Прогресивные конструкции червячно-модульных фрез

08_Statya_06Червячно-модульные фрезы (ЧМФ) в настоящее время широко применяются в машиностроении для зубофрезерования прямозубых и косозубых колес благодаря своей универсальности, высокой производительности и точности, возможности автоматизации процесса. Основным направлением повышения эффективности зубофрезерования червячно-модульными фрезами является повышение стойкости фрез, производительности и точности обработки зубчатых колёс [14,21].

Решение указанных задач при использовании ЧМФ возможно по нескольким направлениям.

Применение твердых сплавов для режущей части ЧМФ

К большому повышению производительности и стойкости приводит использование твердого сплава в качестве инструментального материала для изготовления фрез. Установлено, что применение твердых сплавов вместо быстрорежущих сталей позволяет повысить производительность обработки в 3‑6 раз при скорости резания 100‑300 м / мин.

Применение составных ЧМФ.

Составные червячные фрезы являются переходным вариантом между цельной и сборной конструкциями, так как до операций финишной обработки вначале производится изготовление составных частей фрезы — корпуса, зубчатых реек, крышек, затем на определенной стадии механической обработки осуществляется соединение всех составных частей воедино, после чего фреза обрабатывается как монолитная конструкция и последующей разборке уже не подлежит. Основная задача подобных конструкций — обеспечить экономию быстрорежущей стали за счет использования ее только для изготовление режущих элементов — отдельных зубьев или зубчатых реек; корпус фрез выполняют обычно из конструкционной стали.

Применение сборных ЧМФ.

Сборные червячные фрезы позволяют успешно решать вопросы улучшения геометрии и создания оптимальных схем срезания припуска.

Отечественный и зарубежный опыт показывает значительное повышение эффективности операции зубофрезерования цилиндрических зубчатых колес при использовании сборных червячных фрез с поворотными зубчатыми рейками [15]. Фрезы с единым корпусом при исходной точности, соответствующей классу А, к концу эксплуатации снижают свою точность до класса В.

Применение многозаходных ЧМФ.

08_Statya_06-01Прогрессивным направлением в области черновой, получистовой и в некоторых случаях чистовой обработки является применение многозаходных червячных фрез. Эффективность их применения определяется возможностьюзначительного снижения основного технологического времени по сравнению с однозаходными фрезами. Практика использования таких фрез позволяет снизить основное время зубофрезерования в 2‑3 раза и повысить стойкость инструмента в 3,5‑5 раз.

Применение ЧМФ с особым расположением стружечных канавок особую группу червячных фрез со специальным направлением стружечных канавок составляют черновые фрезы с крутым подъемом стружечных канавок (рис. 10.8, а), фрезы с канавками двойного направления и большими углами их подъема (рис. 10.8, б), двухсекционные фрезы с канавками левого и правого направления (рис. 10.8, в).

Обеспечение плавности зубофрезерования возможно за счет применения фрез, работающих по методу косого резания (рис. 10.8, г). Общим недостатком в работе этих фрез является различие в условиях стружкообразования левых и правых боковых сторон зубьев, приводящих к значительным осевым нагрузкам в шпиндельном узле станка. Использование осевых канавок (рис. 10.8, д) облегчает изготовление фрезы, повышает равномерность фрезерования и точность обработки.

При применении многозаходных червячных фрез приходится учитывать большое количество различных факторов, которые оказывают влияние на процесс зубофрезерования. Установлено, что преимущество многозаходных фрез реализуется, прежде всего, при нарезании зубчатых колес с числом зубьев более 25 и наличии достаточно жестких и скоростных зубофрезерных станков. Уменьшение числа профилирующих режущих кромок у многозаходных фрез прямо пропорционально увеличению числа заходов.

Применение ЧМФ с положительными передними и увеличенными задними углами.

Повышения стойкости инструмента можно достичь также выбором оптимальной геометрии режущей части. Во многих работах проводятся исследования и даются рекомендации по выбору значений передних и задних углов червячных фрез. Так в работе [21] предлагается назначать передние углы до 15°, а задние углы — от 9 до 15°. В результате такой геометрии усилия резания снижаются на 30‑40 %, а подачу можно увеличить на 40‑50 %.

Марченко Ф. С.



Комментарии (0)