Червячная фреза для нарезания шлицев

Текст ГОСТ 8027-86 Фрезы червячные для шлицевых валов с прямобочным профилем. Технические условия

ФРЕЗЫ ЧЕРВЯЧНЫЕ ДЛЯ ШЛИЦЕВЫХ ВАЛОВ С ПРЯМОБОЧНЫМ ПРОФИЛЕМ

ГОСТ 8027—86 (СТ СЭВ 880—78)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ И СТАНДАРТАМ

УДК 621.914.6:006.354 Группа Г23

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

ФРЕЗЫ ЧЕРВЯЧНЫЕ ДЛЯ ШЛИЦЕВЫХ ВАЛОВ С ПРЯМОБОЧНЫМ ПРОФИЛЕМ

Straight-sided flank spline shaft hobs. Specifications

Срок действия с 01,01.88

Настоящий стандарт распространяется на фрезы червячные чистовые и черновые для нарезания зубьев на валах зубчатых (шлицевых) соединений с прямобочным профилем по ГОСТ 1139—80 и ГОСТ 1139—58 (для изделий, спроектированных до 01.01.80).

1. ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ РАЗМЕРЫ

1.1. Фрезы должны изготовляться типов:

1—для обработки шлицевых валов с центрированием по наружному диаметру;

2 — для обработки шлицевых валов с центрированием по внутреннему диаметру.

1.2. Фрезы должны изготовляться правозаходными с левым направлением винтовых стружечных канавок.

1.3. Фрезы должны изготовляться классов точности А, В и С. Рекомендуемое назначение кла с сов точности фрез приведено

1.4. Основные размеры фрез типа 1 должны соответствовать указанным на черт. 1 и в табл. 1—3, типа 2 — на черт. 2 и в табл. 1—2.

@ Издательство стандартов, 1986

(g) Издательство стандартов, 1991

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен» тиражирован и распространен без разрешения Госстандарта СССР

Фрезы для валов легкой серии

Обозначение для типа

Применяемость для типа

Номинальные размеры соединений zXdXD

ГОСТ 8027—86 С. 8

Фрезы для валов средней серии

Обозначение для типа

Применяемость для типа

Номинальные размеры соединений zXdXD

2520-0754 2520 075G

2520_0767 2520 0769

С. 4 ГОСТ 8027—86

Фрезы для валов тяжелой серин

Номинальные размеры соединений zXdXD

ГОСТ 8027- 86 С. 5

Примечание к табл 2, 3 По согласованию с потребителем допускается изготовление фрез с doo = 125 мм вместо 140 мм.

Пример условного обозначения фрезы типа 1 с номинальными размерами соединения zXdxD^6x16x20, класса точности В:

2520-0732 d 10—В ГОСТ 8027—86

То же, фрезы класса точности С:

2520-0732 С ГОСТ 8027—86

1.5. Передний угол фрез принимается уао"=0°; задний угол —

1.6. Требования к фрезам червячным чистовым для нарезания шлицевых валов с прямобочным профилем по ГОСТ 1139—58 приведены в обязательном приложении 1.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

2.1. Фрезы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта и по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке.

2.2. Фрезы должны изготовляться из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265—73.

2.3. Твердость фрез — 63 . 66 Ш?С_Э.

Твердость фрез из быстрорежущей стали с содержанием ванадия 3% и более, кобальта 5% и более должна быть выше на 1— 2 единицы HRC₃.

2.4. На всех поверхностях фрез не должно быть трещин, заусенцев и следов коррозии; на шлифованных поверхностях не должно быть забоин и выкрошенных мест.

2.5. Шлифованная часть фрез, обеспечивающая требуемую точность профиля, должна быть не менее 1/3 длины зуба по наружному диаметру.

2.6. Параметры шероховатости поверхностей фрез по ГОСТ 2789—73 должны быть не более, Ra, мкм:

посадочного отверстия фрез классов точности:

передней поверхности для фрез классов точности:

задней боковой поверхности зуба и задней поверхности по вершине зуба для фрез классов точности:

цилиндрической поверхности буртика для фрез классов точности

торцовой поверхности буртика для фрез классов точности:

2.7. Неполные витки должны быть притуплены с таким расчетам, чтобы толщина верхней части зуба по всей его длине была не менее половины толщины дельных зубьев.

2.8. Шпоночный паз — по ГОСТ 9472—90.

Допускается выполнять ширину b с полем допуска В12, высоту Ci — Н14.

2.9. Поле допуска размеров d_ao> d_u L — h 16.

2.10. Допуски и предельные отклонения проверяемых параметров фрез не должны превышать величин, указанных в табл. 5.

2.11. Размеры и технические требования на изготовление заготовок для пробного кольца приведены в приложении 2.

2.12. Отклонение толщины зубьев пробного кольца, нарезаемого яре веряе*мой фрезой, должно соответствовать отклонению на толщину зубьев вала на протяжении не менее 1/3 высоты зуба, считая от наружного диаметра.

На остальном участке допускается отклонение только в сторону поднутрения, величина которого на каждой из боковых сторон не должна превышать 2/3 величины допуска на толщину зубьев вала.

2.13. При центрировании по внутреннему диаметру отклонение внутреннего диаметра лробнепо кольца должно ссответствовать отклонению внутреннего диаметра вала с допуском е8 или e£L

2.14. При центрировании по наружному диаметру фактический размер внутреннего диаметра пробного кольца должен соответствовать внутреннему диаметру шлицевого вала с полем допуска 0,3. 0,5 мм.

2.15. Допуск радиального биения фрез по обоим буртикам при нарезании пробного кольца не должен превышать 0,03 мм.

* Для фрез с нормальным шагом зубьев св. 15) мм.

Наименование проверяемых параметров

Обозначение допусков и предельных отклонений

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:

1. При изготовлении в качестве основы применяется цилиндрическая болванка. Она может иметь самые различные размеры и длину, все зависит от конкретной поставленной задачи при изготовлении.
2. Рабочая часть представлена зубьями, которые имеют особую форму. При этом зубья расположены на определенном удалении друг от друга, есть технологические канавки для отвода стружки.
3. По торцевым сторонам, как правило, есть небольшие скосы, предназначенные для отделения рабочей части от крепежного элемента станка.
4. Сегодня фрезы червячные могут устанавливаться на различных фрезеровальных станках, для чего в центральной части изделия есть отверстие. Проворачивание инструмента на момент обработки заготовки исключается за счет отверстия для шпонки. Ее размеры выбираются в зависимости от того, на какую нагрузку рассчитано изделие.

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:

1. Применение инструмента с уменьшенным профильным углом позволяет улучшить процесс резания. При этом обеспечивается рациональное распределение припуска на финишное резание.
2. Встречаются варианты исполнения многозаходного типа, которые могут применяться для получения колес с модулем 4-5 мм.
3. Существенное увеличение жесткости оправы позволяет увеличить подачу и повысить производительность. Уменьшение количества микронеровностей на поверхности зуба также обеспечивает получение качественной детали.
4. Использоваться подобный инструмент может исключительно на станках, габариты которых позволяют проводить установку. Рекомендуется применять радиальное направление подачи для существенного увеличения показателя производительности.

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:

1. Основная часть изготавливается при применении легированной стали. За счет добавления определенных химических элементов существенно повышается жаропрочность. При этом основание создается таким образом, чтобы можно было создать определенную рабочую поверхность.
2. Гребенки изготавливаются из быстрорежущей стали. Она характеризуется устойчивостью к высокой температуры, а также износоустойчивостью.
3. Применение сменных гребенок существенно повышает качество режущей части. При этом производители могут повысить эффективность применения инструмента в несколько раз за счет использования специального сплава.

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:

1. Черновые. Подобный вариант исполнения применяется для предварительного формирования поверхности, передний угол составляет 5-7 градусов. Ключевой особенностью можно назвать небольшую толщину зубьев. Этот инструмент получил самое широкое распространение в различных областях промышленности, так как применяется при проведении промежуточной операции.
2. Чистовые. После проведения черновой обработки полученная деталь зачастую не обладает требуемыми параметрами. Для того чтобы их достигнуть проводится чистовая обработка, которая предусматривает применение определенных червячных фрез.
3. Прецизионные. Этот вариант исполнения, при изготовлении которого также учитывается госстандарт, предназначается для нарезания зубьев в турбинных передачах. Отличительной особенностью можно назвать увеличенный диаметр изделия.
4. Фреза червячная питчевая относится к категории специальных инструментов, применяется для получения звездочек.

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:

1. Основная часть представлена цельным элементом. За счет этого обеспечивается высокая прочностью и длительный эксплуатационный срок.
2. Рабочая поверхность получается за счет применения вставных гребенок или путем их крепления методом сварки.

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:

1. Износоустойчивость. Подобное свойство считается основным для всех инструментов, которые применяются для механической обработки. Если показатель низкий, то режущая кромка начинает быстро тупится. В результате этого снижается точность обработки, а также уменьшается эксплуатационный срок.
2. Жаропрочность. Процесс резания основан на трении, при котором возникает тепловая энергия. Слишком высокая температура становится причиной повышения пластичности, в результате чего происходит деформация поверхности и ухудшение ее характеристик.
3. Высокая твердость поверхности. Именно твердость применяемого материала определяет эффективность червячной фрезы на момент работы.
4. Устойчивость к внутренним деформациям. Во время резания силы могут быть распределены самым различным образом. Внутренние деформации, связанные с нагревом и другим воздействием на материал, становятся причиной появления трещин и других дефектов. Если они проявились, то оснастка не может использоваться в дальнейшем.

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:

1. Червячные зуборезные фрезы на момент обработки поверхности изнашивались неравномерно. На первичном этапе в процессе резания участвовала только верхняя часть зуба, которая быстро стачивалась и теряла свою форму.
2. Для компенсирования быстрого износа и изменения формы зуба приходилось проводить периодическую заточку поверхности. После нескольких циклов фрезы для нарезания зубьев приходили в полную непригодность, что существенно повышало себестоимость изделия.

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Абразивные материалы в качестве режущего инструмента использовались с древнейших времен: корунд, базальт, гранат, наждак, пемза и т.д. Лишь в конце 19-го века стали использовать в производстве электрокорунд, карбид кремния и т.д. Абразивные материалы имеют разную твердость, форму, размеры зерен и абразивную способность, что позволяет производить, как грубую обработку, так и чистовую (полировку и доводку). В 2008 году наши заводы перешли на маркировку твердости абразивного инструмента в соответствии с ГОСТ Р 52587-2006 и маркировку зернистости в соответствии с ГОСТ Р 52381-2005. Система маркировки абразивного инструмента 1. ТИП КРУГИ 1 – прямой профиль 2 – кольцевые 3 – конический профиль 4 – с двусторонним коническим профилем 5 – с выточкой 6 – чашечные цилиндрические 7, 8, 9 – с двусторонней выточкой 10 – с двусторонней выточкой и ступицей 11 – чашечные конические 12 – тарельчатые плоские 14 – тарельчатые 20 – с односторонней конической выточкой 21 – с двусторонней конической выточкой 23 – с конической и цилиндрической выточками с одной стороны 27 – с утопленным центром 35 – прямого профиля, работающий торцом 36,37,40 – с запресованными крепежными элементами 38 – с односторонней ступицей, работающий торцом 41 – диски отрезные 42 – диски отрезные с утопленным центром СЕГМЕНТЫ СП – прямоугольные 1С – выпукло-вогнутые 3С – выпукло-плоские 4С – плоско-выпуклые 5С – трапециевидные 6С – для шлифовки полов 7С – для плоского шлифования 9С – для шлифовки рельсов БРУСКИ БП – прямоугольные БКв – квадратные БТ – треугольные БКр – круглые БПс – специальные 2. РАЗМЕРЫ КРУГА D – наружный диаметр T – высота H – диаметр отверстия 3. ШЛИФМАТЕРИАЛ 14А (A) ЭЛЕКТРОКОРУНД НОРМАЛЬНЫЙ 25А (WA) ЭЛЕКТРОКОРУНД БЕЛЫЙ 38А (ZK) ЭЛЕКТРОКОРУНД ЦИРКОНИЕВЫЙ 53С, 54C (C) КАРБИД КРЕМНИЯ ЧЕРНЫЙ 63C,64С(GC) КАРБИД КРЕМНИЯ ЗЕЛЕНЫЙ 4. ЗЕРНИСТОСТЬ ШЛИФЗЕРНО ГОСТ ГОСТ F10 (200) F36 (50) F12 (160) F40 (40) F14 (160) F46 (40) F16 (160/125) F54 (32) F20 (100 ) F60 (25) F22 (80) F70 (20) F24 (80) F80 (20) F30 (63) F90 (16) ПОРОШКИ F100 (12) F180 (6) F120 (10) F220 (5) F150 (8) МИКРОПОРОШКИ F230 (M63) F360 (M40) F240 (M63/M50) F400 (M28) F280 (M50) F500 (M20) F320 (M50/M40) F600 (M14) 5. ТВЕРДОСТЬ F, G (BM1, BM2) ВЕСЬМА МЯГКИЕ H, I, J (M1, M2, M3) МЯГКИЕ K, L (CM1, CM2) СРЕДНЕМЯГКИЕ M, N (C1, C2) СРЕДНИЕ O, P, Q (CT1, CT2, CT3) СРЕДНЕТВЕРДЫЕ R, S (T1, T2) ТВЕРДЫЕ T (BT) ВЕСЬМА ТВЕРДЫЕ V (ЧT) ЧРЕЗВЫЧАЙНО ТВЕРДЫЕ 6. СТРУКТУРА 1-2-3-4 закрытая 5-6-7 средняя 8-9-10 открытая 11-12-13 высокопористая 7. СВЯЗКА V (К) КЕРАМИЧЕСКАЯ B (Б) БАКЕЛИТОВАЯ BF (БУ) БАКЕЛИТОВАЯ С НАЛИЧИЕМ УПРОЧНЯЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ B4 (Б4 ) БАКЕЛИТОВАЯ С ГРАФИТОВЫМ НАПОЛНИТЕЛЕМ 8. РАБОЧАЯ СКОРОСТЬ, м/с 20; 25; 32; 35; 40; 50; 63; 80; 100 9. КЛАСС НЕУРАВНОВЕШЕННОСТИ 1, 2 Шлифзерно "Электрокорунд нормальный – 13А, 14А" Материал применяется для кругов на керамической связке. Это материал высокой прочности с широкой областью применения. Он содержит 94,5-96,7% Al2O3, TiO2 – 1.8-2.6% и 1-2% других компонентов. Производится путем плавки бокситов. Обладает высокой огнеупорностью и теплопроводностью, применяется в промышленности при изготовлении огнеупорных изделий. Шлифзерно "Электрокорунд белый 24А, 25А" Материал с высокой прочностью. Содержание Al2O3 – 99,4 – 99,7%, при незначительном наличии других окислов (Fe2O3, CaO, SiO2). Чистый материал используется в основном для кругов на керамической связке. Производится путем плавки очень чистого глинозёма. Обладает электрическими свойствами, применяется для производства высоковольтных разрядников и варисторов, а также силитовых нагревателей. Шлифзерно "Карбид кремния черный – 53С, 54С" Карбид кремния благодаря высокой твердости и режущей способности применяется для производства абразивных инструментов и для свободного шлифования. В карбиде кремния чёрном 53С, 54С содержание SiС составляет 96 – 99%. Карбид кремния черный производится путем восстановления двуокиси кремния в печах сопротивления. Карбид кремния широко применяется для шлифования неметаллических материалов. Шлифзерно "Карбид кремния зеленый – 63С, 64С" Карбид кремния зеленый 63С, 64С подобен карбиду кремния черному, но с более высокой чистотой. Область применения карбид кремния зеленого та же; в основном для кругов средних и мелких зернистостей. Карбид кремния благодаря высокой твердости и режущей способности применяется для производства абразивных инструментов и для свободного шлифования. Он необходим для шлифовки чугуна, твердых сплавов, цветных металлов, камня, стекла. Карбид кремния обладает высокой огнеупорностью и теплопроводностью, поэтому широко применяется в промышленности при изготовлении огнеупорных изделий. Карбид кремния обладает уникальными электрическими свойствами, поэтому применяется для производства высоковольтных разрядников и варисторов, а также силитовых нагревателей. Применяется в металлургической промышленности для раскисления стали, в производстве тиглей для разливки цветных и драгоценных металлов, для обмазки желобов и точек.