Лекция 17

План лекции

5. Червячные зуборезные фрезы

1. Назначение и типы

2. Элементы конструкции червячных фрез для эвольвентных цилиндрических колес и их выбор.

3. Принцип работы червячных фрез

4. Общая характеристика червячных фрез

6. Шеверы

1. Назначение и основные типы

2. Принцип работы дисковых шеверов

3. Общая характеристика шеверов

11.5. Червячные зуборезные фрезы.

1. Назначение и основные типы.

Червячные зуборезные фрезы применяют для нарезания прямозубых и косозубых цилиндрических колес с наружними зубьями, а также червячных, конических и глобоидных колес. Широко применяются червячные фрезы и для обработки неэвольвентных зубчатых деталей (шлицевых валов, цепных звездочек, колес зацепления Новикова и др.).

Из числа основных признаков классификации червячных фрез отметим следующие:

1. По типу нарезаемых колес:

1. для цилиндрических эвольвентных колес прямозубых и косозубых,

2. для колес зацепления Новикова,

3. для червячных колес,

4. для глобоидных колес,

5. для конических колес,

6. для неэвольвентных зубчатых деталей (шлицевых валов, цепных звездочек и т.д.)

2. По конструкции:

1. цельные,

2. сборные,

3. По способу крепления:

1. насадные,

2. хвостовые.

2. Элементы конструкции червячных фрез для эвольвентных цилиндрических колес и их выбор.

Червячная фреза представляет собой эвольвентный червяк, т.е. эвольвентное зубчатое колесо с очень большим углом наклона зубьев (рис. 11.12).

Рис.11.12. Элементы конструкции червячных зуборезных фрез.

Перпендикулярно виткам (или параллельно оси) прорезаются стружечные канавки. При этом передняя поверхность будет винтовой (или плоской) с передним углом в плоскости, перпендикулярной к оси. Режущие кромки образуются как линии пересечения поверхности червяка с передними поверхностями.

Для образования задних углов червячные фрезы затылуют аналогично фасонным. Чтобы затылованный инструмент перемещался по виткам фрезы, необходимо дополнительное равномерное движение вдоль оси (винтовое движение складывается из вращательного и прямолинейного). Так как червячная фреза является точным инструментом, затылование производят шлифовальным кругом с величиной затылования К.

Задний угол на вершине принимается таким же, как и у обычных фасонных затылованных фрез. Чаще всего .

Из-за опасности зарезания следующего зуба шлифованная часть делается на части зуба, примерно на половине углового шага.

Остальная часть зуба, чтобы обеспечить выход шлифовального круга и чтобы не оставались выступы, предварительно затылуется резцом до термообраотки с величиной затылования , т.е. делается двойное затылование.

Нормальный профиль производящей поверхности фрезы, на которой лежат режущие кромки, приблизительно совпадает с исходным производящим контуром (рис.11.13).

где - утолщение зуба инструмента для обеспечения требуемого утонения зуба колеса,

Отличие состоит в том, что теоретически точный профиль боковых сторон является криволинейным, а не прямолинейным, как у исходного производящего контура.

Учитывая малую кривизну, этот профиль обычно принимают прямолинейным

Рис.11.13. Нормальный профиль производящей поверхности червячных зуборезных фрез.

При этом вносится погрешность, имеющая такой же характер, как и у долбяков, но большая по величине.

Величина искажения, в основном, зависит от угла подъема витков фрезы.

Радиусы округления

Диаметр фрез (см. Рис.11.12)

, где

Средний диаметр новой фрезы

По мере переточки фрезы все диаметры, в том числе и средний, уменьшаются. Изменение диаметров вызывает погрешности фрезы, и, следовательно, нарезаемого колеса.

Чтобы уменьшить эти погрешности по абсолютной величине, параметры фрезы и ее установки рассчитывают по среднему диаметру наполовину сточенной фрезы. Такой диаметр называют средним расчетным. Перетачивается фреза примерно на половину углового шага, т.е. . Средний расчетный диаметр соответствует углу .

Угол подъема витков (рис.11.14)

Рис.11.14. Развертка витка червячной зуборезной фрезы по среднему диаметру.

В этом случае новая фреза будет иметь определенную погрешность угла , наполовину сточенная фреза будет иметь точное значение , а предельно сточенная будет иметь погрешность, но с другим знаком. В этом случае максимальное значение погрешности будет в 2 раза меньше, чем при расчете по среднему диаметру новой фрезы. Соответственно уменьшаются погрешности и нарезаемого колеса.

При выборе диаметра фрезы и числа заходов следует учитывать следующее:

1. С увеличением , увеличивается и средний диаметр и уменьшается угол подъема . В результате уменьшаются погрешности профиля.

2. На большем диаметре можно располагать большее число зубьев. В результате огранка и шероховатость будут меньше.

3. При той же скорости резания частота вращения фрезы будет и заготовки будут меньшими. В результате производительность уменьшится.

4. С увеличением числа заходов q угол увеличивается и как следствие. Возрастают погрешности.

5. При увеличении числа заходов частота вращения заготовки возрастает и производительность будет выше.

Поэтому точные прецизионные фрезы делают с увеличенным диаметром и однозаходными.

Черновые фрезы, наоборот, с меньшим диаметром и многозаходными (обычно 2-х...3-х).

Чтобы выровнять передние углы на левой и правой стороных зуба фрезы, стружечные канавки делают перпендикулярно виткам червяка.

На среднем расчетном цилиндре . Если , то для упрощения заточки фрез (или упрощения конструкции сборной фрезы) иногда применяют осевые канавки . Однако, такие фрезы из-за разности передних боковых углов будут работать несколько хуже.

У чистовых фрез обычно принимают , а у черновых .

Для контроля биения фрезы при установке на станке делают буртики длиной

Длина фрезы

Рабочая длина , где - активная длина, т.е. непосредственно участвующая в работе, - запас на передвижку

=(1.4....13)