2.2.3 Нарезание двумя дисковыми фрезами
Этот метод характеризуется более высокой производительностью по сравнению с зубостроганием. Обработка производится двумя спаренными дисковыми фрезами 2 (рисунок 3) , наклоненными друг к другу и расположенными в одной впадине зуба нарезаемого колеса 1. Резцы 3 одной фрезы входят в промежутки между резцами 4 другой фрезы. Каждая фреза обрабатывает свою сторону зуба .
Рисунок 3 – Схема нарезания конических колёс с прямыми и косыми зубьями двумя дисковыми фрезами
Нарезание конических колёс с прямыми и косыми зубьями дисковыми фрезами можно производить методом обкатки, врезания и комбинированным. При методе обкатки прямолинейные режущие кромки инструмента кроме вращения совершают совместно с обрабатываемым колесом согласованное движение в вертикальной плоскости, в результате которого они воспроизводят боковые поверхности зубьев производящего колеса и таким образом формируют профиль обрабатываемого колеса. Во время обработки фрезы не перемещаются вдоль зуба колеса, поэтому дно впадины зуба имеет слегка вогнутую поверхность. По концам зуба глубина впадины соответствует чертежу, а в середине несколько больше. Зубья колеса имеют октойдный профиль и взаимозаменяемы с зубьями колес, обработанных двумя резцами. Для получения бочкообразности по длине зуба колеса режущие кромки по концам зуба колеса снимают больше металла, чем в середине. Бочкообразность определяется углом поднутрения режущих кромок и выбирается в зависимости от требуемой длины пятна контакта. Практически можно получить длину пятна контакта равной 1/3 – 2/3 ширины зубчатого венца.
При черновом нарезании зубьев методом врезания люлька закрепляется в среднем (центральном) положении серьгой вместо шестерни обкатки. В процессе обработки люлька и шестерня остаются неподвижными, а каретка с заготовкой подаётся на вращающиеся фрезы. Когда достигается полная высота зуба, заготовка отводится назад и производится поворот нарезаемого колеса для обработки следующего зуба.
Дисковые фрезы должны поставляться в комплекте, разность их диаметров не должна превышать 0,05 мм, фрезы следует использовать комплектно до окончания их срока службы. Перед установкой на станок внешний диаметр фрез измеряют специальным калибром и определяют разность диаметров новых (заточенных) дисковых фрез и ранее работавших на станке. Полученная разность учитывается при установке каретки с обрабатываемой заготовкой на станке, что необходимо для поддержки постоянного размера зубьев по мере повторной заточки фрез.
Зубчатые колёса модулем не более 5мм комбинированным методом нарезают за одну операцию из целой заготовки, а модулем более 5мм – за две операции – черновую и чистовую. При комбинированном методе производительность станка в четыре раза выше, чем при зубострогании двумя резцами. Достигаемая точность соответствует 7 – 8-й степени. Фрезерование дисковыми фрезами обычно применяют в средне- и крупносерийном производстве.
Дисковые фрезы (головки зуборезные) (ГОСТ 24904-81Е) применяют для изготовления прямозубых и косозубых колёс с модулем 0,5- 12 мм. Дисковые фрезы сборной конструкции диаметром 150, 278 и 450мм. Фрезы диаметром 150мм предназначены для нарезания зубчатых колёс с модулями от 0,5 до 3мм, диаметром 278мм с модулями от 1,5 до 8мм и диаметром 450мм – от 3 до 12мм. Комплект фрез состоит из праворежущей (нижней) фрезы, которая вращается против часовой стрелки, если на неё смотреть с лицевой стороны, и леворежущей (верхней) фрезы, вращающейся по часовой стрелке.
Резцы фрез изготавливают из быстрорежущей стали твёрдостью HRC 62-65; корпус, диски и опорные кольца – из стали 40Х или ХВГ твёрдостью HRC 40-45.
На рисунке 4 ,а показан общий вид дисковой фрезы с d 0 = 278мм. В фрезах с d 0 = 278мм резцы закрепляют одним винтом (рисунок 5.4,б). На шпиндель зубофрезерного станка фрезы устанавливают на коническую поверхность 6 и опорный торец 5. Фрезу со шпинделя станка снимают с помощью винтов 1.
Для нарезания конических колёс с бочкообразной формой зуба у резцов предусмотрен угол поднутрения β (рисунок 4,б) , равный 0, 10 30’, 20,30 и 50 . С увеличением угла поднутрения длина пятна контакта на зубьях колеса уменьшается. Радиус закругления вершины резца r0 = (0,5…0,4) sb, где sb – ширина носика. Высота режущей части h должна быть больше высоты зуба обрабатываемого колеса на 2- 3мм.
а – общий вид, б – резец
Рисунок 4 – Зуборезная головка