Зубофрезерование червячными фрезами

Этот метод получил наибольшее распространение благодаря высокой производительности и точности 8-9 степени.

Для нарезания зубьев указанным способом требуются зубофрезерные станки (например: 5М32, 5М324 и др.) и режущий инструмент – червячная фреза (Рисунок 3.128).

Рисунок 3.128

В зависимости от модуля зубчатого колеса устанавливается число ходов фрезы. Колеса с модулем до 2,5 мм обычно нарезают за один проход начисто; колесо с модулем более 2,5 мм нарезают начерно и начисто в 2-3 хода.

Для черновых ходов применяются двух- и трехзаходные червячные фрезы, которые увеличивают производительность, но снижают точность обработки по сравнению с однозаходными. Поэтому такие фрезы используют главным образом для предварительного нарезания зубьев.

Фреза закрепляется в суппорте, который должен быть повернут так, чтобы ось фрезы была наклонена под углом α подъема винтовой линии витков фрезы. Нарезаемое зубчатое колесо устанавливается на столе станка; он имеет перемещение по станине для установки на глубину зуба и вращательное движение, благодаря которому осуществляется обкатка зубчатого колеса по отношению к червячной фрезе. Суппорт с фрезой осуществляет подачу движением вдоль оси зубчатого колеса. При фрезеровании зубчатых колес с косым зубом фреза устанавливается с учетом наклона винтовой линии витков фрезы и угла спирали зуба зубчатого колеса.

Рисунок 3.129 Установка червячной фрезы при зубонарезании цилиндрических зубчатых колес с косым зубом:

1 — правозаходгая фреза; ; 3- заготовка левозаходного зубчатого колес

Если направление наклона винтовой линии фрезы и нарезаемого зубчатого колеса одинаковое, т. е. если фреза и зубчатое колесо правозаходные или левозаходные, то угол установа фрезы равен разности углов фрезы и зубчатого колеса,; если же направление наклона винтовой линии фрез и зубчатого колеса различно (рис.3.129, б), то угол установа равен сумме углов

Основное время при нарезании прямых зубьев цилиндрических зубчатых колес червячной модульной фрезой определяется по формуле

где /₀— длина нарезаемого зуба в мм; т — число одновременно нарезаемых зубчатых колес; /_вр — длина врезания в мм, 1_п — длина перебега в мм; z —число зубьев нарезаемого зубчатого колеса; S — подача на один оборот зубчатого колеса в мм; п — число оборотов фрезы в минуту; q — число заходов червячной фрезы (для чистовых проходов q = 1; для черновых рекомендуется q = 2); i — число ходов. Длина врезания 1_вр определяется по формуле

lвр=(1,1÷1,2)√t (D_ф-t) ,

где t — глубина прорезаемой впадины между зубьями в мм; D_ф — диаметр червячной фрезы в мм.

Длина перебега 1_п = 2 -- 3 мм.

Врезание червячных фрез, особенно больших диаметров, является значительной величиной и вызывает существенную затрату времени работы станка. Сократить это время на 20—30% можно заменой обычного осевого врезания (рис. 3.130 а) радиальным (рис.3.130 б).

Рисунок 3.130 Врезание червячной фрезы:

а — осевое; б — радиальное

Для повышения точности зубофрезерования и чистоты обработанной поверхности, а также увеличения стойкости червячной фрезы рекомендуется в процессе резания перемещать червячную фрезу вдоль оси из расчета 0,2 мкм за один оборот ее.

Современные станки имеют специальное устройство для осевого перемещения фрезы. Это перемещение может осуществляться:

1) после нарезания определенного числа колес;

2) после каждого цикла зубофрезерования, во время смены заготовок;

3) непрерывно при работе фрезы.

В последнем случае происходит диагональная подача фрезы как результат сложения движения подач вдоль оси заготовки и вдоль собственной оси фрезы.