Тема 6.3 Нарезание резьбы гребенчатыми и дисковыми фрезами

Резьбу с шагом Р > 3 мм треугольного и трапецеидального профилей фрезеруют дисковыми профильными резьбовыми фрезами (рис. 16.12). Резьбы треугольного профиля с шагом Р = 1.. .3 мм фрезеруют многодисковыми резьбовыми фрезами (рис. 16.13).

Оба типа фрез срезают с поверхности заготовок припуск и формируют винтовую резьбовую канавку заданного резьбового профиля с шагом Р. При этом принцип, свойственный фрезерованию любых заготовок, в том числе и тел вращения, остается неизменным. Все режущие зубья фрезы срезают одинаковые по форме и площади сечения слои и принимают равное участие в формировании боковых профильных сторон резьбы. Как это свойственно фрезерованию, на боковых сторонах резьбового профиля каждый зуб фрезы оставляет несрезанным остаточное сечение, что ведет к образованию периодически повторяющихся микронеровностей и определяет шероховатость поверхности.

Нарезание резьбы дисковой резьбовой фрезой. Ось вращения дисковой резьбовой фрезы (см. рис. 6.3.1) наклонена к оси заготовки под углом σ подъема резьбы, определяемым шагом Р и средним диаметром резьбы D2:

tg σ = P/(p D2).

Перед началом работы дисковую фрезу устанавливают в исходное положение так, чтобы за один рабочий проход вдоль заготовки фреза обработала винтовую канавку полного профиля высотой H. После включения станка его механизмы обеспечивают взаимосогласованное вращение фрезы Dr и обрабатываемой заготовки Ds, а также поступательное движение фрезы вдоль оси заготовки на размер нарезаемого шага Р за каждый ее оборот. Процесс фрезерования резьбы начинается врезанием дисковой фрезы с правого (по рисунку) торца заготовки.

Нарезание резьбы многодисковыми резьбовыми фрезами. Многодисковые резьбовые фрезы можно рассматривать как набор некоторого числа i однодисковых фрез с треугольным резьбовым профилем, расположенных вдоль оси на расстоянии, равном шагу Р резьбы, но изготовленных в виде целой неразборной конструкции. Каждый входящий в состав многодисковой фрезы элементарный дисковый участок может автономно фрезеровать винтовую канавку полного резьбового профиля. Многодисковой фрезой одновременно можно фрезеровать i смежных винтовых канавок треугольного резьбового профиля. При этом весь процесс нарезания производится за время поворота заготовки на 1,1...1,2 оборота вокруг своей оси, a i витков, фрезеруемых на заготовке одновременно всеми i элементарными дисковыми фрезами, образуют одну общую винтовую резьбовую канавку.

Рис 6.3.1. Схема фрезерования резьбы однодисковой фрезой

Чтобы все элементарные дисковые фрезы могли работать в равных условиях и формировать по одному резьбовому витку, многодисковые резьбовые фрезы, как показано на рис. 6.3.2, устанавливаются параллельно оси заготовки, но при этом происходит незначительное искажение профиля нарезаемой резьбы.

Фрезерование начинается с радиального врезания многодисковой фрезы, совершающей одновременно вращательное движение Dr., в неподвижную за­готовку. Врезание заканчивается, когда фреза займет исходное положение для начала рабочего процесса формирования резьбы с заданным средним диаметром D2 и высотой профиля Н. Затем поперечная подача врезания прекращается и включается вращательное движение Ds заготовки и осевое перемещение D фрезы на шаг Р за каждый оборот обрабатываемой заготовки. Вращательное движение обрабатываемой заготовки количественно выражается подачей Sz, мм/зуб.

Рис. 6.3.2. Схема фрезерования резьбы многодисковой фрезой

Число режущих зубьев резьбовых фрез. На резьбовых фрезах различных конструкций число z режущих зубьев, расположенных по окружности фрезы, может быть различным, В зависимости от диаметра фрез стандартом предусматривается z = 10÷24.

Срезание припуска и формирование профиля резьбы. Схема срезания припуска резьбовыми как одно-, так и многодисковыми фрезами такая же, как при работе фрез других назначений, и определяется специфическими особенностями фрезерования, рассмотренными в разделе V. Как показано на рис. 6.3.3, в результате одновременного действия равномерных вращательных движений фрезы со скоростью резания v; и обрабатываемой заготовки с окружной подачей Sz каждая точка профильного режущего лезвия начинает резание в точке 1 и заканчивает его в точке 2. На пути рабочего движения профильное лезвие зуба сначала срезает слой возрастающей толщины до значения аzmax, когда лезвие зуба находится в точке 2". Далее толщина срезаемого слоя быстро уменьшается до нуля в точке 2. С точностью, достаточной для технических расчетов, наибольшая толщина срезаемого слоя равна

аzmax = Sz sin ψ,

где ψ— угол контакта.

Рис 6.3.3. Срезание припуска при резьбофрезеровании

В формировании резьбового профиля участвуют лезвия всех зубьев фрезы. Лезвия каждого зуба в момент пересечения плоскости, проходящей через ось Оф фрезы и точку 1, оставляет на боковой поверхности резьбового профиля заготовки элементарную площадку. Из них в совокупности складывается окончательный профиль резьбы детали.

Основные режимные параметры фрезерования. Скорость точек режущих лезвий, расположенных на наружном диаметре резьбовой фрезы, является скоростью резания v и выражается в м/мин.

Вращательное движение обрабатываемой заготовки количественно определяется окружной подачей Sz, т. е. длиной дуги 2-2' (рис. 6.3.3), срезаемой на заготовке одним зубом фрезы. В зависимости от шага Р и точности нарезаемой резьбы окружная подача Sz = 0,01...0,1 мм/зуб.

Глубина фрезерования резьбовыми фрезами равна высоте резьбового профиля, т. е. t = Н.

Геометрические параметры резьбовых фрез. Все лезвия на зубьях резьбовых фрез выполняют работу резания и формирования винтовой резьбовой канавки на обрабатываемой заготовке. Поэтому все участки ломаного контура 3-4-5-6 (рис. 6.3.3) профильного лезвия зуба являются главными режущими лезвиями.

На зубьях резьбовых фрез, предназначенных для формирования точного резьбового профиля на обрабатываемых заготовках, передний угол γ = 0. Переточку резьбовых фрез для сохранения точности резьбы осуществляют только по передней поверхности, сохраняя γ = 0.

На резьбовых фрезах задний угол α измеряется в плоскости вращения фрезы между касательной к задней поверхности зуба и касательной к ок­ружности, на которой лежит рассматриваемая точка режущей кромки. Обычно задний угол резьбовых фрез берется в пределах α = 8.÷.10°.

По общему определению главный угол в плане φ измеряется между линией, на которой лежит вектор скорости подачи vs, и главной режущей кромкой. Рассмотрим это положение применительно к резьбовым фрезам. Когда передние поверхности на зубьях резьбовых фрез заточены под углом

γ = 0, все участки главной режущей кромки 3-4-5-6, образующие резьбовой профиль, лежат в плоскости, проходящей через, ось Оф вращения фрезы. Мгновенное положение передней поверхности и, следовательно, режущего контура определяется текущим значением угла контакта ψj (рис. 6.3.4). В точке а, лежащей на линии между осями Оф и Од, угол контакта ψ = 0.

return false">ссылка скрыта

Рис 6.3.4. Изменение скорости подачи при фрезеровании