36 Конструкція черв’ячних фрез для виготовлення зубчатих коліс [5, с.163-170]

Використовують для обробки прямозубих, косозубих та шнекових коліс.

Черв’ячна фреза – гвинтовий черв’як з прорізаними остружковими канавками, які утворюють передню поверхню.

За конструкцією фрези бувають: суцільні, насадні та зборні; по виду обробки – чорнові (багатозаходні), чистові, прецизійні; по виду вихідного черв’яка архімедові, евольвентні, конволютні.

Фрези використовують на верстатах 5К301, 5К32. В процесі обробки фреза та заготовка узгоджено обертаються навколо своїх осей – за один оберт фрези заготовка обертається на a зубців, (а - кількість заходів фрези); рух подачі вздовж осі заготовки для циліндричних коліс, в радіальному напрямку для шевронних, можлива тангенціальна подача.

При обробці виникає огранка, яка на ділильному діаметрі дорівнює

Рисунок 36.1 - Черв’ячна фреза

Передній та задній кути приймають для вершинних кромок γ_в=0°, α_в=10-12°.

Основними конструктивними параметрами черв’ячної фрези є зовнішній та діаметр під оправку число зубців, форма і нахил канавок, розміри профілю зубців.

Зовнішній діаметр приймають по нормалям і стандартам з врахуванням паспортних даних верстату, або задаються кутом підйому витків різьби та визначають ділильний, а потім і зовнішній діаметр фрези.

Згідно рисунку , якщо ωτ, то , звідки .

При визначенні діаметра спочатку задаються кутом підйому витків, який для чистових фрез дорівнює τ=(3÷5)º, для прицезійних до 3º. Також слід враховувати, що при його збільшенні підвищуються точність і продуктивність обробки. З іншого боку, фреза стає дорожче, збільшуються крутний момент і довжина врізання.

Рисунок 36.2 – Профілювання черв’ячної фрези

Число зубців фрези приймають по можливості найбільшим. Зі збільшенням зростає число різців, тому й продуктивність обробки, зменшується шорсткість поверхні та товщина зрізаного шару. Воно обмежується умовами затилування та кріплення.

По мірі переточування зубців по передній поверхні діаметри фрези зменшуються через затилування задньої поверхні. Внаслідок збільшується кут підйому гвинтової канавки τ і зменшується кут нахилу остружкової канавки на ділильному діаметрі . Це призводить до зміни теоретично необхідного профілю зубців фрези. Дійсний профіль, отриманий під час затилування різцем не змінюється, залишається тим же. В результаті виникає похибка профілю, для її зменшення так званий вихідний переріз 0-0 повинен відстояти від початкового на деякому куті (0,15÷0,25)θ, де . Діаметри зовнішній та западин відносяться саме до розрахункового перерізу.

Діаметр отвору під оправку можна розрахувати за умов жорсткості та міцності та підпорядкувати нормальному ряду ГОСТ 9472-70. Довжина фрези визначається

З рівняння видно, що чим більше число зубців та діаметр нарізуваного колеса, тим більше довжина фрези. Для її скорочення виконують забірний конус. В цьому випадку відбувається раціональний перерозподіл навантаження вздовж довжини на різальні зубці.

Ширина бортиків приймається 3-5 мм, їх діаметр на 1-2 мм менший за діаметр стружкової канавки. Вони служать для контролю биття фрези при виготовленні та установці на шпиндель верстату.