Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Цилиндрические зубчатые колеса

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
20.11.2023
Размер:
15.21 Mб
Скачать

1Л_J

Риска на 1 £ центровом „

зубе

I

I

Рис. 147. Червячная фреза с перемен­ ной высотой зуба.

ляром. При любой другой уста­ новке она может быть использо­ вана, как обычная фреза.

Улучшение условий стружкообразования может быть достиг­ нуто перераспределением на­ грузки между соседними по вит­ ку зубьями червячной фрезы. Эффективным является разделе­ ние стружки в месте сопряжения вершинной и боковых режущих кромок. Такие фрезы выполня­ ются с зубьями различной высо­ ты и толщины или только раз­ личной высоты (рис. 148) и изве­ стны как фрезы с прогрессивной

 

 

схемой резания [19].

 

 

Величина перехода между ре­

 

 

жущими кромками должна быть

 

 

равна или превышать на 0,1мм

 

 

наибольшую толщину стружки,

Рис. 148.

Профили зубьев червячной

срезаемой вершинной или боко­

вой режущими кромками. Эта

фрезы с прогрессивной схемой резания.

 

толщина находится в пределах 0,05-0,3 мм. Фрезы с переменной толщиной зубьев имеют меньшее число профилирующих кромок, что увеличивает огранку. Поэтому они применяются как черновые или получистовые под шевингова­ ние. С этой же целью используются сборные острозаточенные фре­ зы. Их конструкция и особенности будут рассмотрены ниже.

Для чернового зубофрезерования используются также фрезы с не­ шлифованным профилем. Отличие состоит в том, что их зубья после закалки не подвергаются дальнейшей обработке. Фрезы с нешлифо­ ванным профилем допускают большее количество переточек.

Задние и боковые углы у нешлифованных фрез больше, благодаря чему достигаются лучшие условия резания. Эти фрезы выполняются с меньшим наружным диаметром, но большим числом стружечных канавок, что позволяет при одинаковой скорости резания работать с большей производительностью. Точность фрез с нешлифованным профилем ниже, чем у шлифованных и соответствует классу точнос­ ти В по ГОСТ 9324-80.

Как было отмечено выше, геометрия рассмотренных фрез позво-

Рис.153. Затылованный зуб червяч­ ной фрезы.

204_________________________

фрезы, а в табл.23 — параметры

 

модифицированного профиля в

 

зависимости от модуля колеса.

 

Чистовые червячные фрезы слу­

 

жат для окончательной обработки

 

зубчатых колес. Они выполняют­

 

ся цельными или сборными, но

 

обязательно однозаходными и со

 

шлифованным профилем. Шли-

Рис. 152. Модифицированный про-

фованная часть фрез, обеспечиваю-

Филь 3Уба червячной фрезы (нор­

мой требуемую точность профиля,

мальное сечение).

должна быть не менее 1/2 длины зуба, считая по окружности вершин зу­ бьев, для фрез модулей до 4мм и 1/3 длины зуба для фрез модулей свыше 4 мм. Для чистовых фрез установлен передний угол 0°, а задний угол на на­ ружном диаметре 9-12° Чистовые червячные фрезы согласно ГОСТ 9324-80 изготавливают следующих типов и классов точности:

тип 1 —

цельные, прецизионные, класса точности АА, модуль 1-

 

 

10 мм;

тип 2

цельные, классов точности А, В, С, D, модуль 1-10 мм;

 

 

классов точности АА, А, В, С, D, модуль 11-14 мм; клас­

 

 

сов точности АА, А, модуль 16-20 мм;

тип 3

сборные, классов точности А, В, С, D, модуль 8-25 мм.

Прецизионные фрезы класса ААА, предназначенные для обработки колес 5 степени точности регламентированы ОСТ 21141-1.

Основные размеры чистовых однозаходных червячных фрез пред­ ставлены в табл.24 [48].

По форме задней поверхности различают фрезы затылованные и острозаточенные. Червячные фрезы, предназначенные для чистовой и получистовой обработки, выполняются затылованными. Затылованием называется процесс снятия на зубьях задней поверхности (затылка), выполняемый в точ­ ном соответствии с профилем зуба, что обеспечивает при пе­ реточках постоянство профиля (рис.153).

Для этого затылование про­ изводится по кривой, у которой угол между касательной к ней и радиусом-вектором имеет по­ стоянную величину или изменя-

Таблица 23. Значения параметров модифицированного профиля, мм

Модуль

*•

 

 

S

h

 

 

hy

 

, h',

 

п

h,

 

 

Доп.

 

Доп.

h'

 

 

Доп.

(спра-

 

Доп.

 

Доп.

т

Номин.

Номин.

найм.

 

Номин.

воч-

Номин.

Номин.

 

Откл.

Откл.

 

 

 

Откл.

ный)

Откл.

Откл.

3

9,425

 

4,76

 

7,80

4,05

0,6

1,80

 

1,46

0,064

 

6,2

 

3,25

10,210

 

5,16

 

8,45

4,39

1,95

 

1,59

0,067

 

6,8

 

 

 

 

 

 

±0,20

3,5

10,996

±0,016

5,56

±0,025

9,10

4,72

0,7

2,10

±0,20

1,73

0,069

±0,020

7,3

3,75

11,781

 

5,95

 

9,75

5,06

2,25

 

1,87

0,072

 

7,8

 

 

 

 

 

 

 

4

12,566

 

6,34

 

10,40

5,40

0,8

2,40

 

2,00

0,074

 

8,5

 

4,25

13,352

 

6,74

 

11,05

5,74

2,55

 

2,14

0,077

 

9,0

 

 

 

 

 

 

 

4,5

14,137

 

7,13

 

11,70

6,07

0,9

2,70

 

2,28

0,079

 

9,5

±0,25

5

15,708

±0,020

7,92

±0,032

13,00

6,75

1,0

3,00

±0,25

2,56

0,083

±0,025

10,6

5,5

17,279

 

8,71

 

14,30

7,42

1,1

3,30

 

2,84

0,087

 

11,7

 

6

18,849

 

9,50

 

15,60

8,10

1,2

3,60

 

3,11

0,092

 

12,8

 

6,5

20,420

 

10,29

 

16,90

8,77

1,3

3,90

 

3,39

0,095

 

14,0

 

7

21,991

 

11,08

 

18,20

9,45

1,4

4,20

 

3,68

0,099

±0,032

15,0

±0,32

8

25,133

±0,025

12,65

±0,040

20,80

10,80

1,6

4,80

±0,32

4,24

0,105

17,3

9

28,274

 

14,23

 

23,40

12,15

1,8

5,40

 

4,80

0,112

 

19,6

 

10

31,416

 

15,81

 

26,00

13,50

2,0

6,00

 

5,37

0,117

 

21,9

 

11

34,557

±0,032

17,38

±0,050

28,60

14,85

2,2

6,60

±0,40

5,94

0,123

±0,040

24,0

±0,40

12

37,699

1895

31,20

16,20

2,4

7,20

6,51

0,129

26,3

 

 

обката методом работы для инструмент зуборезный Специальный

О

-/I

Таблица 24. Фрезы червячные чистовые однозаходные для зубчатых колес с эвольвентным профилем (мм)

IS J

о

Цельные прецизионные

3N

 

Модуль

т о

1

71

1,125

1,25

 

1,375

80

1,5

1,75

 

2

90

2,25

 

2,5

100

2,75

 

3

 

3,25

112

3,5

 

3,75

 

Модуль

d .o

т о

 

1

40

1,125

50

1,25

1,375

 

1,5

1,75

d

Ч ,

L

1

50 71

32

55 80

60 90 5

65 100

40

70 112

d

d1

L

 

а

Исп. 1

Исп. 2

1

 

 

 

16

25

32

50

 

 

 

63

 

 

 

 

 

22

33

40

70

 

 

 

 

 

 

50

80

 

 

 

 

 

Число

Модуль

 

d

 

L

1

Число

зубьев

т о

Ч.о

Ч ,

зубьев

 

4

125

 

80

125

 

 

 

4,25

 

 

 

16

4,5

 

50

 

 

5

14

5

 

 

85

140

 

 

 

140

 

 

 

 

5,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

160

 

90

155

 

 

 

6,5

 

 

 

 

7

 

60

 

 

6

12

 

8

 

 

 

 

180

 

95

175

 

 

 

9

 

 

 

14

 

180

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цельные

Число

Модуль

н

d

н

L

|

Число

зубьев

т о

” ■0

 

 

Исп. 1

Исп. 2

зубьев

 

4

90

 

 

80

 

 

 

4,25

32

50

90

140

 

 

4,5

 

 

 

 

 

 

 

4

10

12

6

112

 

 

 

 

 

100

 

7Глава

 

5

100

 

 

 

 

 

5,5

 

 

 

112

 

 

о iВ

С

Н о

■О

-J

тзч Испол­ нение

10 8

10 8

10 8

10 8

10 8

о о

о о

о о

о о

о о

Is- ю

со ю

со со

СОIs-

СО

270 225

290 225

о о

о ю

о о

со см

со со

со со

 

 

ю

со см

со со

265 225

280 225

о о

320 270

340 305

со см

 

 

о ю

 

 

СМ

см

т- см

см

см

л

5. о

£

О

 

 

° ш

о

о

S3

о

 

 

■о

50

09I

-J

165

170

 

 

Ч

о

о

со

о

’О

 

см

Испол­ нение

-

-

 

л

 

 

5. с

со

О)

5 е

г

 

 

со

°со

о о

со ^

200180 210180

см

о

о

см

10 8

о о

СОTJ-

212180 215180

см

22

25

10 8

10 8

о о

о о

со ю

h- in

240 200

240 200

225 200

250 200

^ см

см

см

 

ж

ется в незначительных пределах (угол а). Такими свойствами облада­ ют логарифмическая и архимедова спирали. Затылование получается в результате сложения двух движений: вращательного движения изде­ лия и возвратно-поступательного движения режущего инструмента в направлении к обрабатываемой поверхности изделия. Сочетание этих движений обеспечивают специальные затыловочные станки.

Получение требуемой формы затылка зубьев обеспечивается фор­ мой кулачков. Величина К падения затылка зависит от размера затылуемого изделия

где К — величина падения затылка, мм; D — диаметр червячной фрезы, мм; а — требуемый задний угол.

Зубья червячных фрез затылуют на заготовках с предварительно прорезанными винтовыми и стружечными канавками. В технологи­ ческом процессе изготовления червячных фрез закладываются две операции затылования: предварительное на сырых деталях — резцом и окончательное после термообработки — абразивными кругами. Окончательное затылование можно производить на тех же станках, что предварительное, сменив суппорт (например, станок мод. 1Б811), либо на специальных шлифовально-затыловочных станках (в усло­ виях серийного производства).

Одним из недостатков чистовых затылованных червячных фрез являются малые задние углы боковых режущих кромок (1,5-3,0°). Этот недостаток устраняется в конструкции червячных фрез, задние поверхности зубьев которых являются плоскими — острозаточенные фрезы. В конструкции сборной острозаточенной червячной фрезы, разработанной во ВНИИ [23] зубья затачиваются по задним повер­ хностям вне корпуса в специальном приспособлении на плоскоили круглошлифовальных станках. Шлифование производится по зад­ ним поверхностям так, чтобы задние углы (при вершине и боковые) составляли 10-15° (рис. 154).

Применение таких фрез позволяет увеличить подачу и повысить стойкость инструмента. Для повышения точности шлифование зубь­ ев острозаточенной фрезы может производиться в сборе [44].

По числу заходов различают однозаходные и многозаходные (двух- и трехзаходные) фрезы. Многозаходные червячные фрезы имеют количество винтовых нарезок, равное числу заходов. Применяют такие фрезы для повышения производительности зубофрезерования. Повышение произ-

Рис. 154. Сборная острозаточенная чер­ вячная фреза со вставными зубьями.

водительности объясняется следу­ ющим. Червячная фреза, находясь в зацеплении с нарезаемым коле­ сом, за один оборот поворачивает его на k/z оборота, где к — число заходов червяка, z —- число зубьев нарезаемого колеса. Таким обра­ зом, во сколько раз увеличивается к по сравнению с однозаходной фрезой, во столько раз нарезаемое колесо будет вращаться быстрее, вследствие чего машинное время, необходимое для нарезания данно­ го колеса будет уменьшаться. Од­ нако точность нарезания зубчатых колес многозаходными фрезами сравнительно невысокая.

С увеличением числа заходов фрезы увеличивается угол подъе­ ма витков, уменьшаются боко­

вые задние углы и условия резания ухудшаются. Сечение срезаемой стружки, а, следовательно, нагрузка на зубья фрезы больше, что при­ водит к преждевременному их износу и искажению профиля наре­ заемого колеса. Для повышения точности необходимо увеличивать диаметр фрез и число стружечных канавок.

Необходимо помнить, что при использовании многозаходных фрез число зубьев обрабатываемого колеса не должно быть кратным числу заходов фрезы. В этом случае каждый заход фрезы участвует в наре­ зании всех зубьев колеса, поэтому ошибка заходов уменьшается, до­ стигается более высокая точность по шагу.

В промышленности широко применяются двухзаходные фрезы под последующее шевингование. Трехзаходные фрезы находят ограничен­ ное применение. Учитывая тот факт, что фрезерование многозаходным инструментом увеличивает уровень вибраций, необходимо ис­ пользовать для этого процесса более мощные и жесткие станки.

По направлению витков фрезы подразделяются на правозаходные (правые) и левозаходные (левые) (рис. 155). Направление витков спи­ рали необходимо учитывать при нарезании косозубых колес.

Червячные фрезы могут выполняться как с осевыми, так и винтовы­ ми стружечными канавками. Большинство червячных фрез имеют пря­ мые стружечные канавки, т.е. их режущие кромки образованы пересече-

14 Заказ 4583

Рис. 155. Правая (а) и левая (б) червячные фрезы.

нием затылованной задней поверхности с передней, совпадающей с осе­ вой линией червячной фрезы. При этом фреза на основе архимедова чер­ вяка будет иметь прямолинейный и симметричный профиль в осевом сечении. Однако червячная фреза при нарезании зубчатого колеса дол­ жна быть развернута на угол подъема винтовой линии, поэтому в станоч­ ном зацеплении процесс резания будет производиться как бы искажен­ ным профилем инструмента. Выполненные на фрезе винтовые стружеч­ ные канавки имеют угол подъема спирали, равный углу подъема винтовой линии и направление спирали, обратное винтовой линии. Та­ ким образом, при развороте червячной фрезы на станке, искажение про­ филя уменьшается. Кроме того, при винтовых стружечных канавках со­ здаются лучшие условия резания за счет увеличения переднего угла.

При угле подъема винтовой линии со <4° фрезы могут быть выполне­ ны с прямыми винтовыми канавками, при со > 4° — только с винтовыми.

7.2.3. С твердосплавными режущими элементами

По конструкции твердосплавные червячные фрезы мало чем от­ личаются от быстрорежущего инструмента. Они могут быть цельны­ ми (для мелкомодульных зубчатых колес) и сборными: с напайными твердосплавными режущими элементами, отдельными вставными зубьями — одно и двухсторонними, с монолитными вставными твер­ досплавными рейками, затылованными и острозаточенными. Един­ ственное ограничение по технологичности — все сборные твердо­ сплавные фрезы выполняются с прямыми стружечными канавками.

Для сборного инструмента, в котором твердосплавные режущие эле­ менты припаивают к корпусу, материал корпуса должен иметь коэффи-