38. Зуборізні інструменти, що працюють по методу обкатки

Ці інструменти набули найбільш широкого використання. Для них властиві висока продуктивність, що досягається безперервністю процесу різання і великою довжиною різальних кромок, що одночасно приймають участь в процесі різання, та точність обробки. Методом отримують зубчасті колеса по 8 ступень точності, які потім можуть оброблятись шевінгуванням.

Інструмент, який працює методом обкатування :

1. черв’ячні зубонарізні фрези;

2. довбачі ;

3. гребінки і т. д.

В основі профілю зубчастого колеса лежить вихідний профіль, в основі профілю зубонарізних інструментів – інструментальний профіль.

Головні відмінності інструментальної рейки від вихідного профілю зубчатих коліс:

1 більша висота ніжки

2 товщина зуба більша для утворення бокового зазору Розмір ΔS необхідний для утворення бокового зазору .

3 для коректування товщини вершин коліс виконують фланкування ніжки рейки висотою до 0,5*m Кут фланкування до 5º. Фланкування необхідно для створення бічного зазору в зачеплення для плавної роботи.

39. Зуборізні гребінки [3, c.161-163]

Зуборізні гребінки найбільш простий тип зуборізного інструмента.

Обробку гребінками виконують на зубострогальних та спеціальних зубодовбальних верстатах. Перевагами використання гребінок є простота конструкції та висока точність обробки по профілю і шагу, можливість обробки блочних коліс, незмінність профілю після переточувань. Але недоліками є переривчатість процесу обкатування, складна конструкція верстатів, неможливість обробки внутрішніх коліс. Через це гребінки мають обмежене використання.

Для гребінок указують профіль у трьох площинах.

Профіль у площині Т-Т співпадає з профілем інструментальної рейки.

У площині Р-Р розміри необхідні для контролю гребінки. Осьові розміри в цих площинах співпадають, але висотні відрізняються .

В площині N-N також визначають профіль рейки, який необхідний для її виготовлення:

Крім висотних розмірів змінюються кути профілю на гребінці.

За призначенням гребінки бувають:

Чистові – для кінцевого оформлення зубців за 8-10 квалітетом точності (на рисунку мають індекс 3 наприклад, ЗК 9 квалітету використовують у сільсько господарських машинах);

Чорнові - для подальшої обробки; шліфовочні – профіль зубців оброблюють під подальше шліфування.

Для модулів 1-20 мм гребінки виконують довжиною 77-311 мм, шириною 50-90 мм та товщиною 20-25 мм з числом зубців від 24 до 5.

40. Конструкція черв’ячних фрез для виготовлення зубчатих коліс [5, с.163-170]

Використовують для обробки прямозубих, косозубих та черв’ячних коліс.

Черв’ячна фреза – гвинтовий черв’як з прорізаними стружковими канавками, які утворюють передню поверхню.

За конструкцією фрези бувають: суцільні, насадні та зборні; по виду обробки – чорнові (багато західні), чистові, прецизійні; по виду вихідного черв’яка архімедові, евольвентні, конволютні.

Фрези використовують на верстатах 5К301, 5К32. В процесі обробки фреза та заготовка узгоджено обертаються навколо своїх осей – за один оберт фрези заготовка обертається на a зубців, (а- кількість заходів фрези); рух подачі вздовж осі заготовки для циліндричних коліс, в радіальному напрямку для шевронних, можлива тангенціальна подача.

При обробці виникає огранка, яка на ділильному діаметрі дорівнює

Передній та задній кути приймають для вершинних кромок γ_в=0°, α_в=10-12°.

Основними конструктивними параметрами черв’ячної фрези є зовнішній та діаметр під оправку число зубців, форма і нахил канавок, розміри профілю зубців.

Зовнішній діаметр приймають по нормалям і стандартам з врахуванням паспортних даних верстату, або задаються кутом підйому витків різьби та визначають ділильний, а потім і зовнішній діаметр фрези.

Згідно рисунку , якщо ωτ, то , звідки .

Так при визначенні діаметра спочатку задаються кутом підйому витків, який для чистових фрез дорівнює τ=(3÷5)º, для прицезійних до 3º.

При визначенні діаметру слід враховувати, що при його збільшенні підвищуються точність і продуктивність обробки. З іншого боку, фреза стає дорожче, збільшуються крутний момент і довжина врізання.

Число зубців фрези приймають по можливості найбільшим. Зі збільшенням зростає число різців, тому й продуктивність обробки, зменшується шорсткість поверхні та товщина зрізаного шару. Воно обмежується умовами затилування та кріплення.

По мірі переточування зубців по передній поверхні діаметри фрези зменшуються через затилування задньої поверхні. Внаслідок збільшується кут підйому гвинтової канавки τ і зменшується кут нахилу стружкової канавки на ділильному діаметрі . Це призводить до зміни теоретично необхідного профілю зубців фрези. Дійсний профіль, отриманий під час затилування різцем не змінюється, залишається тим же. В результаті виникає похибка профілю, для її зменшення так званий вихідний переріз 0-0 повинен відстояти від початкового на деякому куті (0,15÷0,25)θ, де . Діаметри зовнішній та западин відносяться саме до розрахункового перерізу.

Діаметр отвору під оправку можна розрахувати за умов жорсткості та міцності та підпорядкувати нормальному ряду ГОСТ 9472-70. Довжина фрези визначається

З рівняння видно, що чим більше число зубців та діаметр нарізуваного колеса, тим більше довжина фрези. Для її скорочення виконують забірний конус. В цьому випадку відбувається раціональний перерозподіл навантаження вздовж довжини на різальні зубці.

Ширина бортиків приймається 3-5 мм, їх діаметр на 1-2 мм менший за діаметр стружкової канавки. Вони служать для контролю биття фрези при виготовленні та установці на шпиндель верстату.