СБОРНАЯ ЗУБОФАСОЧНАЯ ФРЕЗА

Полезная модель относится к металлообработке и может быть использована для снятия фасок и заусенцев на торцах зубьев прямозубых цилиндрических зубчатых колес.
0
0
Известна червячная одновитковая фреза для снятия фасок на торцах зубьев косозубых цилиндрических и конических зубчатых колес, содержащая корпус, разделенные стружечными канавками зубья, имеющие главную режущую кромку на одной боковой стороне с углом профиля α и вспомогательную режущую кромку на вершине зуба, выполненные на одном витке червяка, осевой шаг Р которого отличается от окружного шага обрабатываемого колеса (Производство зубчатых колес. Под ред. Б.А.Тайца. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1975, стр.431).
Данная фреза применяется для снятия фасок и заусенцев на острых кромках зубьев косозубых зубчатых колес. Обработка осуществляется при непрерывном и согласованном вращении инструмента. Снятие припуска осуществляется за счет разности шагов инструмента и заготовки. Фреза имеет цельную конструкцию и, как правило, выполняется из быстрорежущей стали.
Недостатком данной фрезы является не высокая производительность обработки, ограниченная максимальной скоростью резания для быстрорежущей стали (порядка 80 м/мин), в то время как современное оборудование позволяет обеспечить значительно более высокую производительность.
0
Известна сборная червячная фреза, выбранная в качестве ближайшего аналога, содержащая корпус с выполненными на нем гнездами, размещенные в них образованные неперетачиваемыми пластинами зубья, имеющие главную режущую кромку на одной боковой стороне с углом профиля α и
0
вспомогательную режущую кромку на вершине зуба, с размещением главных режущих кромок на одном витке червяка, осевой шаг Р которого отличается от окружного шага обрабатываемого при этом пластины размещены радиально, а их крепление осуществляется со стороны передней поверхности (чертеж №XI-2510-4027, «Фреза червячная сборная», ОАО КАМАЗ, ДГТ, 08.02.85).
Данная фреза может работать на значительно более высоких оборотах и обеспечивать более высокую скорость резания.
К недостаткам известной фрезы следует отнести неоптимальную геометрию и ненадежность ее конструкции. Размещение пластин радиально с креплением их со стороны передней поверхности приводит к нетехнологичности ее конструкции. Так в этом случае затруднена обработка гнезд под пластины, доступ к гнезду перекрывается соседним зубом. Поэтому для обеспечения возможности обработки гнезд под пластины фреза выполняется с малым числом зубьев и большим отрицательным передним углом. В свою очередь это приводит к не благоприятным условиям обработки и возможности поломки зубьев.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является обеспечение благоприятных условий обработки и исключение поломок зубьев инструмента.
0
0
Указанная задача решается тем, что в сборной зубофасочной фрезе, содержащей корпус с выполненными на нем гнездами, размещенные в них образованные неперетачиваемыми пластинами зубья, имеющие главную режущую кромку на одной боковой стороне с углом профиля α и вспомогательную режущую кромку на вершине зуба, с размещением главных режущих кромок на одном витке червяка, осевой шаг Р которого отличается от окружного шага обрабатываемого колеса, неперетачиваемые пластины размещают тангенциально, а их крепление осуществляют со стороны задней поверхности, при этом задний угол по вершине φ выбирают из следующего условия:
2
2
φ>arccos(1-2l/D)/2,
где: l - длина режущей кромки пластины, мм;
D - наружный диаметр фрезы, мм.
Выполнение сборной зубофасочной фрезы с размещением режущих пластин тангенциально в сочетании с их креплением со стороны задней поверхности позволит обеспечить свободный доступ к гнездам под пластины с обеспечением произвольной геометрии. В свою очередь это позволит обеспечить оптимальную величину переднего угла и достаточное количество зубьев, что обеспечит благоприятные условия обработки. Рекомендуемым для данного вида обработки является передний угол в диапазоне 0...10°, а количество зубьев 10...15. Выполнение фрезы с параметрами, выбранными из указанных диапазонов, обеспечит плавный вход зубьев в работу и съем сравнительно небольшой величины припуска каждым зубом. При этом исключается возможность поломки зубьев фрезы. Назначение заднего угла по вершине большим, чем угол φ, определяемый по приведенной зависимости, позволит исключить из работы заднюю поверхность пластины (точку С). В противном случае, наиболее удаленный от вершины участок задней поверхности пластины будет задевать заготовку, вызовет затирание и может привести к неработоспособности фрезы.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1 - сборная зубофасочная фреза (общий вид);
фиг.2 - вид А на фиг.1;
фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2;
фиг.4 - расчетная схема для определения заднего угла;
фиг.5 - сборная зубофасочная фреза (ближайший аналог).
0
Сборная зубофасочная фреза содержит корпус 1 с выполненными на нем гнездами 2. В гнездах 2 размещены образованные неперетачиваемыми пластинами 3 зубья 4, имеющие главную режущую кромку 5 на одной боковой стороне с углом профиля α и вспомогательную режущую кромку 6 на вершине зуба. Главные режущие кромки 5 размещены на одном витке
0
червяка, осевой шаг Р которого отличается от окружного шага обрабатываемого колеса. Неперетачиваемые пластины 3 размещены тангенциально и закреплены со стороны задней поверхности, при этом задний угол по вершине φ выбирают из следующего условия:
2
2
φ>arccos(1-2l/D)/2,
где: l - длина режущей кромки пластины, мм;
D - наружный диаметр фрезы, мм.
Определение заднего угла рассмотрим на примере фрезы с наружным диаметром D=100 мм и пластиной с длиной режущей кромки l=12 мм.
При этом задний угол выбираем из следующего условия:
2
2
φ>arccos(1-2·12/100)/2=6,892°.
Таким образом, для обеспечения нормальной работы фрезы и исключения затирания по задней поверхности, имеющей относительно большую протяженность (точки С), необходимо обеспечить задний угол больше угла 6,892°. Выбираем задний угол 10°, который обеспечивается ромбической пластиной с углом ε=80°, размещенной с нулевым передним углом. Выполнение на фрезе заднего угла равного 6,892° приведет к тому, что точка С будет находиться на траектории вершины пластины, она будет участвовать в работе, и задевать заготовку. Это приведет к повышенному износу пластины и снижению качества обработки. Выполнение заднего угла меньше 6,892° приведет к тому, что точка С будет выступать за траекторию вершины пластины. В этом случае пластина своей задней поверхностью будет давить на обрабатываемую поверхность заготовки, что приведет к неработоспособности фрезы.
Процесс работы сборной зубофасочной фрезы выглядит следующим образом. Фрезу устанавливают на оправку и выставляют относительно зуба заготовки. После чего фрезе сообщают вращение - главное движение резания, а заготовке согласованное с ним вращение - движение подачи. За один оборот фрезы заготовка поворачивается на один угловой шаг. Одновременно с этим оправке с фрезой сообщают движение подачи
врезания. Обработка одного зуба заготовки осуществляется всеми зубьями фрезы. При этом первый зуб фрезы не снимает припуск, а проходит в касании с зубом заготовки. Это необходимо по причине того, что зубья заготовок имеют различную толщину в пределах поля допуска, и как следствие, припуск также является переменной величиной. Каждый последующий зуб фрезы будет снимать припуск за счет разницы между ее осевым шагом и окружным шагом зубьев заготовки. При обработке заготовка совершает один полный оборот и дополнительно часть оборота, соответствующую подаче врезания для полной обработки всех зубьев.
Заявляемая конструкция позволяет обеспечить благоприятные условия обработки и исключение поломок зубьев инструмента.
Сборная зубофасочная фреза может быть изготовлена на стандартном оборудовании с применением известных материалов и современных инструментов, что соответствует критерию «промышленная применимость».