для чего предназначена червячная фреза
Червячная фреза
Существуют различные виды фрез, которые выполняют определенные функции. А для чего же нужна червячная фреза? Какие виды данного инструмента бывают и где они применяются? С этими вопросами и предстоит разобраться.
Виды червячных фрез
Ну для начала, безусловно, стоит определить вкратце, что такое червячная фреза, и что она из себя представляет.
Сама по себе, червячная фреза – это реечный тип многолезвийного инструмента, работа которого основана на методе обката. Задача такой фрезы – быстро и точно касаться поверхности заготовки. Базой инструмента является стандартный червяк, имеющий прорезанные стружечные канавки. А на профиле зубчатого колеса червячной фрезы есть множество эвольвент, расположенных на окружности равномерно. Витки могут иметь правое, либо левое направление. Чтобы нарезать левозаходные косозубые колеса, применяют левое направление витков, а вот правое направление витков предназначено для того, чтобы нарезать правозаходные прямозубые колеса.
Далее, рассмотрим твердосплавную червячную фрезу.
Твердосплавная червячная фреза может иметь эвольвентное, круговинтовое, циклоидальное зацепление. Данный инструмент изготавливают из чугуна, конструкционной стали, труднообрабатываемой стали, цветных металлов, неметаллических материалов.
Модуль фрезы служит ориентиром для определения изготовления фрез (как говорилось выше, червячная фреза может быть сборная или цельная). Обычно, цельные фрезы имеют полностью твердый сплав, а модуль ее 0,2-1,5 миллиметров. К сборным конструкционным фрезам, которые имеют режущие элементы, сделанные из твердого сплава, относят фрезы с модулем 1,5 – 10 миллиметров.
Сборные червячные фрезы подразделяются на виды:
— Червячная фреза, имеющая твердосплавные затылованные зубья;
— Червячная фреза, имеющая твердосплавные пластинки-зубья;
— Острозаточенная червячная фреза.
Применение червячной фрезы
Также, червячная фреза применяется для нарезки левозаходных косозубых колес или правозаходных прямозубых колес.
Безусловно, червячная фреза, ввиду своих конструкционных особенностей и функциональным возможностям, является одним из самых используемых инструментов. Хочется отметить то, что такая фреза очень выгодна в мелкосерийном производстве.
Червячная фреза, ее виды и область применения
Червячная фреза, ее виды и область применения
Червячная фреза – это реечный тип многолезвийного инструмента, работа которого основана на методе обката. Задача такой фрезы – быстро и точно касаться поверхности заготовки. Базой инструмента является стандартный червяк, имеющий прорезанные стружечные канавки. А на профиле зубчатого колеса червячной фрезы есть множество эвольвент, расположенных на окружности равномерно. Витки могут иметь правое, либо левое направление. Чтобы нарезать левозаходные косозубые колеса, применяют левое направление витков, а вот правое направление витков предназначено для того, чтобы нарезать правозаходные прямозубые колеса.
У червячной фрезы зубья могут иметь шлифованную, либо нешлифованную поверхность. Сама конструкция бывает цельной или сборной, кроме этого, червячная фреза бывает однозаходной или многозаходной.
Для примера рассмотрим твердосплавную червячную фрезу.
Твердосплавная червячная фреза может иметь эвольвентное, круговинтовое, циклоидальное зацепление. Данный инструмент изготавливают из чугуна, конструкционной стали, труднообрабатываемой стали, цветных металлов, неметаллических материалов.
Модуль фрезы служит ориентиром для определения изготовления фрез (как говорилось выше, червячная фреза может быть сборная или цельная). Обычно, цельные фрезы имеют полностью твердый сплав, а модуль ее 0,2-1,5 миллиметров. К сборным конструкционным фрезам, которые имеют режущие элементы, сделанные из твердого сплава, относят фрезы с модулем 1,5 – 10 миллиметров.
Сборные червячные фрезы подразделяются на виды:
— червячная фреза, имеющая твердосплавные затылованные зубья;
— червячная фреза, имеющая твердосплавные пластинки-зубья;
— острозаточенная червячная фреза.
Применение червячной фрезы
Материал для статьи предоставлен нашим партнером : Компания «ИнженерПоможет»
Червячная фреза как надежный инструмент для шлицевых валов
Червячная эвольвентная фреза – это специальный инструмент, который предназначен для нарезания шлицевых валов с прямобочным или эвольвентным типом профиля, а также для нарезания зубчатых колец цилиндрического типа. Червячная фреза производится из быстрорежущей стали твердого сплава, а этапы производства регламентируются согласно ГОСТ 9324.
1 Классификация инструментов по роду обработки и конструкции
В зависимости от типа обработки, червячные фрезы принято делить на четыре типа:
Инструменты также принято делить на однозаходные или многозаходные. Последний тип чаще всего применяется для чернового нарезания с последующей за ним чистовой обработкой. Также существует классификация по направлению витков – левосторонние и правосторонние в сборной или цельной конструкции. Модульная фреза с маркировкой до 10 обычно изготавливается цельной, остальные виды чаще всего сборного типа (сварные или со вставными гребенками).
Изготовление и модернизация червячных фрез согласно ГОСТу 9324 предполагает применение специальной маркировки, которая должна включать в себя показатели угла зацепления, модульный номер, высоту зуба и угол подъема линии винтов.
2 Принцип работы эвольвентных фрез – как правильно их использовать?
Фрезы червячные для шлицевых валов с прямобочным профилем имеют ряд особенностей в использовании. Дело в том, что производительность работ и режущие режимы при нарезании с помощью червячных фрез зависят от типа и характера загрузки основных режущих кромок. При нарезании цилиндрических колес фрезой специального типа происходит неравномерная нагрузка на режущие кромки инструмента. Таким образом, при обработке наибольший контакт и нагрузку с поверхностью имеют вершинные кромки. Это означает, что в процессе зубофрезерования лишь половина режущих кромок участвует в процессе. Однако при затуплении этих участков возникает необходимость стачивать зубья по всей длине и периметру инструмента.
Чтобы минимизировать необходимость постоянной заточки и исправления режущего инструмента, на многих заводах используются усиленные фрезы с модифицированным профилем, обычно с тверосплавными гребнями. Их использование позволяет существенно повысить производительность работ, особенно на быстроходных станках, при необходимости нарезания колес с шевингованием.
В процессе зубофрезерования основная фреза и колесо непрерывно вращаются вокруг своей оси, движение вдоль которой осуществляется перемещением специального суппорта на зубонарезном станке. Вращение координируется с числом подачи станка, а при использовании фрез многозаходного типа число впадин на колесе равно числу заходов вращения. При фрезеровании с помощью червячной фрезы контакт с деталью или заготовкой характеризуется, как прерывистый, что приводит к появлению огранки и волнистости колеса.
Поэтому для изготовления колес высокой точности после зубонарезания необходимо провести дополнительные операции по шевингованию или зубошлифованию.
Существует также несколько способов совершенствования и модернизации поверхности после заточки фрез, которые применяются для повышения производительности, увеличения срока службы и упрощения процесса эксплуатации. Среди основных направлений модернизации можно выделить:
Следует также понимать, что на стойкость и долговечность фрез влияет в первую очередь схема резания и метод фрезерования, исходя из которых, распределяется нагрузка на зубья инструмента. Изготовление и восстановление червячных фрез – довольно трудоемкое и дорогостоящее занятие, именно поэтому производители ищут новые инструментальные материалы для их изготовления. Чтобы фреза прослужила максимально долго без дополнительных работ по шлифованию и заточке, необходимо соблюдать технологию ее использования и следить за тем, чтобы оборудование было исправно и качественно настроено.
Фреза червячная
Содержание: Скрыть Открыть
Фреза червячная эвольвентная – это специальный металлорежущий инструмент, предназначенный для нарезки цилиндрических зубчатых колес и шлицевых валов с эвольвентным или прямобочным профилем. Материалом является быстрорежущая твердосплавная сталь, обеспечивающая высокую стойкость и производительность инструмента.
Классификация червячных фрез
В зависимости от характера обработки данный тип оснастки подразделяется на несколько типов:
Также фрезы подразделяются на одно- и многозаходные, лево- и правосторонние, цельные и сборные. В маркировке инструмента указывается угол зацепления, модуль, высота зуба и угол подъёма линии винтов.
Правила эксплуатации
У некоторых типов фрез есть своя специфика применения. Так, инструмент, предназначенный для изготовления прямобочных шлицевых валов, подвергается неравномерной нагрузке режущей кромки. Наибольший контакт и, соответственно, износ имеет вершина кромки, что означает истирание 50% режущих поверхностей, в то время как перетачивать необходимо зубья по всей длине и периметру. Для минимизации расходов на заточку используется усиленный инструмент с модифицированным профилем и твердосплавными гребнями. Это позволяет существенно повысить производительность работ. Стандартные размеры фрез приведены в таблице ниже.
Ещё одной проблемой червячного зубофрезерования является прерывистый контакт инструмента с деталью. Результатом является огранка и волнистость колеса, недопустимая для изделий высокой точности. Поэтому по завершению нарезки необходимо провести зубошлифование или шевингование.
Повышение производительности инструмента
Существует ещё несколько способов модернизации фрез:
На долговечность инструмента влияет, в первую очередь, схема резания, определяющая нагрузку на зубья. Определяющим фактором, позволяющим снизить износ фрез, является точное соблюдение технологии и правильная настройка оборудования.
Основным стандартом, регулирующим технические условия зубчатых фрез, является ГОСТ 9324.
Червячная фреза для нарезания зубьев и звездочек
Для механической обработки заготовок из различных материалов зачастую применяется фрезеровальное оборудование. Оно характеризуется тем, что основное вращение получает инструмент, а заготовка во время обработки находится в неподвижном состоянии. В качестве инструмента часто применяется червячная фреза. Отличительной особенностью подобной фрезы можно назвать область применения, которая заключается в нарезании шлицевых валов с различным профилем, получение зубчатых колес. В большинстве случаев они отличаются острозаточенные затылованными зубьями, при изготовлении могут применяться самые различные сплавы, которые во многом определяют режим обработки и другие наиболее важные моменты.
Конструкции инструмента
При производстве рассматриваемого инструмента должны учитываться нормы, которые установлены в ГОСТ 15127-83 (фреза червячная в противном случае не сможет обеспечить высокое качество получаемой поверхности). Изделие характеризуется достаточно сложной конструкцией, при этом она может существенно отличаться в зависимости от предназначения фрезы. Червячные зуборезные фрезы цилиндрические состоят из следующих элементов:
Форма зубьев получается при соблюдении государственных стандартов. Она во многом определят то, для получения каких деталей применяется инструмент.
Могут применяться варианты исполнения с уменьшенным профильным углом. Этот инструмент позволяет уменьшить количество микронеровностей на поверхности. Среди особенностей применения отметим следующие моменты:
Эвольвентная винтовая поверхность характеризуется тем, что поверхность может обрабатываться при применении плоского шлифовального круга. При изготовлении подобной поверхности может возникнуть ряд трудностей.
Характеристики режущей кромки могут существенно отличаться. Примером можно назвать архимедовою винтовую поверхность, которая получается прямым отрезком с пересечением осью под определенным углом. Проводится изготовление фрез по ГОСТ 8027-86, за счет чего обеспечиваются требуемые эксплуатационные характеристики. Вес червячных фрез варьируется в большом диапазоне, зависит от типа применяемого материала при изготовлении и его размеры.
Модели с модифицированным профилем применяются для нарезания зубчатых колес с последующим проведением процедуры шевингования и шлифования. Конструкция с модифицированным профилем характеризуется тем, что зуб выполняется с утолщением у вершины. За счет этого существенно уменьшается угол профиля, а остальные параметры инструмента остаются практически неизменными.
Передняя поверхность зубьев червячной фрезы затачивается под различным углом в зависимости от того, какого именно обработка будет проводится. Примером можно назвать черновое и чистовое точение.
В последнее время все чаще применяются модели со вставными гребенками. В продаже встречаются варианты исполнения с модулем от 4 до 30 мм. К конструктивным особенностям подобной червячной фрезы отнесем следующие моменты:
Можно приобрести и сборные незатылованные червячные фрезы. Этот вариант исполнения характеризуется модулем до 10 мм. Отличительная особенность заключается в увеличенных задних углах, если сравнивать с распространенными моделями. Высокая точность достигается за счет шлифования поверхности на специальном оборудовании
Для существенного повышения скорости обработки можно использовать сборные червяные фрезы с твердосплавными зубьями. В последнее время большое распространение получили твердосплавные пластины, которые могут выдерживать длительную обработку. В этом случае модуль не более 4 мм. Установка сменных элементов проводится в корпусе с отрицательным передним углом, который достигает 15 градусов. Применение подобного варианта исполнения позволяет повысить показатель производительности в 2-3 раза. Чаще всего инструмент устанавливается для нарезания колос с последующим шевингованием.
Виды червячных фрез
Выделяют довольно большое количество различных моделей, классификация проводится по нескольким признакам. В зависимости от типа проводимой обработки выделяют следующие варианты исполнения:
Довольно большое распространение получила фреза червячная модульная, которая бывает однозаходной или многозаходной. Второй вариант исполнения применяется для чистового точения, так как изготавливается при применении жаропрочных материалов.
Все чаще в машиностроительной области встречаются сборные червячные фрезы. Их ключевыми особенностями назовем следующие моменты:
Большинство модульных вариантов исполнения с небольшим диаметром производится в цельном виде. За счет этого существенно повышается их прочность.
Классификация рассматриваемого инструмента проводится и по направлению витков. Встречается фреза червячная шлицевая, для прямобочных изделий требуется специальная державка.
Основным признаком классификации также можно назвать тип применяемого материала при изготовлении изделия. К особенностям применяемых сплавов отнесем следующие моменты:
Современные сплавы существенно расширили возможность фрезеровального оборудования, позволили повысить производительность и качество получаемых изделий. Фреза червячная новикова часто изготавливается при применении инструментальных сталей, которые могут выдержать воздействие высокой температуры и при этом сохранить износостойкость.
Применение червячной фрезы
Сегодня фреза червячная для нарезания зубьев звездочек представлена сложной конструкцией, при применении которой можно получить точное изделие. На протяжении многих лет подобный тип обработки был связан с существенным недостатком – приходилось постоянно проводить заточку. Это связано со следующим:
Решить рассматриваемую проблему смогли за счет модифицирования инструмента, для чего стали использовать сменные гребенки. Их производство сегодня проводится при применении технологий 3D, что позволяет получить изделие с точными размерами.
Встречаются и алмазные варианты исполнения, которые могут работать при более высоких режимах обработки. Алмазная режущая кромка обходится намного дороже, но при этом не нагревается и не теряет свои основные свойства при длительной эксплуатации.
Обработка цилиндрических колес может проводится при применении универсальной фрезы. При этом для ее установки требуется специальная оснастка, которая подходит для конкретного оборудования.
В заключение отметим, что недорогие инструменты могут применяться при резании только при подаче смазывающего вещества. За счет этого существенно снижается степень износа поверхности.