Файл: Иноземцев Г.Г. Обработка цилиндрических зубчатых колес фрезерными головками методом непрерывного деления.pdf

Говоря об этом варианте обработки, следует отметить, что он обеспечивает примерно такую же равномерность припуска под чистовую обработку, какая получается при применении фрез с зубьями, имеющими разные профильные углы.

После предварительного прорезания впадин у этих колес, они, как и в первом случае, обрабатывались окончательно чер­ вячной фрезой класса А, а затем подвергались проверке на точность обработки по основному и окружному шагу и ради­ альному биению зубчатого венца. Контроль их по указанным параметрам показал, что они (так же как и колеса предвари­ тельно обработанные червячной фрезой) удовлетворяют нор­ мам 7 степени точности.

Как показано ранее, при наличии соответствующим обра­ зом спрофилированного инструмента, новый метод может быть применим для окончательной обработки зубчатых колес отно­ сительно невысоких степеней точности.

Для экспериментальной' проверки этого положения по ме­ тодике, изложенной в главе четвертой настоящей книги, были спрофилированы и изготовлены специальные дисковые фрезы модуля 3 и 5 мм, из быстрорежущей стали Р9, с затылованными зубьями, для нарезания колес с числом зубьев 21 и 35. Этими фрезами обрабатывались зубчатые колеса из текстоли­ та. Обработка велась по четвертой схеме нарезания, за один проход, со скоростью резания 300 м/мин, при подаче. 2— 5 мм/об.стола и максимальной толщине срезаемых слоев 0,5— 1,0 мм.

После обработки колеса подвергались проверке на точ­ ность. Контролировались основной и окружной шаг зѵбьев.

148

радиальное биение зубчатого венца, точность профиля и чи­ стота рабочих поверхностей зубьев.

Данные о точности колес модуля 3 мм приведены в табл. 5. Из нее видно, что отклонения указанных параметров нахо­

дятся в пределах 7—8 степени точности.

При проверке колес установлено также, что профиль впа­ дин зубьев соответствует профилю шаблона, построенного по точкам, координаты которых определялись по формулам (105), (106). Чистота рабочих поверхностей зубьев контролировалась на профилометре—профилографе модели 201 завода «Ка- -чянбр» и соответствовала 6 классу по ГОСТ 2789—59.

Новым методом нарезались также шлицевые валики Д8Х36Х42х • SzX, ГОСТ 1139—58, из стали 45. Обработка ве­ лась за один проход, по четвертой схеме нарезания, со скоро­ стью резания 200 м/мин, при подаче 3 мм/об. стола.

В качестве инструмента применялась дисковая фреза, осна­ щенная пластинами твердого сплава Т15К6, Г>ф=114 мм, 2 ф =

= 12.

Поскольку боковые поверхности шлиц должны иметь пря­ молинейный профиль, то боковые режущие кромки зубьев ■фрезы были также прямолинейными. Профиль зубьев фрезы определялся по профилю обрабатываемых впадин с внесением коррекции, учитывающей их разнос. Проверка точности обра­ ботанных шлиц показала, что размеры впадин соответствуют размерам шаблона, построенного по расчетным точкам, а не­ прямолинейность профиля шлиц в плоскости перпендикуляр­ ной оси валика составляет 0,012—0,015 мм.

Чистота боковых поверхностей шлиц — в пределах 5—6

'класса по ГОСТ 2789—59.

7.ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

ИТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НОВОГО МЕТОДА ЗУБОНАРЕЗАНИЯ

Выводы из теоретического анализа кинематики процесса резания и экспериментальная проверка их позволяют систе­ матизировать пути повышения производительности зубофрезерования колес новым методом.

При зубонарезанйи рассматриваемым методом, также как

.и при зубофрезеровании другими методами, основное техно­ логическое время складывается из времени, идущего на вреза­ ние и резание.

В некоторых случаях время врезания может быть равно и

.даже превышать время резания.

149

Учитывая это, в первую очередь представляет интерес сни­ жение основного технологического времени за счет уменьше­ ния времени врезания. Это достигается сокращением пути врезания, т. е. заменой осевого врезания радиальным.

Путь, проходимый головкой при осевом врезании, посколькуугол ее установки б мал и длина фрезы небольшая, достаточ­ но точно можно определить по формуле L=~\/h(Dr—h). Длина пути радиального врезания равна высоте зуба, т. е. Lp = /i.

Расчеты показывают, что при замене осевого врезания ра­ диальным (при прочих равных условиях) путь врезания сокра­ щается в несколько раз и это сокращение тем больше, чем меньше модуль обрабатываемого колеса.

Так, например, при обработке колеса т = 3 мм и Rr= 98 мм Lp — 2,2 т =6,6 мм, а L —35,4 мм\ при том же значении Rr и при т — 10 мм Lp= 22 мм, а L = 61,9 мм.

Таким образом, при обработке колес модулей 3—10 мм за­ мена осевого врезания радиальным дает сокращение пути вре­ зания в 3—5,3 раза.

Во столько же раз можно было бы сократить и время вре­ зания при условии, чтобы процесс врезания осуществлялся за один оборот заготовки.

Однако эксперименты, проведенные по обработке зубчатых колес с радиальным врезанием, показывают,-что практически осуществить радиальное врезание за один оборот заготовки неудается из-за чрезмерного возрастания нагрузки на зубья фрезы, так как объемы металла, удаляемые из впадин за вре­ мя полного врезания независимо от способа врезания, одина­ ковы.

Опытами установлено, что нагрузку на зубья фрезы при радиальном врезании можно снизить двояко: во-первых, сни­ жая подачу на оборот заготовки, т. е. растягивая процесс вре­ зания на 1,5—2 оборота, во-вторых, уменьшая максимальнуютолщину срезаемых слоев, т. е. при определении числа оборо­ тов головки п2принимать при обработке стали 45 аШах=0,15— 0,2 мм, а при обработке серого чугуна ат ах=0,2—0,25 мм.

Меньшие значения подач и максимальной толщины срезае­ мых слоев следует принимать при обработке колес больших. модулей, большие значения — при обработке колес меньших модулей.

Замена осевого врезания радиальным обеспечивает сокра­ щение времени врезания в 1,5—2 раза без снижения стойкостиинструмента.

150

Снижения основного технологического времени можно до­ биться также за счет применения фрезы не с одним, а с двумя или с тремя рядами зубьев, смещенными друг относительно друга вдоль оси фрезы на расстояние, равное шагу нарезае­ мых зубьев, так как в этом случае цепь деления станка наст­ раивается как при обработке двухили трехзаходной фрезой и стол станка при этом вращается в два или в три раза бы­ стрее.

При достаточной жесткости системы СПИД и достаточной мощности привода фрезы такой вариант обработки зубчатых колес может обеспечить повышение производительности зубофрезерования кратно числу рядов зубьев фрезы.

Вэкспериментах с применением фрез с несколькими ряда­ ми зубьев, устанавливаемых на головке, конструкция которой описана выше, получить такого повышения производительно­ сти зубофрезерования не удалось.

Возросшие усилия резания вызывали вибрации, устранять которые приходилось снижением величины подачи или умень­ шением максимальной толщины срезаемых слоев.

Так, например, опыты показали, что станок 5Е32 и головка описанной конструкции позволяют вести обработку стальных зубчатых колес модулем до 5 мм фрезой с двумя рядами зубь­ ев с максимальной толщиной срезаемых слоев равной 0,2 мм,

афрезой с тремя рядами зубьев — 0,15 мм.

Врезультате при обработке по четвертой схеме нарезания

колес модуля 5 мм из стали 45, со скоростью резания 200 м/мин, с подачей 5 мм/об. стола, при параметрах головки /?г=95 мм, R0= 38 мм и фрезы R$ = 57 мм, 2ф=12 числа оборотов головки были следующими:

повышение производительности в 1,6 раза, а применение фре­ зы с тремя рядами зубьев — в 1,8 раза.

Очевидно, большая жесткость системы СПИД обеспечит обработку с большей максимальной толщиной срезаемых сло­ ев и повысит эффективность применения фрез с несколькими рядами зубьев.

151