ДИСКОВЫЕ МОДУЛЬНЫЕ ФРЕЗЫ

Рис. 55. Цилиндрическая гребенчатая резьбовая фреза.

РЕЗЬБОНАРЕЗНЫЕ ФРЕЗЫ

Такие фрезы имеют две разновидности: дисковые и цилиндрические гребенчатые. Дисковые фрезы служат для нарезания резьбы с крупным шагом и большой длины, в частности, трапецеидальных резьб и червяков. Цилиндрические гребенчатые фрезы применяют в основном для нарезания остроугольных коротких резьб, т.е. крепежных. Метод фрезерования резьбы гребенчатыми фрезами достаточно эффективен в серийном и массовом производстве вследствие высокой производительности. Процесс осуществляется на специальных резьбофрезерных станках. Ось фрезы устанавливается параллельно оси заготовки. Обрабатываемая деталь совершает винтовое движение – за один оборот она перемещается вдоль оси на один шаг резьбы. Фреза вращается с определенной скоростью резания и имеет радиальное перемещение для врезания в заготовку на глубину профиля. Это движение производится примерно за 1/4 оборота заготовки. Таким образом, для полного нарезания резьбы заготовка совершает 1,25 оборота. Гребенчатые фрезы делают из быстрорежущей стали и твердого сплава, поэтому частота их вращения определяется из допустимой скорости резания. Для быстрорежущих фрез V = 25 – 30 м/мин, для твердосплавных V= 60 – 120 м/мин. Подача на зуб фрезы принимается от 0,03 до 0,15 мм с учетом обрабатываемого материала и качества нарезаемой резьбы. Гребенчатыми фрезами нарезают наружные и внутренние резьбы. Фрезы бывают насадные и концевые с коническим хвостовиком. Насадные делают диаметром D = 32 – 100 мм, концевые D = 10 – 32мм. На (рис.4) показана гребенчатая резьбовая фреза. Основными элементами ее являются: наружный диаметр, диаметр отверстия под оправку, длина фрезы, число зубьев, форма и размеры канавок, геометрия режущих зубьев. Диаметр фрезы определяется так же, как и для других типов цилиндрических фрез. Расчетные наружные диаметры фрезы и соответствующие диаметры оправки округляются и подчиняются нормальному ряду. Длина фрезы на 2 – 3 шага больше длины резьбы на детали и на 1,25·Р длина увеличивается за счет осевого перемещения детали для полного ее нарезания. Кроме того, на обеих или на одной стороне удаляются неполные витки. Стандартные длины фрез: для насадных 16 – 100 мм, для концевых 10 – 50 мм. Зубья фрез затылованы. Число торцовых зубьев (гребенок) . Гребенчатые фрезы проектируются с прямыми и винтовыми стружечными канавками, имеющими угол наклона ω = 5 – 15°. Винтовые канавки повышают плавность фрезерования, но в этом случае на боковых режущих кромках создаются разные передние углы. С одной стороны зуба он положительный, с другой – отрицательный. Условия резания от этого несколько ухудшаются. Угол впадины φ = 30 – 45°. Такой угол необходим для того, чтобы обеспечить достаточный объем канавки для размещения стружки и улучшить условия для выхода шлифовального круга при затыловании. Фрезы затачиваются с разным передним углом в зависимости от обрабатываемого материала. При обработке твердых сталей и хрупких сплавов γ = 0, для сталей средней твердости и титановых сплавов γ = 3 – 5°, для мягких сталей и легких цветных металлов γ = 10 – 15°. Задний угол зубьев принимается равным 8 – 12°, и создается он затылованием. Наличие положительного переднего и заднего углов вызывает искажение профиля. Поэтому для фрезерования более точной резьбы профиль зубьев фрезы необходимо корректировать так же, как для дисковых фасонных фрез. Гребенчатые резьбовые фрезы выполняют из быстрорежущей стали и твердых сплавов. Рабочую часть фрез малого диаметра изготовляют из твердого сплава монолитной. Фрезы большого диаметра оснащают твердосплавными гребенками, которые напаиваются или же имеют механическое крепление в корпусе.

14. ЗУБОРЕЗНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Зубчатые колеса и самые разнообразные зубчатые детали (шлицевые валы, звездочки, зубчатые сектора и т. д.) нарезают методом копирования – нарезание колеса фасонным инструментом, форма режущей кромки которого соответствует форме впадины зуба, и методом обкатки, при котором зубья колеса образуются в результате относительного движется режущей кромки инструмента, представляющего собой профиль сопряженной рейки или профиль зуба сопряженного колеса.

Все инструменты, для нарезания зубчатых колес можно разбить, таким образом, на две группы:

1) фасонные инструменты, работающие методом копирования; к ним относятся фасонные дисковые и пальцевые фрезы, фасонные зуборезные головки, накатные ролики для зубчатых колес и шлицевых валов и т. д.;

2) инструменты, работающие методом обкатки; к ним относятся зуборезные гребенки, червячные фрезы, долбяки, строгальные резцы, различные резцовые головки (для конических колес), шлифовальные круги (со специальной заправкой профиля), накатные ролики для зубчатых колес и шлицевых валов и т. д.

Дисковая модульная фрезапредставляет собой фасонную фрезу с затылованным зубом, профиль которого соответствует профилю впадины нарезаемого колеса. В массовом и крупносерийном производстве их почти не применяют, так как они заменены более производительными и точными инструментами, работающими методами обкатки. Однако дисковые фрезы позволяют нарезать зубчатые колеса на обычных фрезерных станках, поэтому они распространены для индивидуальных и ремонтных работ, а также для зубчатых колес крупных модулей в индивидуальном производстве. Точность зубчатых колес при нарезании дисковыми модульными фрезами из-за самого метода, деления (с помощью делительной головки), а также неточности профиля фрезы и ее установки получается невысокой. Можно фрезеровать только зубчатые колеса 10 и 9-й степени точности. При особо точной установке фрезы и при проектировании специальной фрезы для данного числа зубьев удается получить более высокую точность колес. Дисковые модульные фрезы – частный случай фасонных фрез с затылованными зубьями, поэтому разберем только отличные от фасонных фрез элементы конструкции. Дисковые модульные фрезы в основном изготовляют с затылованными зубьями. Затачивают их по передней поверхности, профиль при переточке, как и у всякого затылованного зуба, сохраняется. Однако можно изготовлять дисковые модульные фрезы и с острозаточенными зубьями, в этом случае переточку приходится производить по профилю с использованием специального приспособления. По назначению фрезы подразделяют на черновые для предварительной прорезки зуба и чистовые для окончательного фрезерования впадины зуба. Черновые фрезы часто делаются со ступенчатым профилем. Чистовые фрезы применяют для снятия небольшого припуска. У них важно сохранить точный профиль, поэтому передний угол делают равным нулю и фрезы затачивают радиально.