Режим резания

Обработка цилиндрических колес червячной фрезой. Скорость резания V определяется, как при обычном цилиндрическом фрезеровании. Подача задается перемещением фрезы в миллиметрах за один оборот заготовки s₀. Чтобы проанализировать влияние числа заходов фрезы на производительность, следует подсчитать подачу на один оборот фрезы. Подача за один оборот фрезы:

где К — число заходов червячной фрезы; z — число зубьев нарезаемого колеса.

При увеличении числа заходов К возрастает подача на один оборот фрезы.

Средние величины рекомендуемых подач при предварительном нарезании прямозубых колес:

где C_s — коэффициент, зависящий от обрабатываемого металла; для углеродистой стали с σ_в = 70 ÷ 85 кгс/мм² C_s = 2,65; для хромистой и хромоникелевой стали с σ_в = 75 ÷ 90 кгс/мм² C_s = 2,0 и для чугуна с НВ 160—180 C_s = 3,7; z — число зубьев нарезаемого колеса; m — модуль нарезаемого колеса в мм.

При фрезеровании колес с винтовым зубом подача:

где β — угол наклона зуба колеса.

При чистовом нарезании зубчатых колес червячной фрезой подача s₀ принимается в пределах 0,3—2 мм/об, в зависимости от модуля колеса.

Глубина резания t при зубофрезеровании равна глубине впадины зубьев нарезаемого колеса, если колесо нарезается за один проход. Когда число проходов увеличивается, то глубина резания за каждый проход соответственно изменяется. Например, при двух проходах общая глубина резания t = 2,2m разбивается на t_пр=1,4m при черновой обработке и t_oи = 0,8m при чистовой. Мощность, потребная на нарезание зубьев:

где С_N — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала; s₀ — подача на один оборот заготовки в мм; m — модуль нарезаемого колеса в мм; D_e — наружный диаметр фрезы в мм; z — число зубьев нарезаемого колеса; v — скорость резания в м/мин.

Подсчитанные по указанной зависимости значения мощности приводятся в соответствующих картах нормативов режимов резания.

Машинное время при обработке цилиндрических колес червячной фрезой:

здесь n — частота вращения фрезы в об/мин; k — число заходов фрезы; i — число проходов; зубчатые колеса средних размеров фрезеруются за один проход; в этом случае i = 1.

Путь фрезы в направлении подачи при осевом врезании:

L = qb + y + ∆,

где b — ширина венца нарезаемого колеса в мм; q — количество колес, одновременно обрабатываемых на станке.

Величина врезания:

где t — глубина резания в мм; D — диаметр фрезы в мм; ω — угол установки фрезы на станке (при нарезании прямозубого колеса).

При нарезании косозубого колеса в формулу вместо cosω подставляется cos(ω ± β), где β — угол наклона зубьев.

Для повышения производительности зубофрезерования (до 15%) можно применять радиальное врезание. При радиальном врезании процесс резания также протекает с более равномерной загрузкой станка и инструмента, что способствует, по данным ЭНИМСа, меньшему износу отдельных частей станка и повышению стойкости червячной фрезы. Величина поперечной подачи s’ во время радиального врезания применяется от 0,5 до 0,75s.

Зубодолбление. Скорость резания при зубодолблении линейная. Скорость поступательного движения при рабочем ходе:

здесь р — отношение скорости v_p рабочего хода долбяка к скорости их холостого хода; n — число двойных ходов долбяка в минуту; L — длина хода долбяка;

L = у + b + ∆,

где b — ширина венца нарезаемого зуба в мм; у = 3 ÷ 5 мм — величина врезания; ∆ = 2 ÷ 3 мм — перебег.

Подача s при зубодолблении представляет собой длину дуги, измеренную по начальной окружности нарезаемого колеса (долбяка), отнесенную к одному двойному ходу долбяка и называемую круговой подачей (или подачей обкатки); она обозначается s мм/дв.ход. Величину технологически допустимой подачи выбирают в зависимости от заданного качества поверхности и требуемой точности, обрабатываемого материала, модуля нарезаемого колеса и мощности станка.

Глубина резания t при работе в один проход равна глубине впадины зуба колеса. Когда зубодолбление производится в несколько проходов, глубина резания соответственно распределяется между проходами (и это следует учитывать).

Мощность, затрачиваемая при зубодолблении:

Машинное время при зубодолблении за один проход:

где m — модуль нарезаемого колеса в мм; z — число зубьев нарезаемого колеса; n — число двойных ходов долбяка в минуту; s — круговая подача в мм/дв.ход; t — глубина резания в мм; s₁ — радиальная подача при врезании на полную глубину резания в мм за один двойной ход долбяка; обычно принимается равной (0,1 ÷ 0,3) s мм/дв.ход.