Ответы на вопросы для защиты лабораторных работ по ТКМ / Зубофрезерование

Вопрос №1

Червячные фрезы изготовляются трех типов: тип 1 - цельные прецизионные; тип 2 - цельные общего назначения; тип 3 - сборные общего назначения.

Для червячных фрез установлены классы точности ААА, АА, А, В и С. Класс ААА - высший.

Вопрос №2

Одним из методов повышения производительности зубофрезерования является применение многозаходных червячных фрез. Они позволяют: при использовании двухзаходных фрез повысить производительность на 40...50%, а трехзаходных на 60...70%.

При их использовании необходимо несколько уменьшать величину подачи, так как при резании ими увеличивается общее сечение стружки. Кроме того, при применении многозаходных фрез число зубьев колеса не должно быть кратным числу заходов фрезы, чтобы ошибки шага и профиля между заходами фрезы не были переданы определенным зубьям колеса во время фрезерования.

Вопрос №3

Режимы зубофрезерования определяют в следующем порядке:

• выбирают стойкость фрезы;

• число проходов и подачу;

• определяют скорость резания и частоту вращения фрезы;

• проверяют мощность резания;

• определяют основное технологическое время.

Вопрос №4

Стойкость фрезы (Т) - основное машинное время ее работы между переточками - зависит в основном от твердости заготовки, скорости резания, подачи, модуля и припуска.

Фреза изнашивается неравномерно по длине, а часть зубьев, не участвующая в резании, не изнашивается совсем. Поэтому стойкость фрезы может быть повышена за счет ее осевых перемещений.

Вопрос №5

При нарезании зубчатых цилиндрических колес существует несколько коэффициентов, влияющих на: мощность резания, скорость резания (и соответственно на частоту вращения фрезы) и величину подачи.

• K_М - коэффициент, учитывающий влияние механических характеристик материала заготовки;

• K_β - коэффициент, учитывающий влияние угла наклона нарезаемых зубьев;

• K_ω - коэффициент, учитывающий влияние числа осевых перемещений фрезы;

• K_i - коэффициент, учитывающий влияние числа рабочих ходов.

Вопрос №6

Метод обката, метод копирования.

Вопрос №7

Дисковой или пальцевой фрезой нарезается одна впадина зубчатого колеса. Режущая кромка инструмента имеет форму этой впадины. После нарезания одной впадины заготовка поворачивается на один угловой шаг при помощи делительного устройства, операция резания повторяется.

Метод применялся в начале XX века. Недостатки метода: низкая производительность и точность обработки (впадины изготовленного таким методом колеса сильно отличаются друг от друга),

необходимость иметь комплекты инструмента в зависимости от модуля и числа зубьев нарезаемых колес.

Вопрос №8

При зубофрезеровании методом копирования в качестве инструмента используют модульные дисковые или пальцевые фрезы. После нарезания одной впадины производят деление на один шаг с помощью делительной головки.

Для каждого модуля применяют комплект из 8 или 15 фрез. Каждую фрезу используют для определенного интервала чисел зубьев, но ее профиль рассчитывают по наименьшему числу зубьев этого интервала.

Вопрос №9

Метод обкатывания основан на зацеплении зубчатой пары: режущего инструмента и заготовки. Режущие кромки инструмента имеют профиль зуба сопряженной рейки или сопряженного колеса. Боковая поверхность зуба на заготовке образуется как огибающая последовательных положений режущих кромок инструмента в их относительном движении.

Метод обкатывания применяют в серийном и массовом производстве. Он имеет следующие преимущества: высокую производительность и точность обработки, возможность автоматизации, использование одного инструмента для нарезания с одинаковой точностью колес одного модуля с разными числами зубьев.

Вопрос №10

Для нарезания цилиндрических зубчатых колес методом обкатывания используют преимущественно долбяки, червячные фрезы и гребенки.

Вопрос №11

Для нарезания прямозубого цилиндрического колеса необходимо осуществить три движения согласованные друг с другом через кинематические цепи – скоростную, делительную и вертикальную:

• главное вращательное движение фрезы n_Ф, осуществляемое через кинематическую цепь главного движения с передаточным числом i_V (скоростная цепь связывает вращение фрезы с вращением вала электродвигателя);

• вращение заготовки n_З согласованное с вращением фрезы n_Ф, с помощью делительной цепи с передаточным числом i_дел;

• перемещение суппорта с фрезой параллельно оси стола S₀ с помощью цепи осевой (вертикальной) подачи с передаточным числом i₀.

Чтобы нарезаемые зубья имели симметричный профиль, ось вращения червячной модульной фрезы устанавливают под углом λ к торцу заготовки колеса.

При нарезании цилиндрических колес с прямыми зубьями ось червячной фрезы устанавливают относительно плоскости, перпендикулярной к оси заготовки, под углом λ, равным углу подъема витков червячной фрезы ω.

Вопрос №12

При нарезании косозубых цилиндрических колес ось фрезы устанавливают под углом λ, при определении которого учитывают угол подъема витков червячной фрезы ω и угол наклона нарезаемых зубьев β: λ= β±ω; знак «плюс» принимают при разноименном наклоне зубьев фрезы и колеса, «минус» - при одноименном наклоне.

Для формообразования косого зуба необходимы три движения:

• вращение фрезы;

• вертикальное перемещение фрезы;

• ускоренное (или замедленное) вращение заготовки, которое складывается из основного и дополнительного её вращений.

Первые два движения и основное вращение заготовки осуществляются настройкой тех же кинематических цепей, что и при нарезании колес с прямыми зубьями.

При вертикальном перемещении фрезы на величину подачи зубья фрезы образуют винтовые зубья колеса. Для обеспечения этого условия необходимо, чтобы за один оборот однозаходной червячной фрезы заготовка повернулась не только на 1/z часть окружности, но и совершила ещё дополнительную часть оборота, что достигается настройкой дифференциальной кинематической цепи.

Суммирование основного и дополнительного вращательных движений заготовки осуществляется дифференциалом. Основное вращение заготовки зависит от отношения числа заходов червячной фрезы к числу зубьев нарезаемого колеса, а дополнительное вращение – от угла наклона нарезаемых зубьев.