Зуборезные инструменты, работающие по методу обкатки

Зуборезные инструменты, работающие по методу обкатки

Зуборезные инструмент, работающие но методу обкатки Инструменты для нарезания цилиндрических колес. Зуборезные гребенки — наиболее простые инструменты, представляющие собой рейку, снабженную передними и задними углами, которая в процессе обкатки с заготовкой (качение без скольжения на- чальной окружности нарезаемого колеса по начальной прямой гребенки) совершает возвратно-поступательные движения, необходимые для осуществления резания (рис. 1.71). Применяются на зубострогальных станках для нарезания точных колес наружного зацепления с прямыми, винтовыми и шевронными зубьями. По способу обеспечения геометрических параметров гребенка не отличается от стержневых фасонных резцов.   Червячные модульные фрезы применяются для нарезания зубчатых колес наружного зацепления с прямыми и косыми (винтовыми) зубьями на специальных зубофрезерных станках. Производительность зубообработки выше, чем гребенками, но точность ниже.

Сами фрезы относятся к группе фасонных фрез с затылованным зубом и внешне представляют собой червяк с прорезанными перпендикулярно к виткам червячной нарезки стружечными канавками, образующими в пересечении с поверхностями червячной нарезки режущие кромки. Такое направление стружечных канавок в отличие от осевого обеспечивает одинаковые условия резания обеими боковыми кромками зуба, так как γN1 у них одинаковы (рис. 1.72).

Фреза состоит из зуборезных гребенок, набранных в корпусе таким образом, что ее зубья располагаются в теле витков червячной нарезки с шагом, равным шагу зубьев гребенки.

Поступательное перемещение гребенки в процессе обкатки воспроизводится вращением фрезы. Кинематическая схема обработки приобретает вид: вращение фрезы (главное движение), вращение заготовки (круговая подача) и перемещение фрезы вдоль оси нарезаемого колеса (осевая подача). Вращение заготовки, согласованное с вращением фрезы, называют еще движением обкатки. Установка фрезы на станке должна обеспечить совпадение по направлению витков червячной нарезки фрезы и зубьев нарезаемого колеса.

Зуборезные инструменты

При профилировании фрез (расчете параметров зубьев) производящая зуборезная гребенка с прямобочным профилем зубьев закладывается в осевом или нормальном к червячной нарезке направлении. Ни один из этих приближенных методов профилирования не дает высокой точности, так как боковые режущие кромки фрезы, образующиеся в результате пересечения винтовой передней поверхности с винтовыми и к тому же затылованными боковыми поверхностями витка червяка, не могут быть прямолинейными, повторяющими профиль зуборезной гребенки. В итоге получаются ошибки профиля нарезаемого зуба, большие по абсолютной величине при профилировании по нормальному сечению. Однако в последнем случае создается небольшое самопроизвольное фланкирование зубьев нарезаемых колес, что благоприятно сказывается на их работе. Поэтому профилирование фрез по нормальному сечению широко используется при конструировании фрез.

 

Зуборезные инструменты

 

Ошибка профиля тем меньше, чем меньше кривизна передней и задних поверхностей зуба, поэтому фрезы большего диаметра обеспечивают более высокую точность профиля зубьев нарезаемых колес.

Кривизна передних и задних поверхностей фрезы изменяется при ее переточках по передней поверхности в связи с изменением наружного da и делительного d диаметров. Поэтому с целью уменьшения ошибок зубообработки в период эксплуатации фрез расчетный делительный диаметр фрезы, необходимый для расчета углов подъема витков фрезы β и наклона стружечной канавки ω, принимают равным делительному диаметру не новой, а наполовину сточенной фрезы, т.е. сточенной на четверть углового шага зубьев.

Червячные модульные фрезы, как и другие виды фрез, оснащают твердыми сплавами и сверхтвердыми материалами, делают сборными с механическим креплением неперетачиваемых режущих пластин или ножей и реек из режущих материалов, а также ножей с напаянными или приклеенными режущими пластинами (рис. 1.73). Все это повышает экономичность и производительность фрез. Повышение производительности достигается также и многозаходностью у черновых фрез.

Более экономичны фрезы высокой стойкости и технологичности. Среди сборных в изготовлении проще фрезы с рейками, зубья которых не затылуют, а шлифуют на кругло- и резьбошлифовальных станках в специальных технологических корпусах или в рабочих корпусах с переустановкой гребенок (рис. 1.73, е). Кроме того, такие фрезы имеют большее число зубьев, более производительны и допускают больше переточек, чем затылованные.

Стойкость фрез повышают оснащением износостойкими материалами, выравниванием нагрузки на режущих кромках путем использования прогрессивных схем резания, увеличением задних углов у боковых режущих кромок за счет остроконечных зубьев и другими методами.

Зуборезные долбяки предназначены для обработки прямозубых, косозубых и шевронных колес наружного и внутреннего зацепления на специальных зубодолбежных станках. По производительности уступают червячным фрезам, а по точности обработки превосходят их.

 

Зуборезные инструменты

Внешне долбяк представляет собой шестерню, которая своей начальной окружностью обкатывается по начальной окружности нарезаемого колеса. Это согласованное взаимное вращение долбяка и заготовки — движение обкатки, которое является одновременно и движением круговой подачи. Для обеспечения резания долбяк совершает возвратно-поступательные движения: движение вниз — главное движение со скоростью резания, и движение вверх — холостой ход, во время которого заготовка отводится от долбяка в радиальном направлении для устранения трения его задних поверхностей о заготовку. Перед началом рабочего хода заготовка опять подводится к долбяку. Кроме того, в начальный период процесса долбяку сообщают радиальную подачу врезания на полную глубину межзубьей впадины нарезаемого колеса. Схема зубодолбления при обработке прямозубого колеса приведена на рис. 1.74. Зуборезные инструменты   Передний γв и задний αв углы (рис. 1.74) получают шлифованием передней и задней поверхностей на конус. Боковые поверхности зуба долбяка образуются путем непрерывного увеличения смещения исходного контура рейки к оси долбяка при перемещении от переднего к заднему торцу. Это создает задние боковые углы αб и сохраняет профиль зуба долбяка при его переточках по передней поверхности. Боковые стороны зубьев долбяка в этом случае не только эвольвент- ные, но и винтовые, левые для правой стороны зуба и правые для левой, если смотреть со стороны передней поверхности. Сам дол- бяк, таким образом, можно представить как совокупность элемен- тарных корригированных колес с бесконечно тонкой шириной обода с переменной величиной смещения исходного контура рейки. Положительное смещение (от оси долбяка) у переднего торца непрерывно переходит в отрицательное у заднего торца В некотором сечении, перпендикулярном к оси долбяка, смещение исходного контура рейки равно нулю. Это сечение называют исходным или рас- четным. В нем — расчетное значение делительного диаметра долбяка, а параметры зуба долбяка соответствуют параметрам впадины нарезаемого колеса. Для удобства измерения все параметры долбяка пересчитывают на переднюю плоскость, кроме диаметра основной и делительной окружностей, которые постоянны по всей высоте долбяка.

Взаимосвязь между боковыми передним γб и задним αб углами и углами при вершине долбяка γв и αв определяется уравнениями

Зуборезные инструменты

По типу нарезаемых колес различают прямозубые и косозубые долбяки для нарезания прямозубых и косозубых колес соответственно. По конструкции присоединительной части долбяки разделяют на дисковые, чашечные, втулочные и хвостовые (рис. 1.75). Наиболее экономичные из них — дисковые долбяки. Чашечные долбяки используются для нарезания колес в упор, когда оправка, выступающая за переднюю поверхность дискового долбяка, мешает работе. Втулочные и хвостовые долбяки — это долбяки малых диаметров, применяемые для нарезания мелкомодульных колес и колес внутреннего зацепления малого диаметра.

Для повышения экономичности долбяки крупных модулей делают сборными, а для повышения производительности — комбинированными, с черновыми и чистовыми зубьями для обработки одного или нескольких колес одновременно, оснащают твердыми сплавами (рис. 1.75).

 

Зуборезные инструменты

Резцы для зуботочения по внешнему виду похожи на косозубые долбяки. В процессе работы они совершают обкаточное движение при перекрещивании осей резца и нарезаемого колеса и осевое перемещение. Резание обеспечивается относительным скольжением профилей нарезаемых зубьев и зубьев резца, которое наблюдается в процессе зацепления винтовых колес с перекрещивающимися осями. Движение обкатки и осевое являются движениями подач круговой и осевой соответственно.   Шеверы принадлежат к отделочным инструментам для чистовой обработки прямозубых и косозубых колес. Наибольшее распространение получили дисковые шеверы в виде цилиндрического колеса с винтовыми зубьями, на боковых сторонах которых выполняют поперечные канавки для образования режущих кромок (рис 1.76).
В процессе шевингования происходит плотное двухпрофильное зацепление двух колес с перекрещивающимися осями — обрабатываемого колеса и шевера. Большое относительное скольжение профилей зубьев в зацеплении такой пары является при шевинговании движением резания. Касание профилей зубьев колеса и шевера точечное, и для обеспечения возможности обработки зубьев по всей длине шеверу, помимо вращения, сообщается перемещение вдоль оси колеса.   Обрабатываемое колесо получает вращение от шевера. В процессе этого метода шевингования, называемого нормальным, контакт между зубьями шевера и колеса перемещается только вдоль зуба заготовки, а не по ширине шевера. Для увеличения стойкости шевера и более полного использования его кромок рабочую зону желательно перемещать вдоль зуба шевера. Это достигается при использовании других методов шевингования: диагонального или тангенциального Конструкция шевера для тангенциального шевингования несколько видоизменяется [6].

Для повышения производительности с одновременным упрощением схемы шевингования применяют шеверы с облегающим зубом, создающие линейчатый контакт сопряженных профилей при обработке.

Реечные шеверы, представляющие собой рейку, набранную из отдельных зубьев с поперечными канавками для образования режущих кромок, используют довольно редко.

Шеверы для мелкомодульных колес делают со сквозными канавками поперек зуба, так как их сложно или невозможно выполнить по рис. 1.76.

Зуборезные инструменты

Смотрите также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *