I.ЧЕРВЯЧНАЯ МОДУЛЬНАЯ ФРЕЗА

Цель работы

Ознакомление с конструкциями наиболее распро­страненных зуборезных инструментов, составление рабочих чертежей, расчет и измерение размеров.

Объекты изучения

1.Червячная модульная фреза.

2. Дисковый зуборезный долбяк.

3. Набор других зуборезных инструментов.

I.ЧЕРВЯЧНАЯ МОДУЛЬНАЯ ФРЕЗА

Червячные модульные фрезы применяют для нарезания зубьев ци­линдрических прямозубых и косозубых /винтовых/, главным образом наружных, зубчатых колес. Червячными фрезами специальной конст­рукции можно обрабатывать также зубья внутренних зубчатых венцов большого диаметра. Червячные фрезы могут быть одно- и многозаходными, цельными и сборными.

Фреза представляет собой червяк, превращенный в режущий инст­румент путем прорезки канавок /прямых или винтовых/, образующих передние поверхности и режущие кромки, и затылования задних по­верхностей для образования задних углов на режущих кромках /рис. I /. В нормальном к линии витков сечении профиль фрезы приближенно представляет собой исходный контур инструментальной рейки. Нормальный шаг р вычисляется по формуле р = πm,

где m - нормальный модуль в мм,

Нормальный шаг измеряется штангенциркулем непосредственно на фрезе. Для уменьшения ошибок лучше измерять штангенциркулем сум­марный шаг нескольких зубьев /витков/, а потом делением на число

витков получить шаг между соседними витками. По шагу определяется модуль .

Число зубьев фрезы равно числу продольных стружечных канавок.
Наружный диаметр фрезы da можно определить суммированием двойного расстояния от отверстия до вершины полного зуба и диаметра отверстия - так можно определить da при любом числе зубьев - чет­ном и нечетном. Размеры профиля витков фрезы:
а) головка зуба фрезы нарезает ножку зуба колеса, и ее высота может быть принята hа = 1,25m;

б) высота ножки зуба h_f должна быть несколько больше высоты го­ловки зуба нарезаемого колеса для исключения резания впадиной между зубьями фрезы наружной поверхности обрабатываемой детали

h_f =1,25m;

в/ общая высота зуба фрезы должна быть

h = h_a + h_f = 2,5m.

Высота профиля зуба и глубина канавки Н измеряются в ради­альном направлении глубиномером. Толщина зуба по начальной пря­мой S равна ширине впадины между зубьями нарезаемого колеса по начальной окружности.

Средний диаметр фрезы /расчетный/

dt = da -2ha -2σk,

где σ - коэффициент, принятый по ГОСТ 9324 - 60 разным 0,15,

к - величина затылования, зависящая от принятого заднего угла α_верш

.

У фрезы с шлифованным профилем имеется и второй, нешлифованньй затылок с величиной затылования k₁ /рис. 2 / для исключения возможности образования седловины при затьловании фрезы шлифо­вальным кругом. Обычно k₁ =(1,25... 1,5)k. Величина затылования измеряется с помощью делительной головки и индикатора. Индикатором
измеряется понижение затылка при повороте фрезы на угол ψ, который измеряется по шкале делительной головки, а затем вычисляется падение затылка по формуле ,

где τ - угловой шаг зубьев, равный ,

k₂ - понижение затылка, измеренное индикатором при повороте фрезы на угол ψ.

Задний угол при вершине фрезы α_верш при затыловании по Архимедовой спирали определится по величине падения затылка

.

Боковой задний угол α_б в сечении, нормальном к лезвию /рис.3/

,

где dу - диаметр, соответствующий точке, в которой измеряется задний угол,

α - угол профиля инструмента.

Для измерения переднего угла γ фреза устанавливается так, чтобы ее ось и сечение передней поверхности торцовой плоскостью были горизонтальны /тогда передняя поверхность совмещается с губкой штангенрейсмуса - рис. 4 /. Затем определяется разность отсчетов

ΔН = Н₀ – Н_пп ,

где Но - высота до оси фрезы,

Нпп - высота до передней поверхности.

Угол γ подсчитывается го формуле .

Угол подъема витков /рис.5/ определяется расчетом по среднему /расчетному/ диаметру d_t

,

где p_x - осевой шаг; ,

следовательно /для однозаходной фрезы /.

Для получения одинаковых передних углов на боковых режущих кромках угол наклона стружечных канавок обычно делается равным углу подъема витков фрезы; в этом случае шаг стружечной канавки определяется по формуле

Знать величину Тк необходимо для наладки универсально-фрезерного станка при фрезеровании стружечных канавок, а также для настрой­ки специального заточного станка при заточке передней поверхности фрезы.

ЗУБОРЕЗНЫЙ ДОЛБЯК

Зуборезные долбяки применяются для нарезания зубьев цилиндрических зубчатых колес как правило, в тех случаях, когда нельзя применить более производительную червячную фрезу /блочные колеса, колеса с буртами, внутренние венцы /. Долбяк представляет собой корригированное зубчатое колесо с увеличенной высотой головки зу­ба для получения радиального зазора в передаче и имеющее передние и задние углы, обеспечивающие нормальные условия резания. Для ко­созубого колеса применяется косозубый долбяк, направление зубьев которого при нарезании наружного колеса противоположно* при на­резании внутреннего колеса совпадает с направлением зубьев коле­са. Дисковый долбяк изображен на рис.6.

Для получения задних углов по вершине α_верш и по боковым сторонам профиля α_б, в различных сечениях, перпендикулярных оси долбя­ка, имеется смещение профиля по радиусу на величину

Δ = xm.

Исходный контур долбяка находится на расстоянии а от торца нового долбяка. При заточке в этом сечении / II – рис. 6 / долбяк представляет собой колесо с коэффициентом смещения исходного контура X = 0. Поэтому у нового долбяка .

При переточках долбяка происходит поворот профиля правой и левой режущих кромок зуба в противоположных направлениях, так как боко­вые задние поверхности являются винтовыми эвольвентными поверхностями;

толщина зуба по делительной окружности уменьшается в соответствии с изменением коэффициента смещения. Чтобы получить со­гласованное с изменением толщины зуба изменение наружного диаме­тра долбяка, необходимо выдержать такое соотношение между задним углом на вершине зуба α_верш и на боковых режущих кромках в сечении, нормальном к их проекциям на торцевую плоскость α_б

,

где α_и угол давления на делительной окружности в исходном и в любом другом сечении долбяка плоскостью, перпендикулярной к его оси. Он отличен от стандартного угла давления и для прямозубого долбяка находится по формуле

.

Такое изменение /корректирование/ угла давления делается для уменьшения погрешностей профиля, вносимых заточкой передней поверхности под углом γ.