7.6.4. Особенности червячных фрез для нарезания червячных колес

Червячные фрезы могут быть нарезаны червячными фрезами, резцами-летучками и окончательно обработаны червячными шеверами. Червячные фрезы работают с радиальной или тангенциальной подачей (рис. 7.36, а,б).

При работе с радиальной подачей фреза устанавливается так,  что зубья касаются наружной поверхности обода колеса. При вращении фрезы и заготовки затем производится сближение их осей до величины , обеспечивающей необходимые размеры зубьев нарезаемого колеса. В дальнейшем производится нарезание зубьев при постоян

ном межцентровом расстоянии и при совместном вращении фрезы и заготовки без перемещения фрезы вдоль оси.

Рис. 7.36. Схемы нарезания червячного колеса червячной фрезой:

а) с радиальной подачей, б) с тангенциальной подачей

При тангенциальной подаче оси фрезы и заготовки устанавливаются на требуемое межцентровое расстояние , затем осуществляется тангенциальная подача вдоль оси, причем средняя линия зубьев фрезы перемещается касательно к начальной окружности нарезаемого колеса. У таких фрез угол заборного конуса  на длине, равной 2,5…3 шагам, выполняется для уменьшения нагрузки на первый зуб фрезы.

Тангенциальный метод нарезания колес менее производителен, чем радиальный, но обеспечивает повышение качества поверхности зубьев за счет увеличения числа зубьев фрезы, находящихся в контакте с заготовкой. Стойкость тангенциальных фрез оказывается выше из-за того, что сила резания распределяется на большее число зубьев фрезы.

Чтобы обеспечить геометрически правильное зацепление нарезаемого колеса с червяком, фреза должна быть спрофилирована идентично профилю витков червяка. Собственно профилирование червячных фрез, обрабатывающих червячные колеса, не отличается от профилирования червячных фрез для цилиндрических зубчатых колес (см. разд. 7.1 и 7.2). Исходные данные для расчета фрезы задаются в осевом сечении червяка: модуль, угол зацепления, осевой шаг, осевая толщина зуба, наружный диаметр, средний диаметр, угол наклона витка, число заходов червяка, число зубьев колеса, радиальный зазор в передаче, диаметр окружности выступов червячного колеса, направление витков червяка.

Габаритные размеры фрезы в поперечном сечении выбираются не произвольно, что допустимо у фрез для цилиндрических колес, а зависят от диаметра червяка. Средний (делительный) диаметр зубьев фрезы равен среднему диаметру червяка:, шаги зубьев фрезы и колеса также равны между собой. Внутренний диаметр фрезы принимается равным обычно внутреннему диаметру червяка .

Углы подъема винтовой линии на делительном цилиндре, модули и число заходов фрезы и червяка должны совпадать.

Наружный диаметр фрезы делается больше наружного диаметра червяка на удвоенную величину радиального зазора  с учетом припуска на переточку (рис.7.37):

,

где 0,1m – припуск на переточку, компенсирующий уменьшение радиального зазора в передаче при сохранении межосевого расстояния в процессе нарезания независимо от степени переточки фрезы.

Рис. 7.37. Определение габаритного размера червячной фрезы

Так как заходность фрезы должна равняться заходности червяка, то часто фрезы приходится изготавливать многозаходными. Поэтому углы подъема витков фрез для червячных колес получаются больше, чем для цилиндрических колес, иногда до 35…400.

В зависимости от формы профиля червяка фрезы для обработки червячных колес могут быть эвольвентными, архимедовыми и конволютными. Выбор типа основного червяка зависит от типа фрезы (черновая или чистовая): архимедовы – для чистовых фрез, а эвольвентные и конволютные — для черновых.