Фрезы с затылованными зубьями

Фреза с затылованными зубьями это инструмент, у которой форма задней поверхности лезвия обеспечивает постоянство профиля режущей кромки при повторных заточках по передней поверхности.

Преимущества и недостатки фрез с острозаточенными и затылованными зубьями:

1. у затылованных фрез при переточках пространство для размещения стружки увеличивается, а у острозаточенных – уменьшается.

2. затылованные фрезы допускают большее число переточек, чем фрезы с острозаточенными зубьями.

3. затылованные фрезы дают хорошую чистоту и большую шероховатость обработанной поверхности, чем фрезы острозаточенные.

4. стойкость затылованных фрез ниже, так как профиль затылованной фрезы не шлифуется и не удаляется обезуглероженный слой при термообработке.

5. затылованные фрезы менее производительны, чем острозаточенные, так как имеют меньшее число зубьев.

Применение. Применяют для фасонной обработки, для изготовления зубчатых колес и специальных изделий. В инструментальном производстве применяют при фрезеровании канавок сверл, метчиков, разверток.

Некоторые типы затылованных фрез стандартизованы: фрезы полукруглые с выпуклым и вогнутым профилем, фрезы пазовые, фрезы дисковые зуборезные, фрезы червячные зуборезные и другие.

Кривые затылования. Кривая затылования должна обеспечивать:

- получение положительных задних углов в любой точке лезвия,

- неизменность профиля фрезы после переточек,

- простоту изготовления кулачка.

- кулачек должен быть универсальным, пригодным для затылования зубьев фрез независимо от их диаметра и числа зубьев.

В качестве кривых для затылования могут быть использованы прямая, окружность, логарифмическая или архимедова спирали.

Анализ кривых затылования показывает, что задние углы не остаются постоянными для всех точек профиля, а меняются в зависимости от удаленности от центра фрезы. Задние углы изменяются и при переточках фрезы.

Однако, в большей степени, перечисленным выше требованиям удовлетворяет архимедова спираль.

У архимедовой спирали непостоянство заднего угла в верхней части зуба незначительно и на работу фрезы не влияет. Кроме того, задние углы в разных точках профиля изменяются более равномерно, чем у логарифмической спирали.

Процесс затылования. В процессе изготовления фрез задняя поверхность их создается методом обкатки. Режущим инструментом служит затыловачный резец или шлифовальный круг. Фреза насаживается на оправку, вращающуюся в центрах, а затыловочный резец перемещается под действием кулачка, расположенного в суппорте затыловочного станка, по определенной схеме затылования.

Кулачек для затылования изготовить по архимедовой спирали просто. Профиль кулачка может обрабатывается на любом станке, у которого согласованы вращательное и поступательное движения.

Конструктивные элементы затылованной фрезы. При проектировании фрез рассчитывают: диаметр посадочного отверстия D_o, наружный диаметр d_o, высоту профиля фрезы h₁, число зубьев z, радиус закругления дна впадины r₁, величину затылования k, высоту зуба H, ширину фрезы B, угол впадины .

Главный задний угол принимают равным =10-12^о, а главный передний угол выбирают =0^о.

Схемы затылования. Применяют три способа затылования: радиальный (резец перемещается перпендикулярно оси фрезы), угловой (резец перемещается под углом к оси фрезы) и осевой (резец перемещается параллельно оси фрезы). Наибольшее применение имеют радиальное и угловое затылование.

Радиальное затылование. В процессе затылования кулачек делает один оборот при повороте фрезы на 1/z часть окружности. Резец при этом перемещается в направлении оси фрезы.

Величина радиального затылования фрезы (k) - максимальный подъем спирали на кулачке.

d_о – наружный диаметр фрезы;

z – число зубьев фрезы;

 - главный задний угол

Значение k округляют до значения стандартного ряда.

Параметры затыловочного кулачка. Рабочий ход это подъем спирали на кулачке составляет угол 300^о. Вспомогательный ход - спад спирали на кулачке составляет угол 60^о. Отношение вспомогательного хода кулачка к рабочему ходу составляет 60/300 т.е. 1/5.

Вспомогательный ход кулачка должен осуществляться при повороте фрезы от точки М до точки F, т.е. при повороте фрезы на угол , а рабочий ход – при повороте фрезы на угол =-, где =360/z.

Для всех точек профиля, имеющих радиус r_x, меньший наружного радиуса фрезы, радиальный задний угол _x будет больше заднего угла , принятого при расчете затылования.

Угловое затылование. При угловом затыловании суппорт затыловочного станка перемещается вдоль оси станка по копиру, а резец совершает возвратно-поступательное движение по стрелке В под некоторым углом  к оси фрезы.

Параметры затыловочного кулачка. Величина углового затылования (S)- подъем спирали на кулачке. Осевая составляющая S_o=Scos. Радиальная составляющая S_p=Ssin. Фактическая величина радиального затылования k=S(sin+tgcos). Зная k, определяют задние углы на диаметрах D₁ и D₂.