Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Иноземцев, Г. Г. Незатылованные шлицевые червячные фрезы

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.10.2023

Размер:

6.14 Mб

Скачать

☆

1 / 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Г. Г. И Н О З Е М Ц Е В , Н. И. И В А Н О В

НЕЗАТЫЛОВАННЫЕ ШЛИЦЕВЫЕ ЧЕРВЯЧНЫЕ ФРЕЗЫ

1 М о с к в а «МАШИНОСТРОЕНИЕ»

И 67	Гоб. пуб^чия-й
	научно- ( •	•':•<•?я
УДК 621.9.02.001.2
	ойб;;-.'.сч	г**
	- ^ •.'

7 ^	чйтл/)ь ; ;о/ -:•				ШЛА
	Н - №
Иноземцев		Г. Г., Иванов			Н. И. Незатыло-
вамные шлицевые червячные фрезы. М., «Ма
шиностроение»,		1973, 152 с.
В брошюре освещены вопросы проектиро
вания и изготовления нового					высокопроизво
дительного	инструмента		—		незатыловаиных
шлицевых червячных фрез. Рассмотрены ис
ходные условия		для проектирования				незаты
ловаиных червячных фрез, даны основные
положения	теории профилирования					шлицевых
фрез и шлифовальных кругов. Приведена ме
тодика расчетов этих инструментов.
Брошюра	предназначена				для инженерно-
технических	работников		машиностроительных
заводов.
Табл. 17, илл. 57. Список				лит. 16		назв.
Редактор		инж. В. В.		Ржавинский

Рецензент канд. техн. наук В. Ф. Романов

	3124—137	i o „ „	о
И	038(01 —73137—73

Издательство «Машиностроение», 1973 г.

В В Е Д Е Н И Е

Повышение точности, производительности и экономи

ческой	эффективности,	а т а к ж е	улучшение	р е ж у щ и х
свойств инструментов являются главными вопросами					в
производстве различных		зубчатых	изделий.
Д л я	нарезания зубчатых колес, шлицевых			валиков,
звездочек д л я цепей и других зубчатых изделий				методом
обкатки	широко применяют" червячные фрезы.			Д о	сих

пор их д е л а ю т с зубьями, затылованными по архимедо

вой спирали.	З а т ы л о в а н н ы е червячные фрезы имеют
недостаточно	высокую работоспособность вследствие

неудовлетворительной геометрии задних поверхностей. Кроме того, затылование создает погрешности инстру мента и является весьма сложной и дорогой операцией.

Выполнено	много исследований	по	рационализации
схем резания, геометрии и конструкции			затылованных
червячных	фрез. Тем не менее	точность и р е ж у щ и е

свойства таких инструментов оказались практически

ограниченными и в ряде случаев не отвечают	высоким
требованиям, которые предъявляют к зубчатым		изде
лиям, применяемым в современных м а ш и н а х	и	прибо
рах. Учитывая, что метод зубофрезерования	непрерыв

ной обкаткой является прогрессивным и наиболее распространенным, многие исследователи стремятся совершенствовать его путем улучшения геометрии и со здания новой конструкции инструмента. Р е ж у щ и е свойства острозаточенных модульных червячных фрез конструкции В Н И И , а т а к ж е червячных зуборезных фрез с поворотными неперетачиваемьгаи пластинками — зубьями и з ( т в е р д о г о сплава конструкции института сверхтвердых материалов [6] значительно выше затыло

ванных. Однако они почти не применяются				вследствие
сложности их эксплуатации .
В Ч С С Р ,	Г Д Р и в	некоторых	других странах д л я
нарезания	различных	зубчатых	изделий	применяют

сборные червячные фрезы, у которых задние углы зубь ев получают не затылованием, а поворотом или смеще нием реек, шлифуемых по радиусу. Такие фрезы успеш

но конкурируют с монолитными затылованными					конст
рукциями .
З а т ы л о в а н и е инструмента			производится	д л я	созда
ния задних углов. Это можно			сделать и другим		мето
дом —	изменением	положения	зуба фрезы.
Н а	рис. 1 показаны различные способы			первоначаль
ного расположения		зубьев. В	первоначальном положе -

Рис. 1. Различные способы первоначального положения зубьев

нии	зубья		очерчены	по дугам	окружностей радиусов
R't	и R'e	.	Н а рис.	2 приведены	схемы окончательного
рабочего		положения		зубьев инструмента.

Чтобы зуб занял положение, показанное на рис. 2,а, необходимо переместить его из первоначального поло жения (рис. \,а) влево на величину а. Чтобы придать зубу рабочее положение, как показано на рис. 2,6, надо повернуть его по часовой стрелке относительно цилинд рической опорной поверхности.

На рис. 2,s показан иной метод базирования и креп ления зубьев инструмента. Рабочее положение зуба ин


струмента	можно	представить			себе, если			зуб	(см.
рис. 1,в)	повернуть	на	180°	относительно			вертикальной
оси. К а к	видно на	рис.	2, в	рабочем		положении зубья
имеют задний угол		при	вершине		ае.	Но	он	получен	не

затылованием, а изменением положения зубьев, задние поверхности которых очерчены теми ж е дугами окруж ностей радиусов R'e и R't

Р а с с м о т р е н н ый принцип положен в основу конструи рования нового вида червячных фрез, которые назовем

незатылованными, т а к как			операция затылования	д л я
них	отсутствует	вовсе.	Незатылованные червячные
фрезы	могут быть	только	сборной конструкции. В	кор-

Рис. 2. Схемы рабочего положения зубьев инструмента

пусе фрезы можно устанавливать и закреплять как цельные рейки из быстрорежущей стали и твердого сплава, т а к и рейки с напаянными твердосплавными пластинками или ж е отдельные зубья.

Фрезы, показанные на рис. 2,а, требуют отдельного технологического корпуса (рис. 1,а), в котором зубья или рейки окончательно шлифуют, как витки червяка .

Фрезы, показанные на рис. 2,6				и в,	шлифуют, как		чер
вяк, в	том ж е	корпусе, в котором			рейки	потом	будут
установлены в рабочем положении.
В рабочем или инструментальном корпусе							зубья
фрезы	только	перетачивают	по	передней		поверхности.
Во всех схемах, показанных			на	рис.	1 и 2,	зубья	могут

иметь необходимые передние и задние углы, величина которых зависит от условий резания .

Таким образом, незатылованные червячные фрезы отличаются от обычных цельных фрез: отсутствуют опе рации затылования резцом и шлифовальным кругом; задние углы по всему контуру получают наклоном или

смещением		зубьев	или рейки; легко получить оптималь
ные	задние	углы,	необходимые		по	условию	резания;
предварительную			и	окончательную		обработку	зубча
тых	реек производят			так ж е , как	и	обыкновенной вии-


товой поверхности цилиндрического червяка;								поверхно
сти шлифуют		на	резьбо-	или	червячно - шлифовальных
станках	с более		высокой	точностью		по	шагу,	профилю
и чистоте.
З а т ы л о в а н н ы е			червячные фрезы			стандартной конст
рукции	имеют нерациональную				геометрию.			Передний
угол зубьев равен нулю, а задний						угол	по	наружной
поверхности		д е л а ю т 10—12°.			Н а	боковых		р е ж у щ и х

кромках модульных фрез задний угол получается недо статочным — 2—3°, а д л я шлицевых фрез в точках, близких к начальной прямой, боковые задние углы по


лучаются еще		меньше.		Вследствие		этого процесс реза
ния	протекает	в	очень	т я ж е л ы х		условиях:	увеличива
ются	упругие	и	пластические		деформации,		возрастают
силы	резания,	увеличивается			износ зубьев и		снижается

стойкость инструмента. Сделать задние углы больше указанных у затылованиых фрез в ряде случаев невоз

можно по технологическим условиям .
Н е з а т ы л о в а н н ы е	червячные	фрезы могут		иметь	лю
бой задний угол. Здесь нет технологических				ограниче
ний, т а к как необходимый задний угол			достигается		ли
бо соответствующим	смещением	гнезда	д л я	крепления

рейки, либо ее поворотом. В этом одно из главных пре

имуществ таких фрез, которое д о л ж н о привести	к по
вышению их работоспособности.
П р о ф и л ь зубьев незатылованных фрез получается
шлифованным по всей его длине; у затылованиых	фрез

этого достичь нельзя. Поэтому сборные фрезы допуска ют значительно большее количество переточек.

Сборные незатылованные фрезы обеспечивают суще ственную экономию быстрорежущей стали. Рейки таких фрез лучше проковываются и быстрее прогреваются при нагреве под закалку, что препятствует росту зерна и обезуглероживанию; их легче армировать твердым сплавом.

Сборные фрезы более трудоемки в изготовлении, чем цельные. Кроме того, д л я уменьшения погрешностей сборки требуется более точное выполнение размеров и геометрической формы поверхностей базирования реек и корпуса фрезы. Однако эти недостатки не д о л ж н ы быть препятствием д л я создания и применения незаты лованных червячных фрез в машиностроении.

Основным препятствием д л я создания новых конст рукций незатылованных червячных фрез до сих пор

было отсутствие теории профилирования и методов про ектирования .

В некоторых странах такие фрезы применяют д л я обработки эвольвентных зубчатых колес и шлицевых

валов .	З а д а ч а	их профилирования решается прибли
женно .	Рейки	в технологическом корпусе шлифуют в

соответствии с характеристиками профиля зубьев чер вячной фрезы. Д л я повышения точности угол профиля рейки корректируют на основе данных измерений наре занных пробных зубчатых изделий. Такой способ про филирования является неточным, принципиально невер ным и не пригоден д л я изготовления прецизионных чер вячных фрез.

Д а ж е точно спрофилированные и изготовленные незатылованные фрезы при переточке теоретически изме няют профиль, в результате чего возникают погрешно сти. В настоящей работе это д о к а з а н о строго аналити чески.

Т Е О Р Е Т И Ч Е С К ИЕ П Р Е Д П О С Ы Л К И


Д Л Я ПРОЕКТИРОВАНИЯ			С Б О Р Н Ы Х
Н Е З А Т Ы Л О В А Н Н Ы Х Ч Е Р В Я Ч Н Ы Х ФРЕЗ
УСЛОВИЕ НАИМЕНЬШЕГО			ИСКАЖЕНИЯ
ПРОФИЛЯ	ФРЕЗ ПРИ	ПЕРЕТОЧКАХ
Н е з а т ы л о в а н н ы е	червячные	фрезы, как и затыло -

ванные, по мере износа перетачивают по передней по


верхности. Будет ли у незатылованных							фрез	изменяться
профиль		и	как?	Д о сих пор		считалось, что		по	мере	пе
реточки таких фрез профиль зубьев							остается		постоян
ным. Если			ж е профиль изменяется, то				необходимо			най
ти	условие,		при	котором	погрешность		переточки была
бы	наименьшей.									Re,
	Н а рис.		3 дана схема червячной фрезы					радиуса
боковая		поверхность зуба			у	которой	— винтовая			по

верхность с осью, параллельной оси фрезы. Ось винто вой поверхности проектируется на плоскость чертежа в

точку

О,

а ось

инструмента

(фрезы)

точку

0\.

Точки

являются

центрами

окружностей радиусов Re

Я',.

Д а л е е

считаем

исходными

(заданными)

наружный

радиус фрезы Re

и задний угол

при

вершине

а е ;

радиус

— и с к о м ы й .

К а к

принято,

червяк,

взятый

каче

стве

номинального

д л я

проектирования

червячной

фре

зы, будем называть основным. Кроме того, технологи

ческим назовем такой червяк, винтовая		поверхность
которого и его номинальные размеры	приняты в качест
ве базовых д л я винтовой поверхности	зуба	фрезы.
Очевидно, что центр окружности О должен быть на
прямой AL,. расположенной под углом	ас к	прямой MN

(M7V — след осевой плоскости фрезы, так как рейка, а

следовательно,		и канавки	п р я м ы е ) . Н а		этой	прямой	вы
бирают	бесчисленное множество			точек,	к а ж д а я из		ко
торых	может	служить	центром	искомой		окружности

(рис. 4) . 8

Это бесчисленное множество центров по существу будет определять бесчисленное множество технологиче ских червяков, потому что в зависимости от располо

жения

центра

на

прямой

будет меняться и

радиус

окружности, так как она всегда

д о л ж н а

пройти

через

точку

п,

т.

е.

через вершину зуба. Очевидно,

что не

все

эти

червяки

будут

удовлетворять

рав

ной

мере

технологиче

ским и особенно точ

ностным

требованиям .

качестве

критерия

принимаем

основное

требование,

предъяв

ляемое

ко всем

точным

и нстр у м ент а м

незави

симо от конструкции,

именно

—

требование

наименьшего

искаже

ния профиля при пере

точках.

для

определения

у-.

Рис.

Схема

П р и

переточке

зу-

высоты

радиуса

профиля

зуба

ба фрезы по мере из- '

при 'переточках

1 / 151 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ