Трофимова Е. И., инж. Кириллов Ю. И. Сильвестров Б. Н. С 36 Справочник молодого зуборезчика: Учеб пособие для техн училищ

§ 12. Режимы обработки при зубофрезеровании

Назначение рационального режима резания при зубофрезеровании заключа­ется главным образом в выборе наиболее выгодного сочетания скорости резания и подачи, обеспечиваюших в данных условиях наибольшую производительность обработки и наименьшую стоимость операции. Для уменьшения машинного вре­мени следует работать с возможно большей технологически допустимой пода­чей и соответствующей этой подаче скоростью резания. При черновом наре­зании зубчатых колес высокие требования к шероховатости обработанной по­верхности зубьев обычно не предъявляются, точность также невысокая (в пре­делах степени 8... 10 по ГОСТ 1643—72). При чистовом нарезании зубьев тре­бования к шероховатости их поверхности находятся в пределах Rz40 ... Ral,25. В зависимости от вида обработки выбирается класс точности инструмента,

В табл. 22 приведен выбор класса точности червячной фрезы.

Выбор глубины резания и числа хсцов. Черновое наре­зание зубьев колес следует производить за один рабочий ход инструмента. Ис­ключение представляет случай, когда мощность станка или жесткость техноло-
22. Выбор класса точности и числа заходов червячной модульной фрезы [5]

Модуль

Число заходов

Под шлифование
Под шевингование

4в

гической системы ставка оказывается недостаточной для нарезания зубьев за один рабочий ход. В этом случае на первом рабочем ходе глубина резания со­ставляет 1,4 модуля, на втором 0,7 модуля. Чистовое нарезание зубчатых колес производится, как правило, за два рабочих хода. Первый рабочий ход — черновой, а второй — чистовой с радиальным припуском 0,1 ...0,15 мм.

Выбор подачи. Величина технологически допустимой подачи выбира­ется с учетом заданного качества обрабатываемой поверхности, точности зубь­ев, мощности станка и количества нарезаемых зубьев.

В табл. 23 и 24 приведены подачи, а в табл. 25 — поправочные коэффици­енты для измененных условий работы.

23. Подачи при нарезании зубчатых колес червячными однозаходными фрезами [7]

Характер обработки	Материал	Модуль т, мм, до	Мощность привода станка, кВт
			1,5...2,8	3...4	5...Э	св. 8
			Подача на один оборот детали So, мм/об
Черновое наре­зание	Сталь 45	1,5 2,5 4 6 8 12	ДО...-1,2 1,2...1,16 1,6... 2,0 1,2... 1,4	1,4... 11, S 2,4 ... 2,8 2,6... 3,0 2,2 ... 2,6 2,0... 2,2	1,6... 1,8 2,4... 2,8 2,8... 3^2 2,4 . -. 2„8 2,2 .. - 2,6 2,01... 2,4	2,4 ... 2,8 2,8... 3,2 2,6... 3,0 2,4 ... 2.8 2,2... 2,6
	Чугун серый	1,5 2,5 4 6 а 12	0,9... 1,3 1,3... 1,8 1,8... 2,2 1,3... 1,6	1,6... 2,2 2,6... 3,0 2,8... 3,2 2,4 ... 3,0 2,2... 2,4	1,8... 2,2 2,6... 3,0 3,0... 3,5 2,6... 3,0 2,5... 2,8 2,2... Я8	2,6... 3,2 3,0... 3,5 2,8... 3,3 2,6... 3,0 2,4 ... 2,8
Чистовое нареза­ние по сплошному металлу	Сталь 45	1,5... 2 а	1,0... 1,2 1,2... 1,8		Шероховатость поверхности Rz20 ... Rz40
		1,5... 2 а	0,5... 0,8 0,8 ... 1,0		Ra2,5
	Чугун серый	1,5... 2 3	1,2... 1,4 1,4... 1,8		Rz20 ... Rz40
		1,5... 2 3	0^5... 0,8 0,8... 1,,0		Ra2,5
Чистовое нареза­ние по предвари­тельно прорезан­ному зубу	Сталь и чугун серый	—	2,0 ... 2,5		Rz20 ... Rz4®
		—	0,7... 09		Ra2,5

Продолжение табл. 25

В зависимости от угла наклона зубьев

Угол наклона зубьев р, град	Коэффициент Kqs
	Одноименный наклон зуба колеса и витков фрезы	Разноименный наклон зуба колеса и витков фрезы
0	1,0	1;С
15.	а,со	0,7с
30	0,80	0,65
45	0,65	0,50
60	0.45	0,35

Определение скорости резания. Скорость резания определяет­ся по табл. 26 и 27 в зависимости от характера обработки, выбранного значе­ния подачи и модуля нарезаемого колеса.

Для повышения производительности зубофрезерования и увеличения стойко­сти червячных фрез в нормативах предусматриваются осевые перемещения фре­зы за время ее работы между двумя переточками. Необходимые данные приве­дены в табл. 28. Поправочные коэффициенты на скорость резания и мощность для измененных условий работы даны в табл. 29.

Пример определения режимов резания при зубофрезеровании

Нарезается цилиндрическое зубчатое колесо со следующим» параметрами: модуль т=4 мм, число зубьев z=33, угол наклона зубьев {5=30*, направление зубьев—правое, материал — сталь 40Х.
26. Скорость резания и мощность при обработке сталей червячными однозаходными фрезами [7]

Характер обработки	Подача se, мм/об		Модуль нарезаемого зуба						/и, мм, до
		3	4	с		12				S	12
		Скорость резания v,							Мощность		'V,
				м/мин						кВт
Черновое нарезание под	0,5	_		58	48	40		_	0,7	0,8	)	,2
последующую обработку	0,8	57	57	50	41	35		0,7	0,8	0'S	i	,4
	1,1	48	48	42	35	30		0,8	0,9 1,1		i	,6
	1,5	42	42	36	30	25,5		0,9	1,0	1 ',' ' )*■	i	8
	2'/)	36	36	32	26	22		1,1	1.2	1,5	2	,0
	2,8	30,5	30,5	27	22	18,7		1,2	1,4	1,6	2	3
	3,7	26,5	26,5	23	19,2	16,2		1,4	1,6	1,8	2	6
	5>,0	23	23	20-	16,6	14		1,6	1,8	2,1	2	9
Чистовое нарезание по	До 0,7	60
сплошному металлу	0,9	48
	1.Ь	41
Характер обработки
		3					4 6 8 12						4 6 8 12
		Скорость резания v, м/мии	Мощность JV, кВт
	1,3 1,6 ад 2,5	35 29 24,5 20					—						—
Чистовое нарезание по прорезанному зубу до ше­роховатое™ Rz2u... RzAO	2,0 ... 2,5	22...24											Чистовое нарезание по прорезанному зубу до ше­роховатости Rc&,5

Станок — универсальный зубофрезерный полуавтомат 5В312, наибольший обрабатываемый модуль 6 мм, мощность главного привода 7,5 кВт.

Инструмент—червячная правая двухзаходная фреза из стали Р18, диаметр d_m — 80 мм.

Операция — черновое за один ход фрезерование зубьев под долбле­ние.

Выбор подачи. По табл. 24 величина подачи при черновом нарезании колеса модуля 4 мм из стали 45 для станков с мощностью главного привода 5.. «9 кВт составляет s₀=2,4 мм/об.

По табл. 25 поправочные коэффициенты на подачу К ли—1,0; для стали 40Х A'g₄=0,8 для угла наклона зуба 30°. При этом нормативная подача будет «оя= -=2,4-1,0-0,8=1,92 мм/об.

Настраиваемая подача принимается s₀=2 мм/об.

Установление скорости резаиия. По табл. 27 для нарезаемого модуля от=4 мм и при подаче s₀=2 мм/об при двухзаходной фрезе норматив­ная скорость резания составляет f_H=3iO',5 м/мин.

По табл. 28 определяется число осевых перемещений фрезы: со=4.

По табл. 29 определяются поправочные коэффициенты: Kmv = 1,0 для стали 40Х; /Сшг/ = 1,2 #^=0,95 для (3=30°; Kv=\ для одного хода.

При этом уточненная нормативная скорость резания будет равна ч_в=30,5Х X 1,0 • 1,2 • 0,95 • 1,0=34,8 м/мин.

Определение частоты вращения фрезы производится по нормативной скоро­сти резания v„ и диаметру фрезы d_ai:
^ИФР= Z = о \ л on = ¹³⁷ об/мин.

3t-rf_ao 3,14-80

Для настройки принимается ближайшее имеющееся на станке значение ча­стоты вращения фрезы: Пф_Р «—1й6 об/ммн.

При этом фактическая скорость резания будет

Проверка мощности резания. Нормативная мощность резания по табл. 27 ори подаче s₀=2 мм/об и модуле нарезаемого колеса т=4 мм составляет N= =1,8 кВт.

По табл. 2,9 поправочные коэффициенты составляют: K_Mi^=\fi\ К_юЛ- =1,2; #Срлг~"0,95; Л'д- «Щ, При этом нормативная мощность на резание составляет ЛГ_Н«= 1,8 -1,0 -1,2 -0,95=2,05 кВт.

Мощность на шпинделе полуавтомата 5В312 с учетом коэффициента полезно­го действия гр=0,5 составляет 7,5-0,5=3,75 кВт, что больше мощности, потреб­ляемой на резание. Следовательно, выбранный режим обработки осуществим.

Режимы резания при нарезании крупномодульных зубчатых колес на тя­желых станках инструментом различного типа приведены в табл. 30, 31 и 32.

30. Режимы резаиия при нарезании зубчатых колес иа тяжелых стайках червячными фрезами [3]

Модуль тп, мм	Подача $, нм/об		Скорость резання v, м/мин
8	3	. . . 4,5	2&	... 24
12	2,5	. . . 4	21	... 2,3
16	2	. . . 3,5	20	... 25
22	2;	. . . 3	20	... 25
26	li,5	. . . 2	20	... 25
30	1,5		18	... 20

		Поправочные
		коэффициенты
Условия обработки
		Ks
Материал:
сталь	Зй, 45	1,2	1,0
	40Х, 30ХГТ	1,0	1,0
	38Х2|МЮА	0,8	1,0
чугун	НВ 250	0,7	0,4
	ЧВ 300	0i7	0,7
Число заходов фрезы	1	1	1
	2	0,7	0,76
	3	0,5	0,65
Нарезание:
черновое		1	1
получистовое		1,2	1,2
чистовое		1,4	1,4