ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к листку № 51-194-99

Зубчатые передачи являются наиболее распространенными механизмами, широко применяемыми в машиностроении. Значительную их часть составляют зубчатые передачи с закругленной впадиной между зубьями. Червячные зуборезные фрезы с радиусной вершиной зуба применяются при нарезании цилиндрических зубчатых колес с впадиной между зубьями, описанной по дуге окружности.

Ввиду того, что у радиусных фрез вершина зуба является дугой окружности, вписанной в профиль зуба стандартной фрезы, радиус закругления при вершине зуба определяется по формуле:

Р _а0=( s _n0/2-h_а0tg ₀)·ctg(( /2- ₀)/2),

Где s _n0 - толщина зуба фрезы в нормальном сечении на начальной прямой; h _a0 - высота головки зуба фрезы; ₀ - профильный угол фрезы в нормальном сечении. На рис. 1 показан профиль зуба опытной фрезы.

Результаты лабораторных исследований показали, что износ зубьев фрез с радиусной вершиной зуба происходит как по передней, так и по задней поверхности. По задней поверхности вдоль режущего периметра износ происходит неодинаково. Задняя поверхность вершинной режущей кромки изнашивается незначительно. Ширина ленточки износа увеличивается от центра зуба к точкам сопряжения радиусной режущей кромки с боковыми режущими кромками. Износ задней поверхности входной режущей кромки увеличивается от основания зуба к точке сопряжения с радиусной кромкой и достигает величины h₂. Повышение износа вызвано увеличением толщины срезаемого слоя и скорости резания при удалении точки от оси фрезы. Величина износа по задней поверхности входной режущей кромки выше, чем износ радиусной режущей кромки h ₁ по задней поверхности, несмотря на более толстые слои, срезаемые вершинной режущей кромкой. Это является причиной меньших задних углов и более высокой интенсивности деформации срезаемого слоя боковой режущей кромкой. Наибольший износ h₃ имеет задняя поверхность выходной режущей кромки, несмотря на малую толщину срезаемого слоя. Износ локализуется в точке сопряжения радиусной и выходной режущих кромок и имеет вид глубокой канавки. Выходная режущая кромка в данном месте имеет прорыв. Остальная часть выходной режущей кромки изношена незначительно. Износ зуба червячной зуборезной фрезы с радиусной вершиной зуба показан на рис. 2.

При изменении направления подачи характер износа фрез с радиусной вершиной зуба не изменяется. Однако при попутном зубофрезеровании износ выходной части зуба носит более интенсивный характер, чем при встречном. Кроме того, при попутном зубофрезеровании отмечено увеличение стойкости инструмента на 25% по сравнению со встречным зубофрезерованием. Как при встречном, так и при попутном зубофрезеровании были получены монолитные стружки и стружки с разрывом по смежным боковым поверхностям.

Экспериментальные исследования по изучению характера износа червячных зуборезных фрез с радиусной вершиной зуба проводились в лабораторных условиях на зубофрезерном станке мод. 5312. Обрабатывались цилиндрические прямозубые зубчатые колеса наружного эвольвентного зацепления с модулем 3 мм из стали марки 40Х с шириной венца зубчатого колеса 100 мм и числом зубьев, равным 36. Зубофрезерование осуществлялось как при встречном, так и при попутном направлениях подачи. Величина подачи составляет 1,9 мм/об при скорости резания 53 м/мин. Величина износа зубьев измерялась с помощью бинокулярной лупы М24 с 12х1,65 - кратным увеличением и ценой деления 0,038 мм.