3 Проектирование червячных фрез [8]

Общие указания.

При проектировании червячных модульных фрез необходимо учитывать следующее:

1) Для увеличения точности профиля зубьев нарезаемого колеса и повышения производительности обработки следует применять фрезы возможно большего диаметра.

С увеличением диаметра фрезы: уменьшается подъем витков фрезы, что благоприятно сказывается на уменьшении суммарных погрешностей конструкции фрезы; уменьшается высота гребешков, получающихся при обработке вдоль зубьев колеса; увеличивается число зубьев по окружности фрезы, что улучшает условия отвода стружки; появляется возможность увеличения диаметра посадочного отверстия, а следовательно, и диаметра оправки, что обеспечивает большую жесткость крепления инструмента и возможность повысить режимы резания; улучшаются условия охлаждения режущих кромок.

Однако с повышением диаметра фрезы увеличивается: расход режущего материала для ее изготовления, угол контакта зубьев фрезы с обрабатываемой поверхностью, крутящий момент при тех же режимах резания. Необходимо отметить, что размеры узла крепления фрезы на станке ограничивают ее максимально допустимый диаметр.

Ориентировочно диаметр фрезы может быть определен исходя из желательной величины угла подъема витков, который для уменьшения погрешностей и шероховатости обработанных поверхностей должен быть по возможности меньше (желательно принимать ).

По роду обработки червячные фрезы разделяют на черновые, чистовые и прецизионные (под шевингование). У чистовых фрез наружный диаметр выбирается больше, чем у черновых.

Червячные фрезы для нарезания цилиндрических колес изготовляются из быстрорежущих сталей однозаходными четырех классов точности: АА - для колес 7-ой степени точности; А - 8-ой степени точности; В - 9-ой степени точности; С – 10 - ой степени точности.

2) Черновые червячные фрезы класса С делаются с пониженной точностью, часто с нешлифованным профилем зуба. Для повышения производительности черновые фрезы иногда делают двухзаходными. При увеличении числа заходов фрезы в определенное число раз во столько же раз должно увеличиваться число оборотов нарезаемого колеса. Однако практика показывает, что повышение производительности при применении двухзаходных фрез сравнительно невелико (до 20%), так как с увеличением угла наклона канавок резко ухудшаются условия резания на боковых поверхностях профиля и приходится снижать подачу. Трехзаходные червячные фрезы применяются крайне редко.

Чистовые червячные фрезы классов А и В со шлифованными зубьями, как правило, изготовляются однозаходными, с прямолинейным профилем в нормальном и осевом сечениях.

Прецизионные червячные фрезы класса АА отличаются от чистовых особой тщательностью выполнения, жесткими допусками и увеличенным диаметром.

Особенность расчета червячной фрезы для нарезания червячных колес состоит в том, что ее размеры, а также форма зубьев, зависящая от типа червяка, должны соответствовать червяку, зацепляемому с колесом.

Расчет конструктивных элементов червячной фрезы может быть осуществлен по методикам изложенным в источниках: [1], [3], [5], [7].

При выполнении рабочего чертежа червячной фрезы необходимо руководствоваться указаниями приложений 19 и 20.