СБОРНАЯ ЧЕРВЯЧНАЯ ФРЕЗА

Сборная червячная фреза
Полезная модель касается зуборезного инструмента, предназначенного для нарезания по методу обката зубчатых изделий (зубчатых колес, червячных колес, шлицевых валов, звездочек цепных передач и так далее), применяемых в различных областях машиностроения.
Известна сборная червячная фреза со вставными зубчатыми рейками, закрепленными в прямолинейных пазах с помощью компенсатора и двух оппозитно расположенных клиньев, установленных со стороны передней опорной поверхности хвостовой части зубчатых реек. Хвостовая часть зубчатых реек и пазы корпуса имеют сечение призматической формы. Компенсатор выполнен в виде биклиновой пластины с двумя симметричными смежными гранями, расположенными под углом к опорным поверхностям паза корпуса. Опорные поверхности паза корпуса и хвостовика рейки наклонены к основанию паза корпуса, а угол наклона опорной поверхности корпуса меньше, чем угол наклона опорной поверхности хвостовика. Зубчатые рейки с одной стороны упираются в гайку, навернутую на резьбу корпуса, и закреплены в пазах клиньями и компенсатором, а с другой стороны закреплены второй гайкой. Окончательная обработка профиля зубчатых реек этой фрезы осуществляется в технологическом корпусе на резьбо- или червячношлифовальных станках, (а.с. №1098689, М. кл. В 23F 21/16, Б.И. №23, 1984г.)
Недостатком известной фрезы является то, что она не сохраняет точность в процессе эксплуатации, что вызвано искажением формы режущих кромок и их расположения относительно производящей поверхности после переточек.
МПК в 23F 21/16
Наиболее близкой по технической сущности является сборная червячная фреза, которая имеет вставные зубчатые рейки, закрепляемые в прямолинейных пазах с помощью продольных клиньев, устанавливаемых со стороны задней опорной поверхности хвостовой части зубчатых реек. Выполнение задних опорных поверхностей зубчатых реек и пазов корпуса предусмторено в двух вариантах. В первом варианте задняя опорная поверхность паза корпуса составляет с его передней опорной поверхностью угол 3-8°, а передняя и задняя опорные поверхности зубчатой рейки выполнены параллельно одна другой. Во втором варианте задняя опорная поверхность зубчатой рейки составляет с ее передней опорной поверхностью угол 3-8°, а задняя и передняя поверхности паза корпуса выполнены параллельными одна другой. Угол между передней опорной поверхностью и основанием паза корпуса и зубчатой рейки составляет 100-105° для повышения точности и надежности центрирования зубчатых реек в пазах корпуса при установке радиальных клиньев. Зубчатые рейки с одной стороны упираются в крышку, надетую на корпус и закрепленную винтами, и закреплены в пазах продольными клиньями, а с другой стороны закреплены второй крышкой. Окончательная обработка профиля зубчатых реек этой фрезы осуществляется в технологическом корпусе на резьбо- или червячношлифовальных станках, так же как у сборных фрез с поворотными рейками, что позволяет получить точно прошлифованный профиль на всей рабочей длине зуба после установки реек в рабочий корпус, (а.с. №448088, М. кл. В 23F 21/16, Б.И. №40, 1974г.)
Однако эта фреза также не сохраняет точность в процессе эксплуатации, что вызвано смещением режущих кромок с производящей поверхности при переточках.
Задачей данной полезной модели является создание конструкции червячной фрезы, способной восстанавливать после переточек первоначальную форму и расположение режущих кромок, а, следовательно, и первоначальную точность.
Поставленная задача решается в конструкции сборной червячной фрезы со вставными зубчатыми рейками, закрепленными с помощью клиньев в пазах корпуса, передние и задние опорные поверхности которых расположены относительно друг друга под углом, а передние и задние опорные поверхности зубчатых реек параллельны, задние поверхности зубчатых реек выполнены в виде поверхностей с постоянным профилем в сечении, перпендикулярном касательной к их образующей, а основания пазов корпуса и основания зубчатых реек выполнены обеспечивающими собственное движение профиля задней поверхности по ее образующей при взаимном перемещении реек относительно пазов с сохранением контакта между ними.
На фиг. 1 представлена сборная червячная фреза, вид со стороны крышек; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3, 4 и 5 - схемы взаимного расположения задней поверхности рейки, опорных поверхностей паза корпуса и опорных поверхностей рейки.
Сборная червячная фреза имеет корпус 1, в продольных пазах которого размещены зубчатые рейки 2, закрепленные радиальными клиньями 3, установленными между задними опорными поверхностями корпуса и зубчатой рейки. На торцы реек и клиньев надеты гайки 4 и 5, навернутые на резьбу корпуса 1. Центрирование реек 2 в пазах корпуса осуществлено путем базирования их опорной передней поверхности 6 и основания 7 на соответствующие опорные передние поверхности 8 и основания 9 пазов корпуса. Радиальный клин 3 установлен между задней опорной поверхностью 10 зубчатых реек и задней опорной поверхностью 11 пазов корпуса. Задняя 10 и передняя 6 опорные поверхности реек параллельны, а задняя опорная поверхностьИ составляет с передней опорной поверхностью 8 пазов корпуса угол, величина которого меньше угла трения стали по стали.
Выполнение задних поверхностей зубчатых реек и оснований пазов корпуса предусмотрено в трех вариантах. В первом варианте задняя поверхность 12 зубчатых реек выполнена винтовой с осью, смещенной относительно оси d базового отверстия фрезы, а основания 7 зубчатых реек и основания 9 пазов корпуса выполнены в виде дуг окружностей, центры О2 которых совпадают с осями винтовых задних поверхностей реек. Во тором варианте задняя поверхность 12 зубчатых реек выполнена поверхностью вращения с осью, смещенной относительно оси O базового отверстия фрезы, а основания 7 реек и основания 9 пазов корпуса выполнены в виде дуг окружностей, центры О2 которых совпадают с осью поверхности вращения. В третьем варианте задняя поверхность 12 зубчатых реек выполнена в виде цилиндрической поверхности, а основания 7 реек и основания 9 пазов корпуса выполнены в виде плоскостей, параллельных образующей задней поверхности и оси Oi базового отверстия фрезы. Подобное выполнение оснований реек и пазов корпуса позволяет восстанавливать положение режущих кромок на производящей поверхности фрезы после переточек.
В процессе эксплуатации фрезы производят ее переточку по передней поверхности 13. Применение задней поверхности 12 зубчатых реек с постоянным профилем обеспечивает сохранение первоначальной формы режущих кромок при любой сточенности
фрезы за весь период ее эксплуатации. Восстановление положения режущих кромок на производящей поверхности обеспечивается перемещением зубчатых реек 2 относительно паза корпуса, при этом основание 9 паза корпуса служит направляющей базой для основания 7 зубчатой рейки.
Новую фрезу перетачивают по передней поверхности до того момента, когда формируемая деталь окажется близкой к выходу из допуска. Тогда фрезу разбирают, все зубчатые рейки перешлифовывают на одинаковую величину вне корпуса одновременно по передней 13 и передней опорной 6 поверхностям. Перешлифованные рейки заново устанавливают в корпусе по передней опорной поверхности 8 и основанию 9 паза корпуса, при этом режущие кромки переточенных реек занимают положение режущих кромок новой фрезы. Закрепление реек осуществляется радиальными клиньями, размер которых больше размера первоначально использованных клиньев на величину перешлифовывания зубчатых реек.
Обработка задних поверхностей по первому варианту предлагаемой фрезы может быть осуществлена на резьбо- или червячношлифовальных станках, по второму варианту - на круглошлифовальных станках, а по третьему варианту - на плоскошлифовальных станках, что позволяет получить точно прошлифованный профиль на всей длине зуба реек.
Применение предлагаемой фрезы позволит обеспечить постоянный уровень качества обрабатываемых зубчатых деталей различного профиля за весь период ее эксплуатации при любой степени сточенности инструмента.