3. Изучение современных конструкций режущих и вспомогательных инструментов, эксплуатируемых на предприятии и передовых производствах

3.1.Изучение конструкции режущего инструмента

3.1.1.Назначение, технологические возможности и конструкции режущего инструмента (червячная фреза)

По методу обкатки профиль боковой поверхности зуба изделия образуется постепенно и представляет собой оги­бающую мгновенных положений в работе режущего кон­тура зубообрабатывающего инструмента. Это является од­ной из причин более высокой точности зубообработки та­кими инструментами: ошибки профиля инструмента в меньшей мере переносятся на деталь. Обкатными инстру­ментами являются червячные фрезы (рис. 3.1 а и 3.1 б) Червячные фрезы работают с непрерывной обкаткой, т.е. заготовка непрерывно вращается с одновре­менным согласованным вращением инструмента (движение обкатки), кроме того, инструмент перемещается вдоль зуба заготовки (движение осевой подачи при зубофрезеровании или главное движение резания при зубодолблении). Отсут­ствие при этом деления повышает точность окружного шага зубьев обработанных изделий и способствует повы­шению производительности обработки Червячные модульные фрезы применяются для нарезания зуб­чатых колес наружного зацепления с прямыми и косыми (винтовыми) зубья­ми на специальных зубофрезерных станках. Производительность зубообработки выше, чем гребенками, но точ­ность ниже.

Сами фрезы относятся к группе фасонных фрез с затылованным зубом и внешне представляют собой червяк с прорезанными перпендикулярно к вит­кам червячной нарезки стружечными канавками, образующими в пересечении с поверхностями червячной нарезки ре­жущие кромки. Такое направление стру­жечных канавок в отличие от осевого обеспечивает одинаковые условия реза­ния обеими боковыми кромками зуба, так как у_АГ| у них одинаковы (рис. 3.2). Фреза состоит из зуборезных гребенок, набранных в корпусе таким образом, что ее зубья располагаются в теле витков червячной нарезки с шагом, равным шагу зубьев гребенки.

.

Рисунок 3.1-Червячная модульная фреза(а) и схема нарезания зубчатого колеса(б)

Рисунок 3.2- Некоторые варианты конструкций сборных червячных фрез с креплением реек клиньями (а,б), гайками (в), крышками (д) и отдельных зубьев – винтами (г). Образование заднего угла круглым шлифованием по дуге Rш в корпусе 1 (е), ж – фрагмент фрезы с СМП

Поступательное перемещение гре­бенки в процессе обкатки воспроизводится вращением фрезы. Кине­матическая схема обработки приобретает вид: вращение фрезы (глав­ное движение), вращение заготовки (круговая подача) и перемещение фрезы вдоль оси нарезаемого колеса (осевая подача). Вращение за­готовки, согласованное с вращением фрезы, называют еще движени­ем обкатки. Установка фрезы на станке должна обеспечить совпа­дение но направлению витков червячной нарезки фрезы и зубьев нарезаемого колеса.

При профилировании фрез (расчете параметров зубьев) производя­щая зуборезная гребенка с прямобочным профилем зубьев закладывается в осевом или нормальном к червячной нарезке направлении. и один из этих приближенных методов профилирования не дает высокой точности, так как боковые режущие кромки фрезы, образующиеся в результате пересечения винтовой передней поверхности с типовыми и к тому же затылованными боковыми поверхностями нитка червяка, не могут быть прямолинейными, повторяющими про­филь зуборезной гребенки. В итоге получаются ошибки профиля нарезаемого зуба, большие по абсолютной величине при профилирова­нии по нормальному сечению. Однако в последнем случае создается большое самопроизвольное фланкирование зубьев нарезаемых колеса, что благоприятно сказывается на их работе. Поэтому профилирование фрез по нормальному сечению широко используется при коп­ировании фрез. Ошибка профиля тем меньше, чем меньше кривизна передней и задних поверхностей зуба, поэтому фрезы большего диаметра обеспе­чивают более высокую точность профиля зубьев нарезаемых колес.

Кривизна передних и задних поверхностей фрезы изменяется при ее переточках по передней поверхности в связи с изменением наруж­ного d_а и делительного d диаметров. Поэтому с целью уменьшения ошибок зубообработки в период эксплуатации фрез расчетный дели­тельный диаметр фрезы, необходимый для расчета углов подъема витков фрезы р и наклона стружечной канавки со, принимают равным делительному диаметру не новой, а наполовину сточенной фрезы, т.е. сточенной на четверть углового шага зубьев.

Червячные модульные фрезы, как и другие виды фрез, оснащают твердыми сплавами и сверхтвердыми материалами, делают сборны­ми с механическим креплением неперетачиваемых режущих пластин или ножей и реек из режущих материалов, а также ножей с напаян­ными или приклеенными режущими пластинами (рис. 3.2). Все это повышает экономичность и производительность фрез. Повышение производительности достигается также и многозаходностью у черно­вых фрез.

Более экономичны фрезы высокой стойкости и технологичности. Среди сборных в изготовлении проще фрезы с рейками, зубья кото­рых не затылуют, а шлифуют на кругло- и резьбошлифовальных стан­ках в специальных технологических корпусах или в рабочих корпусах с переустановкой 1 гребенок (рис. 3.2, е). Кроме того, такие фрезы имеют большее число зубьев, более производительны и допускают больше переточек, чем затылованные.

Стойкость фрез повышают оснащением износостойкими материа­лами, выравниванием нагрузки на режущих кромках путем использо­вания прогрессивных схем резания, увеличением задних углов у боко­вых режущих кромок за счет остроконечных зубьев и другими ме­тодами.

Рисунок 3.3- Схема нарезания зубчатого колеса

Рисунок 3.4- Современные конструкции червячных фрез