2020-01-14
170
Для выявления факторов, влияющих на качество червячной фрезы, необходимо определить основные параметры фрезы. В таблице 2.1. представлены параметры червячной фрезы, которые влияют на точность нарезаемого колеса, и взяты из чертежа. Таблица составлена для червячных фрез с посадочным отверстием Æ40 мм и модулем от 2 до 4 мм.
Таблица 2.1
| Параметры червячной фрезы | Класс точности фрезы | |
| А | АА | |
| Допуски, мкм | ||
| Отклонение диаметра посадочного отверстия | +11 | +11 |
| Радиальное биение буртиков относительно оси отв. | 5 | 5 |
| Торцовое биение буртиков относительно оси отв. | 3 | 3 |
| Радиальное биение по наружному диаметру относительно оси отв. | 20 | 12 |
| Нецилиндричность по наружному диаметру | 20 | 12 |
| Отклонение от номинального положения образующей передней поверхности в сторону поднутрения | 20 | 12 |
| Наибольшая разность соседних окружных шагов стружечных канавок | 20 | 12 |
| Накопленная погрешность окружного шага стружечных канавок | 40 | 25 |
| Погрешность направления стружечных канавок на длине 100 мм нормально к передней поверхности на делительном цилиндре | 70 | 50 |
| Погрешность профиля зуба в сечении заданном чертежом | 8 | 5 |
| Отклонение толщины зубьев от номинальной | ±16 | ±8 |
| Наибольшая погрешность винтовой линии от зуба к зубу | 8 | 4 |
| Наибольшая погрешность винтовой линии фрезы на 1/n оборота, где n – число заходов. | 12 | 6 |
| Наибольшая погрешность винтовой линии фрезы на 3/n оборота, где n – число заходов. | 16 | 8 |
| Погрешность деления от захода к заходу | 9 | - |
| Отклонение точки начала фланка от номинального положения | ±50 | ±50 |
| Несимметричность точек начала фланка | 50 | 50 |
| Отклонения угла профиля фланка от номинального положения, градусы | ±1,5 | ±1,5 |
| Отклонение ширины усика на вершине зуба, измеренное нормально к профилю, от номинального | ±18 | ±18 |
| Погрешность высоты усика на вершине зуба фрезы | 200 | 200 |
Также определяющими параметрами червячной фрезы являются шероховатости базовых и рабочих поверхностей. Параметры шероховатостей представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2
| Наименование поверхности фрезы | Шероховатость |
| Передняя поверхность зубьев, Ra | 0,2 |
| Поверхность отверстия, Ra | 0,2 |
| Поверхность торцев, Ra | 0,2 |
| Задняя поверхность на боковых сторонах и вершинах зубьев, Rа | 0,2 |
| Цилиндрическая поверхность буртиков, Ra | 0,2 |
На основании особенностей работы червячной фрезы и данных из таблиц 2.1 и 2.2 можно сделать вывод, что некоторые параметры не участвуют в формообразовании рабочей части зуба нарезаемого колеса и как видно из таблицы 2.1 допуски на эти параметры не ужесточаются с повышением класса точности червячной фрезы:
Отклонение точки начала фланка от номинального положения;
Несимметричность точек начала фланка;
Отклонения угла профиля фланка от номинального положения, градусы
Отклонение ширины усика на вершине зуба, измеренное нормально к профилю, от номинального
Погрешность высоты усика на вершине зуба фрезы.
Также не ужесточаются с увеличением класса точности фрезы следующие параметры:
Радиальное биение буртиков относительно оси отв.
Торцовое биение буртиков относительно оси отв.
Данные параметры служат лишь для проверки правильности установки фрезы на оправке в зубофрезерном станке.
Параметр – погрешность деления от заходу к заходу, необходимо исключить из этого исследования, т.к. у высокоточных фрез заход всегда один.
Выше перечисленные параметры можно не считать определяющими, т.к. ГОСТ не считает возможным их ужесточение при производстве более точных червячных фрез.
Оставшиеся параметры можно считать определяющими качество червячных фрез. Теперь необходимо определиться какой параметр, на какой технологической операции формируется. Данные сведем в таблицу 2.3.
Таблица 2.3
| № | Параметры червячной фрезы | Определяющая технологическая операция |
| 1 | Отклонение диаметра посадочного отверстия | Внутришлифовальная |
| 2 | Радиальное биение по наружному диаметру относительно оси отв. | Шлифование профиля |
| 3 | Нецилиндричность по наружному диаметру | Шлифование профиля |
| 4 | Отклонение от номинального положения образующей передней поверхности в сторону поднутрения | Заточная |
| 5 | Наибольшая разность соседних окружных шагов стружечных канавок | Заточная |
| 6 | Накопленная погрешность окружного шага стружечных канавок | Заточная |
| 7 | Погрешность направления стружечных канавок на длине 100 мм нормально к передней поверхности на делительном цилиндре | Заточная |
| 8 | Погрешность профиля зуба в сечении заданном чертежом | Шлифование профиля |
| 9 | Отклонение толщины зубьев от номинальной | Шлифование профиля |
| 10 | Наибольшая погрешность винтовой линии от зуба к зубу | Шлифование профиля |
| 11 | Наибольшая погрешность винтовой линии фрезы на 1/n оборота, где n – число заходов. | Шлифование профиля |
| 12 | Наибольшая погрешность винтовой линии фрезы на 3/n оборота, где n – число заходов. | Шлифование профиля |
| 13 | Шероховатость посадочного отверстия | Внутришлифовальная |
| 14 | Шероховатость по задней поверхности и вершине зубьев | Шлифование профиля |
| 15 | Шероховатость по передней поверхности | Заточная |
Полученные данные можно разделить на параметры, отвечающие за точность фрезы и параметры, отвечающие за стойкость. Несложно догадаться, что все погрешности профиля инструмента будут переносится на профиль, обрабатываемого им изделия. Поэтому на точность однозначно влияют параметры №8, 9 и 14. Так как червячная фреза – это инструмент, работающий методом обката, то все отклонения винтовой линии или шага зубьев приводят в итоге к искажению профиля детали. То есть параметры точности №10, 11, 12. Червячная фреза затылованная имеет достаточно большой задний угол (обычно 8–11 градусов), поэтому искажение передней поверхности в итоге приводит к искажению и профиля – это будут также параметры точности №4, 5, 6, 7. Параметры №2 и 3 влияют на величину равномерной загрузки зубьев фрезы, поэтому это будут и параметры точности и стойкости. Параметр №1 и 13 отвечают за плотность посадки фрезы на оправку, посадочное отверстие является основной базой, поэтому эти параметры относятся к точности. Параметр №15 отвечает за процесс резания, чем лучше шероховатость передней поверхности, тем меньше трение между деталью и заготовкой и тем меньше силы резания и температура в зоне, а значит и износ фрезы, поэтому это параметры стойкости.
Параметры отвечающие за точность червячной фрезы: №1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14.
Параметры отвечающие за стойкость червячной фрезы: №2, 3, 15.
Вывод: улучшая параметры, отвечающие за точность червячной фрезы можно ожидать снижение брака при обработке зубчатых колес, а улучшая параметры, отвечающие за стойкость – увеличение срока службы червячной фрезы. Также были выявлены операции технологического процесса, где формируются эти параметры.
