Фрезерное дело

Виды и особенности зуборезного инструмента

Для передачи вращения между валами (параллельными, пересекающимися, перекрещивающимися), а также для преобразования вращательного движения в поступательное (или наоборот) в машиностроении широко применяются зубчатые передачи. В такой передаче движение от одного вала к другому передается за счет взаимного зацепления колес, зубья которых имеют особую форму. Чаще всего встречается эвольвент-ное зубчатое зацепление, в котором профиль зуба очерчен по сложной кривой — эвольвенте.
Окружность зубчатого колеса, на которой ширина зуба равна ширине впадины, называется делительной окружностью. Часть зуба, расположенная внутри делительной окружности, называется ноэю-кой, а часть зуба вне этой окружности — головкой.
Основными характеристиками зубчатого колеса являются число зубьев z и модуль т
Зубчатые колеса бывают прямозубыми, у которых направление зуба параллельно оси колеса, икосозубыми, имеющими винтовые зубья.
Зубчатые колеса нарезаются специальными зуборезными инструментами: дисковыми и червячными фрезами, долбяками, резцовыми головками и др.
Дисковая зуборезная фреза является фактически фасонной фрезой с затылованным зубом, профиль которого соответствует профилю впадины нарезаемого колеса. Заготовка закрепляется в делительной головке и поворачивается на величину окружного шага перед нарезанием новой впадины. 06работка ведется на универсально- или горизонтально-фрезерных станках. В связи с тем что профиль зуба колеса зависит от его модуля и числа зубьев, каждая фреза предназначена для нарезания колес определенного модуля и некоторого ограниченного диапазона чисел зубьев.
Дисковые зуборезные фрезы изготавливаются наборами по 8 или 15 шт., позволяющими нарезать зубчатые колеса данного модуля с любым числом зубьев.
Дисковые фрезы бывают цельными или сборными. Дно впадины между зубьями может быть прямолинейным или с перемычкой.
Наличие перемычки упроч-
няет зубья, но усложняет заточку передней поверхности. Фасонная задняя поверхность зуба образуется путем затылования его резцом. Задний угол на вершине зуба составляет около 12°. Иногда заднюю поверхность фрезы после термообработки шлифуют.
Фрезы после затупления перетачивают только по передней поверхности, которая у чистовых фрез радиальна, а у черновых поднутряется с у = 8—10°.
Червячная зуборезная фреза представляет собой червяк, обращенный в режущий инструмент путем прорезания продольных стружечных винтовых канавок, перпендикулярных к виткам червяка, и затылования зубьев. Эти фрезы применяются для нарезания зубчатых колес с прямыми и косыми зубьями, а также червячных колес.
В процессе зубонарезания заготовка и фреза вращаются, причем соотношение их чисел оборотов обратно пропорционально отношению числа зубьев нарезаемого колеса к числу заходов фрезы. При этом фреза и заготовка воспроизводят такое же зацепление, какое имел бы червяк, из которого образована фреза, с нарезаемым колесом. Процесс деления совершается непрерывно и совмещается с формообразованием зуба (метод обкатки).
Задние поверхности на вершине и на боковых сторонах профиля зуба фрезы образуются путем затылования. Чистовые червячные фрезы обязательно шлифуются по профилю. Задний угол на вершине зуба ав = 10—12° и на боковых кромках аб = 2—3°.
Как и все инструменты с затылованными зубьями, червячные фрезы перетачиваются только по передней поверхности. Для создания равных условий резания на боковых кромках винтовая передняя поверхность зубьев имеет угол наклона, равный углу подъема витков основного червяка на его среднем диаметре. Передний угол у = 0° у чистовых фрез, у черновых у = 8—10°. Угол наклона стружечных канавок ш у чистовых фрез обычно менее 5°.
Червячные фрезы для цилиндрических зубчатых колес, как правило, выполняются насадными. Они могут быть цельными или сборными. Фрезы для червячных колес чаще бывают хвостовыми. Угол со у таких фрез больше 10°.
Червячные фрезы изготовляются пяти классов точности: С — пониженной точности; В — нормальной точности; А — повышенной точности; АА — высокой точности; AAA — особо высокой точности.
Зуборезный долбяк представляет собой зубчатое колесо, обращенное в режущий инструмент путем затыло-вания боковых поверхностей и вершины зубьев. Долбяки применяются для нарезания зубчатых колес с прямыми или винтовыми зубьями, внешнего или внутреннего зацепления.
В процессе зубонареза-ния долбяк и заготовка вращаются, причем соотношение их чисел оборотов обратно пропорционально отношению чисел зубьев. Для снятия стружки долбяк совершает возвратно-поступательное движение вдоль своей оси. Процесс деления совмещен с формообразованием. Задние поверхности на вершине зубьев являются частью конуса наружной поверхности долбяка. Задний угол на вершине зуба ав — 6—9°. Боковые задние поверхности образуются при шлифовании эвольвентных боковых поверхностей зуба долбяка аб = 2°. Затупленный долбяк перетачивается только по передней поверхности.
По способу крепления различают долбяки насадные (дисковые или чашечные) и хвостовые. По направлению зубьев долбяки бывают прямо- или косозубыми.
Прямозубый долбяк применяется для нарезания прямозубых колес и имеет коническую переднюю поверхность с углом у = = 5—10°. Косозубые долбяки для косозубых колес имеют на каждом зубе плоскую переднюю поверхность, перпендикулярную к винтовой линии зуба. У косозубых долбяков для шевронных колес каждая сторона зуба затачивается отдельно: одна притупляется фаской, а другая заостряется канавкой с целью выравнивания условий резания на обеих кромках.
Износ зуборезного инструмен-т а происходит по задней и передней поверхностям. Ввиду особой точности зуборезных инструментов и необходимости получения высокого класса чистоты поверхностей зуба колеса показателем износа являются точность нарезаемого колеса и чистота обработки.