3.1. Методика расчета червячной фрезы

3.1.1. Исходные данные

Параметры зубчатого колеса с эвольвентным профилем: модуль – m₀ число зубьев Z, угол зацепления d = 20°; ширина B , степень точ­ности; угол наклона зуба =0 (прямозубое колесо); марка материала зубчатого колеса.

Оборудование – зубофрезерный станок.

3.1.2. Определение параметров исходной инструментальной рейки по­казано на рис. 3.1.1 (см.Табл. 3.1.1).

Рис 3.1.1. Профиль и параметры исходной инструментальной рейки:

а – с нефланки-рованным зубом; b – с фланкиро­ванным зубом; Р_no - шаг по нормали между соседними про­филями фрезы; S_no – толщина зуба фрезы по нормали к делителъной окружности; h_u – высота зуба фрезы; h_ao – высота головки зуба фрезы; h_fo – высота ножки зуба фрезы; - радиус скругления вершины зубьев фрезы; и соответст­венно радиусы округления впадины зубьев фрезы с не­фланкированным зубом, а с фланкированным; a_f - раз­мер фланка.

Основные параметры зубьев колес характеризуют­ся размерами исходного кон­тура зубчатой рейки. Пара­метры зубьев колеса (зубча­той гайки) определяются по следующим формулам: высота зуба h₀ =2,25m₀; высота головки зуба h_g=m_о; толщина зуба по делительной линии S_g=0,5πm_0.

3.1.3. Расчетный профильный угол , инструментальной рейки в нор­мальном сечении (профильный угол фрезы)

Расчетный профильный угол , инструментальной рейки в нор­мальном сечении (профильный угол фрезы) определяется исходя из характе­ра зацепления. Для эвольвентного профиля

3.1.4. При нарезании прямозубого колеса (β=0) нормальный модуль m_n. фрезы принимается равным модулю m₀ колеса.

3.1.5. Шаг по нормали Р_no, между соседними профилями фрезы (рис.1)

P_{no =} πm_n.

3.1.6. Расчетная толщина зуба S_no фрезы по нормали к делительной окружности

S_{no =} P_no – (S_g + S_n1)

где S_n1 - припуск по толщине зуба под последующую обработку.

3.1.7. Высота головки и ножки фрезы определяется по формуле

h_ao = h_fo = h_o – h_g.

Стандартные параметры профилей зубьев червячных фрез по ГОСТ 9324-80 приведены в табл.3.1.1.

3.1.8. Определение высоты h_u зуба фрезы.

Значение высоты принима­ется на (0,25-0,3)·m_n больше, чем высота h_o зуба колеса. Это необхо­димо для того, чтобы исключить из резания впадину инструментальной рейки, т.е. наружный диаметр колеса инструментальной рейкой не обра­батывается.

h_u = h_o + (0,25 – 0,3)·m_n.

1.9. Выбор типа и основных размеров фрезы (ГОСТ 9324-80).

Фрезы изготавливаются следующих типов: I – цельные прецизионные фрезы модулей m_o = 1-10 мм класса точности АА; 2 – цельные фрезы модулей m_o = 1- 10 мм классов точности А,В,С и D, модулей m_o = 11-14 мм классов точности АА , А , В , С и D и модулей m_o = 16-20 мм клас­сов точности АА и А; 3 – сборные фрезы модулей m_o = 8-25 мм классов точности А , В , С и D .

Фрезы типа 2 модулей m_o = 1-10 мм изготавливаются двух исполнений: нормальной длины (L_N); увеличенной длины (L_у).

Таблица 3.1.1

Размер зубьев фрез в нормальном сечении, мм (рис. 3.1.1)

Модуль mo по рядам			Шаг по нормали между профилями, Рno	Толщина зуба, Sno	Высота зуба hu, не менее	Высота головки зуба, hao	Высота ножек, hfo, не менее	Радиус скругления				Размер фланка af по классу точности
1	2	3										AA	A
2			6,263	3,25	5,0	2,50	1,10		0,76	0,60	0,40	0,024	0,040
	2,25		7,068	3,64	5,63	2,81	1,24		0,85	0,67	0,45	0,027	0,045
2,5			7,854	4,07	6,25	3,33	1,37		0,95	0,75	0,50	0,030	0,050
	2,75		8,639	4,46	6,83	3,44	1,51		1,05	0,82	0,55	0,033	0,055
3			9,425	4,85	7,50	3,75	1,65		1,14	0,90	0,60	0,036	0,052
		3,25	10,210	5,25	8,13	4,06	1,79		1,24	0,97	0,65	0,039	0,057
	3,5		10,996	5,64	8,75	4,33	1,92		1,33	1,05	0,70	0,042	0,061
		3,75	11,781	6,03	9,38	4,69	2,06		1,42	1,12	0,75	0,037	0,066
4			12,566	6,45	10,00	5,00	2,20		1,52	1,20	0,80	0,040	0,060
		4,25	13,352	6,85	10,63	5,31	2,34		1,62	1,27	0,85	0,042	0,064
	4,5		14,137	7,24	11,25	5,63	2,47		1,31	1,35	0,90	0,045	0,068
5			15,708	8,02	12,50	6,25	2,75		1,90	1,50	1,00	0,050	0,075

Класс точности фрезы выбирается в зависимости от степени точно­сти нарезаемого зубчатого колеса (табл.3.2.2).

Таблица 3.2.2

Классы точности фрез

Наименование фрезы	Класс точ­ности из­готовления	Степень точности обрабатываемого зубчатого колеса по ГОСТ I643-72
Червячная однозаходная прецизионная (то = 1-10 мм)	АA	7
Червячная однозаходная чистовая об­щего назначения (то = 1-20 мм)	АА, А В С, D	8 9 10

Основные размеры фрез выбираются в зависимости от модуля т_о, типа и класса точности по табл.3.1.3.