обработка_зубчатых_колёс_сокр

Назначение рациональных режимов обработки при зубофрезеровании заключается в выборе наиболее выгодного сочетания подачи S0 и скорости резания v, обеспечивающих в данных условиях наибольшую производительность обработки и наименьшую стоимость операции. Чтобы уменьшить машинное время, следует работать с возможно большей и технологически допустимой подачей и соответствующей этой подаче скорости резания. При черновом нарезании требования к шероховатости обработанной поверхности профиля зубьев не предъявляются, глубина резания и число рабочих ходов устанавливаются в зависимости от размера нарезаемого зуба, характера обработки и мощности станка.

Рис. 1. Скорость резания и подача при зубофрезеровании

Обычно черновое нарезание зубчатых колес производят за один рабочий ход, но если мощность станка оказывается недостаточной, то нарезание следует производить за два рабочих хода с глубиной резания

на первом ходу 1,4, а на втором 0,7 от модуля.

В табл. 1 приведены обобщенные режимы резания при зубофрезеровании стальных цилиндрических колес на станках средних размеров, рекомендованные нормативами.

Пример определения режимов резания. Нарезается цилиндрическое зубчатое колесо с параметрами: модуль m=4 мм, число зубьев z=33, угол наклона зубьев β=30°, направление зубьев - правое, ширина венца b=35 мм, материал - сталь 45 твердостью НВ 156-207.

Операция - черновое фрезерование зубьев за один рабочий ход, направление подачи попутное.

Станок - зубофрезерный модели 53А50.

Инструмент - червячная фреза правозаходная, материал Р6М5,

число заходов К=2, da0=80 мм, γm0=5°54', класс точности В.

Выбор подачи: So = Sо табл ∙К1∙К2 (мм/об)

По табл. 1 нормативная подача составляет 2 мм/об (чистовая по сплошному металлу, m=4 мм, z=33). С учетом поправочных коэффициентов K1=1,0 (сталь 45) (см. табл. 2), K2=0,8 - в зависимости от угла наклона зубьев (β=30°) и 1,0 (примечание 2 – попутное направление) подачи нормативная подача составляет

S0 = 2,0•1•0,8•1=1,6 мм/об. Согласно руководству по эксплуатации станка принимается ближайшее значение подачи S0=1,5 мм/об.

Выбор скорости резания. По табл. 4 скорость резания определяем для подачи S0=1,5 мм/об, чистовая по сплошному металлу, m=4 мм, число

зубьев z=33: vтабл = 48-44 м/мин. Для нарезания выбираем vтабл=48 м/мин. С учетом поправочного коэффициента К1 =1,0 (см. табл. 5) (сталь 45), К2

=1,0 (см. табл. 6) (один проход), К3 =1,0 (см. табл. 7) (Р6М5) нормативная скорость резания составляет v=48•1,0•1,0•1,0 = 48 м/мин. При этом частота вращения фрезы должна быть nф=(1000•v)/(πdа0)=(1000•48)/(3,14•80)= 191 об/мин.

Для работы принимается ближайшая, имеющаяся на станке частота вращения фрезы nф=163 об/мин.

При этом фактическая скорость резания будет равна v=(3,14•80•

163)/1000 = 40,945 ≈ 41 м/мин.

Основное (технологическое) время нарезания зубьев червячной фрезой определяется по формуле Т0=L•z/(nф•S0•К), где L - длина рабочего хода, включающая в себя ширину зубчатого венца b, длину врезания l и длину перебега l1; z - число нарезаемых зубьев; nф - частота вращения фрезы; S0- продольная подача; К- число заходов червячной фрезы.

При нарезании прямозубых колес длина врезания определяется по

d1a0 (рис. 2,б), рассчитываемую по формуле d1a0=da0+(da0+da)*tg2β.

Рис. 2. Определение длины рабочего хода при зубофрезеровании

Длина перебега для прямозубых колес принимается l1, = 3... 5 мм, а для косозубых l1=3•m•tg(β±γm0)+(3÷5) мм.

В рассматриваемом примере диаметр венца da

da= m•z +2•m = 4•33+2•4 = 140 мм.

В рассматриваемом примере d1a0=da0+(da0+da)*tg2β = = 80+(80+140)•0,57742=166,7 мм;

l==37,6 мм; l1=3•4×tg(30°-5°54')+4 = 34•0,4473 + 4 = 9,4 мм; L=b+l+ l1=35+37,6+9,4=82 мм.

При этом основное (технологическое) время будет равно

To=(L•z)/(nф•S0•K)= (82•33)/(163•2,0•2) =4,15 мин.

П р и м е ч а н и я : 1. Значения подачи приведены для однозаходных червячных фрез. При использовании многозаходного

инструмента величину подачи уменьшать на 20-25% для каждого следующего захода фрезы. Например: z10=l, S0 1=S0; z10=2 → So 2= (0,75-0,8)∙So; z10 =3 → S0 3= (0,54-0,6) ∙So; z10=4 → So 4= (0,34-0,4)∙S0 и т. д.

2.Приведенные значения подачи определены для попутного фрезерования. При встречном фрезеровании значения S0 табл

уменьшать на 20—25%.

3.При фрезеровании многозаходными червячными фрезами допускается применять инструмент, в котором отношение числа стружечных канавок к числу заходов фрезы выражается целым числом, а число заходов фрезы не кратно числу зубьев нарезаемого колеса.

4.При двухпроходном фрезеровании (для модуля т=4 мм и выше) величину подачи второго прохода увеличивать в 1,2—1,5 раза.

5.При обработке зубчатых колес с модулем до 2,5 мм твердосплавными червячными фрезами применять осевые подачи в диапазоне 2—3 мм/об.

Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле v = vт а б л ∙K1 ∙K2 ∙ K3 ,

где vтаб л — скорость резания по таблице, м/мин;

К1 — коэффициент, определяемый обрабатываемым материалом; К2—коэффициент, определяемый количеством проходов; Кз — коэффициент, определяемый материалом режущей части фрезы.

Табл. 4. Скорость резания vт аб л с использованием рекомендуемых СОЖ

П р и м е ч а н и я : 1. В таблице 4 приведены значения скорости резания при использовании монолитных и сборных червячных фрез из быстрорежущей стали.

2. Утолщенными линиями обведены значения vтабл, допускающие применение червячных фрез, оснащенных твердым

сплавом, с поправкой на коэффициент К3.

3. При применении твердосплавных червячных фрез использовать инструмент с отрицательными передними углами γ=-16 ...

-30°.

4. Приведенные значения скорости резания предполагают стойкость Тм до 240 мин — для инструмента без износостойкого покрытия.

При использовании инструмента с износостойким покрытием:

а) значения Тм возрастают до 400 мин — при табличных значениях скорости резания; б) или скорость резания можно увеличить по сравнению со значениями vтабл на 10-15%.

Табл. 5-7. Коэффициенты для расчёта скорости резания v

Табл. 8. ОСЕВАЯ ПЕРЕДВИЖКА ЧЕРВЯЧНОЙ ФРЕЗЫ В ПРИ ЧЕРНОВОЙ И ЧИСТОВОЙ ОБРАБОТКЕ ПО СПЛОШНОМУ МЕТАЛЛУ

Количество передвижек червячной фрезы W определяется по формуле

W l р (lн lк )

B

где lр – длина рабочей части фрезы, мм;

lн, lк — величины начальной и конечной установки фрезы, мм;

B – величина осевой передвижки фрезы, мм.

Величины начальной lн, мм, и конечной lк, мм, установки фрезы определяются по формулам:

где К — коэффициент, определяемый числом зубьев колеса.