Фреза червячная (рабочий чертеж)

Червячные фрезы для нарезания эвольвентных цилиндрических колес и шлицевых валов для чернового и чистового нарезания изготавливают в диа-пазоне модулей 0,1—40 мм. В зависимости от назначения и размеров червячные фрезы изготавливаются классов точности ААА, АА, А, В, С и D и рекомендуются соответственно для нарезания зубчатых колес и шлицевых валов 7, 8, 9 и 11-й степеней точности.
По способу соединения со станком фрезы делятся на насадные и хвостовые. При этом наибольшее распространение получили насадные фрезы, а хвостовые применяются только в случаях, когда небольшой диаметр не позволяет выполнить ее насадной, что наиболее характерно для червячных фрез, применяемых для нарезания червячных колес.
По направлению витков фрезы могут быть правозаходными и левозаходными, а по числу витков (заходов) - однозаходными и многозаходными.
По конструкции различают фрезы цельные, выполненные из целой заго-товки, составные и сборные, у которых только зубья изготавливаются из инст-рументального материала. Червячные фрезы цельной конструкции нашли наибольшее распространение в промышленности. Они характеризуются боль-шим разнообразием типов, подразделяемых по назначению (одно- и многозаходные, под шевингование или шлифование, черновые, чистовые), размерам (короткие и длинные, увеличенного диаметра), точности изготовления (классов ААА, АА и др.).
Форма профиля зубьев шлицевых фрез зависит от формы профиля зубьев нарезаемого вала.
При расчете конструктивных элементов фрезы исходными параметрами вала являются: модуль mn, угол зацепления aw, диаметр делительной окружности Dik, толщина зуба по делительной окружности Sn и допуск на толщину зуба Анализируя параметры заданного шлицевого вала, а так же принимаем для обработки фрезу червячную однозаходную, цельную, шлифованную изготовленную из материала Р9К10. Недостатком выбранного инструмента является ее цельная конструкция, не предполагающая замены отдельных режущих элементов, что увеличивает расход инструментального материала, однако это требуется для получения профиля эвольвентного шлицевого вала.
Рациональная эксплуатация червячной фрезы зависит от допускаемого износа при заданной их стойкости. Значения этих величин установлены исходя из максимально возможного числа переточек, снижения трудоемкости перетачивания и избежания прижогов при снятии больших слоев. Критерием затупления для червячной фрезы является износ по задней поверхности зубьев. Для модуля m=3,5 мм, обрабатываемого материала – легированная сталь, фреза червячная однозаходная, стойкость между двумя передвижками Т=480 мин, износ по задней поверхности зубьев hз =0,8 мм.
По рекомендациям литературы [11] стр. 421-427 проведем расчеты эле-ментов необходимые для построения профиля фрезы и её конструк-ции/Наружный диаметр фрезы Deu назначаем в соответствии с точностью нарезаемого вала по таблице 9 [11] стр.422. Аналогично определяем: L – длина фрезы; d – внутренний диаметр; диаметр буртика – Dб = (1,5-1,7) d; ширина буртика lб = 3-5 мм; длина шлифованной части отверстия фрезы – l1 = (0,3-0,35) L.
Для червячной шлицевой фрезы, предназначенной для чистового нарезания валов с эвольвентными шлицами из легированной стали, рекомендуется в качестве материала режущей части применять быстрорежущую сталь Р9К10. Твёрдость режущей части 63...66 HRC. Материал корпуса фрезы – сталь 40Х. Твёрдость корпуса 40...45 HRC.
Элементы профиля фрезы по нормали.


Рисунок 3.1 Профиль сечения фрезы по нормали.

Согласно ГОСТ 8027-86 принимаем червячную шлицевую фрезу класса точности В, предназначенную для чистового нарезания валов с эвольвентными шлицами 11-й степени точности. Для остальных пунктов выбираем следующие параметры:
Наружный диаметр фрезы принимаем da=90 мм согласно рекомендации, ГОСТ 9324-80.
Число зубьев фрезы:

где ;
h0 - высота зуба фрезы;

Передний угол на вершине режущей кромке γа принимаем равным 0o.
Задний угол на вершине зуба αв=10o.

Величины затылования на вершине зуба;

Диаметр корпуса фрезы:


Длина рабочей части фрезы:

где х - поправочный коэффициент, х=4.
Полная длина фрезы:

где lб =3...5мм - длина буртика.
Принимаем L=90 мм.
Диаметр буртика:

где Н – полная высота зуба.
Диаметр отверстия под оправку:

Диаметр выточки в отверстии:

Длина шлифованной части отверстия с каждой стороны:

Диаметр начальной окружности

Угол подъема витков фрезы по начальной окружности:

Шаг по нормали:

Расчетная величина зуба в нормальном сечении:

где sn - толщина зуба по дуге делительной окружности;

где - величина утоньшения зубьев для образования бокового зазора по-сле чистовой обработки;
=0,1,


Исходя из условий прочности принимаем Sn0=7 мм.
Расчетная высота головки зуба:


Высота ножки зуба фрезы:

Высота зуба фрезы:

Высота установочной части зуба h1 принимаем 10мм.
Полная высота зуба:

Радиус закругления на головке и ножке зуба:

Остальные элементы конструкции фрезы выбираются по ГОСТ 9324-80.
Допуски на основные размеры, шероховатость и технические требования для шлифованных чистовых фрез класса В назначаем по ГОСТ 8027-86.