Железная лаборатория

Движение врезания представляет собой радиальную подачу, задаваемую на один оборот нарезаемого колеса. Вращение нарезаемого колеса навстречу вращению долбяка является круговой подачей. Ока определяется длиной дуги делительной окружности долбяка на один его двойной ход.
Причем, площадь среза, срезаемая зубом, изменяется за каждый последующий рабочий ход долбяка. Кроме этого, правая сторона зуба долбяка нагружена больше, чем левая. Суммарное сечение среза, приходящееся на все одновременно работающие зубья, является величиной переменной.
Период стойкости долбяка при черновой обработке в среднем составляет 360 мин, при чистовой — 180 мин. Зуборезный инструмент срезает сравнительно тонкие стружки, поэтому зуб изнашивается в основном по задней поверхности. Величина допустимого износа зуба долбяка при черновой обработке h3 = (0,8 : 1,0) х 10~3 м, при чистовой — h3 = (0,1 : 0,2) . 10~3 м.
Фреза совершает вращательное и поступательное движение в направлении оси обрабатываемого колеса. Вращательное определяет скорость резания, поступательное — подачу, измеряемую на один оборот нарезаемого колеса. Обрабатываемое колесо совершает вращательное движение.
Силы резания, так же как и суммарное сечение среза, снимаемое зубьями червячной фрезы, одновременно участвующими в работе, являются величинами переменными.
При зубофрезеровании модуль влияет на процесс резания аналогично глубине резания С увеличением модуля увеличивается объем срезаемого материала, так как возрастают толщина и периметр среза.
Эффективную мощность при зубофрезеровании можно определять по формуле.
Величина поправочного коэффициента Kv зависит от свойств обрабатываемого материала. Для сталей 40 и 40Х Kv= 1,0; для сталей 50, 20Х, 12ХНЗ, 12Х4А /С„ = 0,9; для сталей 18ХНВА, 38ХМЮА, 5ХМЮА, 5ХНМ, ОХНЗМ Kv = 0,6; для нержавеющей стали Х18Н9Т = 0,5; для титанового сплава ВТ5 Kv = 0,2.
При Т — 180 мин и работе без охлаждения в случае чернового нарезания зубчатых колес с m = (4 — 6) • 10-3 м из конструкционной легированной стали, у которой сгв = 700 — 800 МПа, остроконечными твердосплавными фрезами скорость резания V = 1,7 : 3,3 м/с; при нарезании зубчатых колес с m = (1,5 — 6) X X 10~3 м из сталей 45, 38Х, 40Х, твердость которых НВ не превышает 2200 МПа, затылованными фрезами V = 2,3 — 4,0 м/с; (обработка под шевингование), и V = 2,3 : 3,4 м/с (чистовая обработка).
Нижние пределы указанной скорости резания применяются при нарезании зубчатых колес большого модуля.
Стойкость червячных фрез изменяется в пределах 180-540 мин. Чем больше модуль, тем выше стойкость фрезы. При зубофрезеровании по подаче суммарная стойкость червячных фрез более чем в два раза выше, чем при зубофрезеровании против подачи. Для быстрорежущих червячных фрез при черновой обработке измеряемый по задней поверхности износ г3 = (1,0- 1,5) X 10~3 м, при чистовой ft3 аа (0,2 : 0,4) • 10~3 м; для твердосплавных фрез при черновой обработке К = (0,5 : 0,6) • 10 3 м, при чистовой h3 = (0,2 : 0,3) — 10 м.
Режим резания при зубонарезании устанавливают в такой последовательности. Вначале выбирают характеристику зуборезного инструмента и устанавливают число проходов, которое зависит от мощности станка, жесткости системы СПИД, размеров обрабатываемого колеса и характера обработки (черновая, чистовая). Черновое нарезание зубьев следует выполнять за один проход. Рекомендуется обработка за один проход для стальных колес ст < < 8 • 10-3 м и для чугунных при т < 10 • 10~3 м. При зубонарезании в два прохода первый проход производится с глубиной резания 1,4/72, а второй — 0,7 т. Чистовое нарезание зубьев выполняется, как правило, за один проход. Исключение составляет зубодолбление цилиндрических колес дисковыми долбяками, которое, начиная ст = 3 • 10~3 м и выше при высоких требованиях к чис-тоте обработанной поверхности (V 6 и выше) и к точности размеров зубьев (7-я степень точности), нужно произвести за два прохода.
Затем определяют подачу в зависимости от свойств обрабатываемого и инструментального материала, модуля, заданной чистоты поверхности и точности зубчатого колеса. При черновой обработке величина подачи может ограничиваться жесткостью станка и в отдельных случаях — прочностью инструмента. При чистовой обработке подачу выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к чистоте обрабатываемой поверхности и точности зубчатого колеса.
При зубофрезеровании зубчатых колес из закаленной стали с HRC 40-64 мелкомодульными монолитными твердосплавными фрезами подача s = (0,2 — 0,5) • 10~3 м/об. Меньшие значения подач принимаются при зубофрезеровании колес из материала большей твердости и для более высокого класса чистоты обработанной поверхности.
После выбора подачи определяют скорость резания, допускаемую режущими свойствами инструмента. По найденной скорости резания определяют частоту двойных ходов k для долбяка или частоту вращения п для червячной фрезы. Полученные значения k и п корректируются по станку. После этого подсчитывают действительную скорость резания и определяют силу резания и эффективную мощность.