Материал дисковая модульная фреза



Все о модульных фрезах

Модульная фреза – главный инструмент для изготовления зубчатых колес. Из нашей статьи вы узнаете, как применяются дисковые и пальцевые модели для нарезания зубьев и зубчатых колес, почему они поставляются с номерами в комплектах и какие параметры устанавливают ГОСТы.

Что это такое?

Модульная фреза – это многолезвийный инструмент, который широко применяется в единичном и серийном производствах для изготовления зубчатых колес, шестерен и реек. В отличие от долбяков и зуборезных гребенок модульные фрезы обладают высокой скоростью работы, не требуют специального оборудования и дают высокую точность.

Для разных технологических операций и условий производства существуют различные их конструкции.

  • Дисковая. Главное преимущество – универсальность. Обработку можно производить на любых горизонтально-фрезерных станках, но деталь нужно закрепить в делительном устройстве. Недостаток – требуется много места для выхода инструмента из заготовки (радиус фрезы плюс зазор 3–5 мм). Поэтому нарезать ступенчатые колеса или цельные шевронные нельзя. Зато можно обрабатывать сразу несколько заготовок одновременно. А это значительно увеличивает производительность и снижает затраты на изготовление зубчатых колес. Но поскольку за один проход можно обработать всего одну впадину между зубьями, общая скорость нарезания колеса невысокая.

  • Пальцевая. Ее главное достоинство – можно производить колеса со сложным профилем зубьев. С ее помощью можно изготовить шестерню с круговыми зубьями или шевронное колесо из цельной заготовки. Такое изделие будет обладать наибольшей прочностью при минимальной массе. Правда, производительность гораздо ниже. Это потому, что в месте приложения наибольшего усилия резания (острие фрезы) у нее самый маленький диаметр, что вынуждает уменьшать скорость обработки. Так что эти инструменты больше подходят для единичного типа производства.

В основном они применяются на вертикально-фрезерных и 5-координатных станках.

  • Червячная. У нее высокая точность изделий сочетается с большой скоростью обработки. Но она не может нарезать шевронные и ступенчатые колеса. Кроме того, работу нельзя выполнить на универсальном оборудовании, и требуются специализированные зуборезные станки.

Высокая точность червячной фрезы обусловлена самим способом обработки. При нарезании зубьев заготовка и инструмент имитируют зубчатое зацепление, и такой метод называется обкаткой. При таком способе обработки не нужно большого количества инструментов – одной и той же фрезой можно нарезать колеса с различным числом зубьев. А с дисковыми и пальцевыми фрезами их профиль переносится на впадины колеса, поэтому такой способ назван методом копирования. При этом все погрешности переносятся на конечное изделие, поэтому после обработки детали часто отправляются на шлифование.

Важно! Шестерням, которые изготовлены дисковыми и пальцевыми фрезами, требуется время на приработку. Изначально в процессе зацепления будут возникать шумы и вибрации, которые вскоре пропадут. Это связано с неточностями изготовления.

Для установки модульных фрез на станок нужны специальные приспособления.

  • Дисковые и червячные модели закрепляются на оправке. Для этого у них есть центральное отверстие с фасками, которые упрощают монтаж. После этого оправка фиксируется на шпинделе.
  • Пальцевые фрезы имеют хвостовую часть в виде цилиндра, конуса Морзе или инструментального конуса 7: 24. Она сразу может устанавливаться в шпиндель.
Читайте также:  Как пользоваться инверторной сваркой ресанта

Если посадочные размеры инструмента и шпинделя станка не совпадают (например, диаметры центрального отверстия и шпинделя), то применяются переходные втулки. Они стандартизированы по ГОСТу. Более того, с их помощью можно менять тип крепления. Например, фрезу с конусом Морзе закрепить в шпинделе с коническим отверстием 7: 24.

Назначение

Модульные фрезы используются на зуборезных фрезерных, универсальных токарных со специальной головкой, многооперационных станках с ЧПУ и некоторых других видах оборудования. С их помощью можно изготовить:

  • цилиндрические зубчатые колеса с прямыми, косыми и круговыми зубьями;
  • конические шестерни разного размера;
  • шевронные колеса с различным сечением канавки между зубьями;
  • шестерни с циклоидальным профилем зубьев – для их изготовления требуются специальные фрезы;
  • зубчатые рейки;
  • валы-шестерни различных форм и конфигураций;
  • калибры для измерения точности зубчатых колес.

Для обработки заготовок из разного материала требуются различные инструменты.

  • Для заготовок из углеродистых сталей применяются фрезы из сталей марок 9ХС, ХВГ, ХВСГ и других. Их подвергают поверхностному закаливанию токами высокой частоты, поэтому твердость режущих кромок повышается до 62–64 HRC.
  • Заготовки из конструкционных материалов обрабатываются фрезами из быстрорежущих сталей Р6М5 и Р6М3. Твердость режущих граней составляет 63–65 HRC. Такие инструменты имеют более высокую стоимость.
  • Для нарезания зубьев на легированных деталях используются составные фрезы. Тело инструмента – высокопрочная сталь, а режущие пластины выполнены из твердых сплавов. Они закрепляются механически.

Для получения качественного изделия фрезерование осуществляется за 2 подхода: черновой и чистовой. Квалитет точности обработанной поверхности – 9–10. Полученные изделия можно сразу установить на машину или отправить их на дальнейшее шлифование. Качество обработанной поверхности зависит еще от размеров инструмента. Чем больше диаметр модульной фрезы, тем лучше условия резания и выше точность изделия. Параметры инструментов строго регулируются документами и указываются в каталогах.

Стандарты

Высокая точность обработки зависит от правильного выбора инструмента. Чем меньше зубьев на колесе, тем больше расстояние между ними и тем толще должна быть режущая пластина. Поэтому для разного числа зубьев нужны разные по толщине дисковые и пальцевые модульные фрезы. Они поставляются комплектами из 8, 15 или 26 штук. Каждая фреза предназначена для обработки колеса с определенным числом зубьев. Поэтому ГОСТом регламентирован номер фрезы, который можно выбрать по таблице.

Комплекты из 8 фрез используются при обработке колес, у которых модуль составляет не более 8 мм. Если он больше, то используется набор из 15 инструментов. Этого достаточно для большинства задач. Но если изделие должно быть очень точным, то нужен комплект из 24 фрез. Но такое касается только дисковых и пальцевых фрез. Для червячных моделей количество зубьев на изделии не имеет значения. Фрезы подразделяются на черновые и чистовые модели и делятся на несколько классов точности: ААА, АА, А, В, С и D. Инструменты классов ААА АА и А имеют наименьшие погрешности, они дают 5–9-й степень точности зубчатого колеса по ГОСТ 1643-81, тогда как фрезы С и D дают 10–11 квалитеты.

Читайте также:  Крепеж чтобы собрать шторы

Помимо этого, документы устанавливают и другие параметры инструментов.

  • Наружный диаметр. Он нужен для расчетов скорости резания, определения допустимых геометрических размеров заготовки и других расчетов.
  • Размер посадочного отверстия. От него зависит, подойдет ли выбранная фреза для установки на конкретный станок. А если нет, то по нему можно будет определить модель переходной втулки.
  • Углы заточки режущих кромок. Чем они меньше, тем меньше усилий требуется на резание и тем лучше условия работы станка. Но вместе с тем сокращается срок службы инструмента до повторной заточки (период стойкости).
  • Материал фрезы или ее режущих пластин. Его твердость должна быть минимум в 3 раза выше твердости заготовки – это главное условие резания. Твердость материала устанавливается специальными ГОСТами.

Ну а если не получается подобрать стандартную фрезу, ее можно изготовить на заказ. Для этого обращайтесь на специализированные предприятия. Вам окажут помощь в проектировании или изготовят инструмент по вашим готовым чертежам.

Источник

3.1.5. Конструкции дисковых модульных фрез

Стандартные дисковые модульные фрезы изготавливают комплектами. Основной комплект состоит из 8 фрез, для каждого модуля с 1 по 8. Каждая из этих фрез предназначена для нарезания колес в определенных пределах чисел зубьев. Неточностью профиля, полученной при этом, пренебрегают. Второй набор фрез состоит из 15 номеров для каждого модуля свыше 8 (таблица 20)

Комплекты дисковых модульных фрез

Комплект из 8 штук

Дисковые модульные фрезы изготовляются цельными из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265-73. В целях экономии инструментального материала применяют сборные дисковые модульные фрезы для нарезания зубчатых колес больших модулей.

3.2. Проектирование червячных модульных фрез.

Червячные модульные фрезы относятся к группе инструментов, обрабатывающих зубчатые колеса по методу огибания.

Их применяют для нарезания:

— цилиндрических колес с прямыми и винтовыми зубьями;

— конических колес с криволинейными зубьями;

Любая червячная фреза – червяк, снабженный канавками и режущими кромками. Червяки могут быть правые и левые, одно- и многозаходные.

Имеется три типа червяков (образованных винтовым движением прямых линий), применяемые как базовые при проектировании червячных фрез: архимедовы (с прямолинейным профилем в осевом сечении), эвольвентные и, червяки с прямолинейным профилем в нормальном сечении (конволютные).

В сечении боковой поверхности ниток червяка плоскостью, перпендикулярной к оси, получается для первого типа архимедова спираль, для второго – эвольвента, для третьего – удлиненная эвольвента (конволюта).

Читайте также:  Заклепочник для хольнитенов своими руками

Червячные фрезы для цилиндрических зубчатых колес.

Червячные фрезы делятся на черновые, чистовые и прецизионные. Черновые могут изготовливаться с нешлифованным профилем зуба. Для повышения производительности их часто делают двух- и даже трехзаходными. При двухзаходных фрезах машинное время снижается примерно на 30%, при трехзаходных – на 45…50%.

Чистовые червячные фрезы изготовляются однозаходными с прямолинейным профилем в осевом или нормальном сечениях.

Прецизионные червячные фрезы отличаются от чистовых особой тщательностью выполнения, жесткими допусками и увеличенным диаметром (увеличение диаметра приводит к большому приближению к теоретическому профилю). Обычно они выполняются на базе архимедова червяка.

Точность изготовления червячных фрез.

В соответствии с требуемой точностью зубчатого колеса устанавливается точность фрезы. Для нарезания колес прецизионных 7-й степени точности применяют фрезы класса АА; для колес 8-й степени точности – фрезы класса А; для колес 9-й степени точности – фрезы класса В и для колес 10-й степени точности – фрезы класса С. Последние могут выполняться с нешлифованным профилем зубьев.

Требуемая точность изготовления червячных фрез для зубчатых колес установлена ГОСТом 9324-80.

Рисунок 1. Червячная фреза

а — профиль фрезы в нормальном сечении

б — профиль фрезы в осевом сечении

в — модификации профиля под шевингование.

Конструктивные элементы червячной фрезы:

Deu— Наружный диаметр; d — диаметр отверстия; L — общая длина; L1 — длина рабочей части; zu — число зубьев; Dgu — расчетный диаметр делительного цилиндра;  — угол наклона винтовых канавок;  — угол подъема ниток; Sk — шаг винтовых канавок;  — угол канавочной фрезы; r — радиус закругления впадины; H — глубина кaнавки; dв — задний угол; К и К1 — величины затылования; Dб — диаметр буртиков; - передний угол.

Элементы профиля зуба в нормальном сечении: tн — шаг профиля зуба в нормальном сечении; н — угол профиля в нормальном сечении; Sн — толщина зуба в нормальном сечении; hu — высота зуба; hа и hb— соответственно высота головки и ножки зуба; Sд – глубина впадины.

Модуль m. Если фреза предназначена для нарезания цилиндрических колес с прямым зубом, модуль будет соответствовать модулю колеса в торцовом сечении. Если фреза предназначена для цилиндрического колеса с винтовым зубом, то модуль принимается равным модулю зубчатого колеса в нормальном сечении.

Угол профиля н. В нормальном сечении принимается равным профильному углу инструментальной рейки — д (для конволютных фрез с прямолинейным профилем в нормальном сечении).

Расчеты показывают, что точность фрез увеличивается если брать корригированный угол . В.А.Шишков предлагает следующую корректировку угла н в зависимости от угла  (для 20 0 зацепления).

Источник

Оцените статью
toolgir.ru
Adblock
detector