивается по передней грани. Для сохранения постоянного заднего угла и профиля зубья фрезы затылуют по кривой, которая представляет собой архимедову спираль. Эта кривая обеспечивает постоянство заднего угла и сохранение профиля зубьев фрезы при их переточках.

Червячные фрезы для нарезания цилиндрических зубчатых колес изготовляют двух типов—черновые и чистовые.

Черновые фрезы применяют для предварительной прорезки впадин с оставлением небольшого припуска под чистовое фрезерование в окончательный размер. Для повышения производительности чернового зубофрезерования применяют двухзаходные и многозаходные фрезы.

Стандартные фрезы изготовляют трех классов: А, В и С. Фрезы классов А и В предназначаются для более точных зубчатых колес и изготовляются со шлифованным профилем, а фрезы класса С — для менее точных колес и могут изготовляться с 'нешлифованным профилем.

Червячные фрезы изготовляют из быстрорежущей стали Р18 и термически обрабатывают до твердости HRC 62—65.

В целях экономии дорогостоящей быстрорежущей стали червячные фрезы с модулем 10 и выше рекомендуется изготовлять сборными. Этим достигается значительная экономия быстрорежущей стали. сборная червячная фреза консгрукции ВПТИ Мосгорсовнархоза. Сборная ф|реза состоит из гребенок 1, корпуса 2, колец 3, винтов 4 для крепления колец. Гребенки, являющиеся режущей частью фрезы, изготовляются из быстрорежущей стали Р18 и имеют твердость HRC 62—65. Корпус изготовляется из хромистой стали 40Х, имеет твердость HRC 28—35 — для фрез с модулем меньше 14 и HRC 20 — для фрез с большим модулем. Гребенки запрессовывают в клиновидные пазы корпуса; скрепляющие гребенки кольца надевают в нагретом состоянии. Для повышения производительности зубофре- перования созданы конструкции фрез со вставными гребенками из твердых сплавов.

червячная фреза «Прогресс», которая отличается от стандартной тем, что наружная поверхность ее вместо цилиндра имеет в средней части криволинейную форму с постепенным уменьшением диаметра к середине. Такая форма обеспечивает более равномерную нагрузку на вершины зубьев фрезы и 'позволяет осуществлять зубофрезерование на повышенных подачах.

Червячные фрезы для нарезания червячных колес, так же как и фрезы для нарезания цилиндрических ко-лес, представляют собой червяк с прорезанными канавками для образования режущих кромок. Но эти фрезы имеют свои особенности. Фрезы для нарезания червячных колес должны иметь диаметр начальной окружности, число заходов, угол подъема и шаг витков те же, что и у червяка, с которым будет работать нарезаемое колесо. Следовательно, при одном v том же модуле, но при различных диаметрах, числе заходов и других величинах нарезаемого колеса требуются различные фрезы. Таким образом, червячная фреза для нарезания червячных колес является специальной, т. е. пригодной для нарезания только того червячного колеса, для которого она сконструирована и изготовлена. В этом принципиальное отличие червячных фрез для нарезания червячных колес от фрез, предназначенных для нарезания цилиндрических зубчатых колес, которые могут применяться для нарезания колес разных диаметров одного и того же модуля.

Нарезание червячных колес можно производить при радиальной и тангенциальной подаче фрезы. При радиальной подаче в процессе зубонарезания фреза и нарезаемое колесо сближаются ( 32, а); при этом фреза постепенно врезается в нарезаемое колесо и образует на нем зубья.

При тангенциальной подаче ( 32, б) расстояние между осями фрезы и нарезаемого колеса остается неизменным. Фреза вращается и одновременно подается по касательной (тангенциально) к нарезаемому колесу.

Фрезерование при радиальной подаче фрезы более производительно, чем при тангенциальной подаче, но не обеспечивает высокого качества нарезания червячных колес, поэтому в тех случаях, когда требуется высокое качество обработки, применя-

При радиальной подаче фреза имеет обычную цилиндрическую форму, а при тангенциальной (осевой) подаче у фрезы на протяжении четырех-пяти ниток делают коническую заборную часть. две фрезы для нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи. Фреза 1 изготовлена вместе с оправкой, а фреза 2, большего диаметра, изготовлена со сквозным отверстием под оправку.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  ОСНОВЫ ЗУБОРЕЗНОГО ДЕЛА

 

Смотрите также:

  

Фрезерование прямозубых цилиндрических и конических...

Дисковые я пальцевые модульные фрезы.
Нарезают зубья на специальных зуборезных станках, а также на горизонтально-или универсально-фрезерных станках с помощью делительной головки.

 

Фрезы и резцы. Станки с торцово-коническими фрезами...

При работе фасонными инструментами (фасонными резцами, фасонными фрезами, резьбовыми фрезами, зуборезным
...применяются ленточные и циркулярные пилы, дисковые фрезы конструкции НИИ11М, фрезы с … …

 

Фрезерные работы. Фрезерование прямых канавок...

...или зуборезных станках шлицевыми червячными фрезами, работающими по
Фрезерование прямозубых шлицев может быть осуществлено фасонными фрезами
Применяют и другие схемы фрезерования шлицев (набором двух дисковых фрез...

 

Зубообрабатывающие станки для изготовления зубчатых...

...различают: зубофрезерные, зубодолбежные, зуборезные, зубошевинговальные
Модульная фреза (дисковая или пальцевая), перемещаясь вдоль впадины
Процесс обката также имеет место в зубофрезерном станке, где червячная фреза...

 

Шпоночно-фрезерные, торцефрезерные, зубофрезерные...

червячной фрезе сообщают подачу вдоль оси. заготовки. Таким образом, в отличие от нарезания зубчатых колес по методу копирования на универсальных фрезерных станках с применением делительных головок дисковыми модульными фрезами и...

 

Цельные дисковые фрезы пазовые, пазовые...

Дисковые пазовые фрезы имеют зубья только на цилиндрической части, их применяют для фрезерования неглубоких пазов.
Точность пазов по ширине при обработке их мерным инструментом, каким являются дисковые и концевые фрезы...