Фреза для шестерни своими руками

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.09.2024

В ряде случаев при работе с деревом приходится использовать такое приспособление, как фреза по дереву. Самодельные модели очень часто применяются людьми, которые самостоятельно производят различные работы плотницкого типа, а также профессионалами в сегменте отделочных работ. И дело здесь не только в желании сэкономить, а в том, что заводские модели, которые продаются в магазинах, часто имеют не такую, как надо, конфигурацию рабочей области.

По этой причине сделать фрезу по дереву своими руками для многих людей – единственный способ получить требуемое для работы приспособление. Попытаемся разобраться, как же можно её изготовить самому.

Особенности изготовления

Самодельная деталь такого типа имеет определённые ограничения по материалам, с которыми можно работать, применяя её. Создание фрез для ручного фрезера обычно связано с работами со сталью, которая относится к категории мягких. По этой причине подобное приспособление позволяет отлично работать с деревом, но если материал имеет большую твёрдость, то эффективность прибора существенно снижается.

Для создания самодельной фрезы обычно применяют обрезки арматуры либо прутов из стали. Иногда её делают из сверла. Если арматура является основой, то её ребристое покрытие потребуется разровнять с применением токарного станка.

Сначала потребуется изготовить форму нашей будущей фрезы.

С помощью карандаша и линейки рисуем ножи. Если схемы нет под рукой, то можно найти примеры в интернете либо в соответствующей литературе, после чего попросту перерисовать необходимый профиль и следовать дальнейшему алгоритму.
Теперь требуется осуществить непосредственное вырезание формы. В зависимости от того, сколько ножей нам в результате потребуется, необходимо отсчитать нужное количество листов и, захватив их, осторожно вырезать форму будущего изделия, не цепляя пару несущих сторон ножа, а также остриё.
После этого можно начинать делать форму. При помощи клеевого состава потребуется приклеить шаблон к заготовке и осторожно отпилить его при помощи болгарки. Важно помнить, что следует сохранять не только остриё, но и боковые части. Так что при работе с болгаркой потребуется быть максимально аккуратным и принимать во внимание габариты изделия.

Инструменты и материалы

Итак, для создания фрезы по дереву собственноручно потребуется иметь пару болтов типа М8, а также шайбу с наружным диаметром около 4 сантиметров. Естественно, что размеры болтов будут зависеть от задач, которые требуется решить. Если речь идёт об инструменте для фрезы Форстнера из сверла, то тут следует принять во внимание, что он должен иметь дырки для небольшого подшипника шарикового типа. Его следует прикрепить заподлицо с плоскостью основания. Кроме того, потребуется сделать и прижим, что позволит запрессовывать элемент в дереве.

Из инструментов потребуется иметь под рукой:

дрель;
сверлильный вертикальный станок;
аппарат для электрической сварки;
углошлифовальную машину с абразивными дисками шлифовочного и отрезного типа.

Если говорить о ручном инструменте, то понадобится:

штангенциркуль;
маркер;
напильник;
рабочий стол;
тиски.

Пошаговая инструкция

Итак, перейдём непосредственно к рассмотрению инструкции по изготовлению вышеупомянутого приспособления.

Сначала следует измерить штангенциркулем расстояние остаточного типа на болтовой шляпке относительно устанавливаемого подшипника. Если мы говорим о болте типа М8, то размер шляпной окружности в данном случае будет составлять 1,27-1,3 см. Диаметр черенка – около 1,16 см, что даёт возможность легко зажать его в подавляющем большинстве патронов современных дрелей.
Шляпку следует сработать под подшипниковый диаметр. Именно данная область болта будет представлять рабочую часть фрезы.
Для разметки лучше применить контрастный маркер потоньше, главное, чтобы отметки, что будут им наноситься, были легко различимы на металле. Теперь наносим разметку заусовки фрезы. Данное решение позволит ей без особых усилий избавляться от стружек.
После этого производим зажимание болта в тисках. Применяя круг отрезного типа, создаём болгаркой прорези на шляпке.
Производим замер подшипникового диаметра. Для сработки шляпки болта с гранёной поверхностью до окружности следует трансформировать дрель в токарный станок. Для этого необходимо зажать её в тиски, после чего крепко прикрепить болт в патроне чётко по центру.
Теперь следует зафиксировать клавишу дрели на постоянном режиме работы, после чего можно начинать обработку болтовой шляпки. Данный процесс требуется контролировать на всех этапах его проведения, чтобы не позволить центру болта сместиться, что может стать причиной нарушения равномерности срабатываемых зубьев.
После этого следует установить на болгарку абразивный диск для шлифовки и обработать грани по окружности. Торцевую область фрезы стоит также немного убрать, оставив лишь небольшую остроту по центру. Данный элемент имеет большое значение, ведь такой тип фрез при работе сначала будет находить центр, и только потом будет осуществляться срабатывание материала ободками и кромками режущего типа. Тут можно всё осторожно доработать при помощи напильника, чтобы случайно не срезать больше, чем нужно в процессе стачивания.
Сама фреза будет практически готова. Остаётся только дать требуемую форму режущим кромкам, после чего немного их заточить.

Для большей эффективности нелишним будет сделать самый простой прижим для запрессовывания. Поэтому инструкцию по его созданию тоже требуется рассмотреть.

Кстати, торцевая фреза по дереву может быть сделана не только из сверла, но и из трубки с тонкими стенками.

В таком случае алгоритм её создания будет таким:

заготовкой в данном случае будет служить отрезок трубы с длиной около 20 сантиметров;
со стороны, где будет располагаться в будущем кромка режущего типа (где-то на расстоянии 2 см от её предполагаемого нахождения), с двух сторон трубы следует сделать проточки, имеющие форму овала;
самой же будущей режущей части фрезы потребуется придать форму конуса – её стачивают под углом примерно в 2-3 градуса;
при зажатии заготовки в тисках на её торцевой области следует произвести надрез крестообразного типа – сделать его можно при помощи углошлифовальной машины;
со стороны режущей части на заготовке нужно проделать пазы – прямо до овальных дырок, проделанных ранее.

Советы

Поговорим немного о советах, которые следует принимать в расчёт при создании самодельных моделей фрез.

Чтобы придать режущей области правильную конфигурацию, потребуется применить надфили с напылением алмазного типа либо углошлифовальные машины с дисками, которые используются именно для проведения работ с металлом.
Кромку для резки следует затачивать под 7-10-градусным углом. Если делать её острее, то удерживать заточку она будет плохо, из-за чего её режущие свойства существенно снизятся.
Если фреза по дереву, сделанная собственноручно, должна иметь какое-то сложное устройство, можно её расплющивать либо загибать.
При применении фрезера кромочного типа следует принять во внимание, что направляющее кольцо или подшипник уже установлены.
Фреза обязательно должна быть закреплена в цанге перед началом проведения работ.
Наличие дополнительных приспособлений будет способствовать увеличению мощности электрического инструмента.
Деталь, которая будет обрабатываться, обязательно должна иметь некую опору.
При проведении работ следует выставить правильный уровень врезки по глубине.
Чтобы при работе пыли выделялось не очень много, можно применить пылесос.

В целом же следует сказать, что самостоятельно создать фрезу по дереву несложно. Правда, следует понимать, что подобным способом можно быстро решить какую-то простую задачу, ведь для метизов типа болтов применяется обычная сталь, а не инструментальная. А значит, такая самодельная фреза быстро износится. Но её жизнь можно существенно продлить целым рядом способов. Поэтому такое решение имеет место быть и должно использоваться в случаях, когда действительно требуется быстро обзавестись довольно неплохой фрезой по дереву, чтобы получить желаемый результат.

Подробнее о том, как сделать фрезу по дереву своими руками, смотрите в следующем видео.

Информация предоставлена в справочных целях. По вопросам строительства всегда консультируйтесь со специалистом.

Запрещено использование любых материалов без нашего предварительного письменного согласия.

Когда очень нужна фреза, а возможности приобрести нет, то можно изготовить её самостоятельно. Интересная и простая идея использовать для поделки обычный болт.

Одна из основных задач сделать в центре болта отверстие для маленького сверла, которое должно плотно входить внутрь, оставляя небольшую часть для центровки снаружи. Далее с шляпки болта срезается под углом металл шлифмашинкой, придавая шестиграннику форму фрезы.

После обработки самодельную насадку нужно зажать в патрон сверлильного станка и опробовать на ненужном куске древесины. При необходимости болт можно доработать, а для центровочного сверла использовать сломанное.

При отсутствии специальных зуборезных станков нарезание цилиндрических шестерён с прямым зубом может быть выполнено на горизонтально — фрезерном станке, а со спиральным зубом на универсально-фрезерном при помощи делительной головки (фиг. 510) модульным и дисковыми фрезами, которые изготовляются наборами из 8 или 15 штук для каждого модуля.

Обычно применяют набор фрез из 8 штук, но для изготовления более точных шестерён требуется набор из 15 штук.

Такое количество фрез в каждом наборе необходимо потому, что для различного числа зубьев шестерён размеры впадин между зубьями будут различны. Каждая фреза набора предназначена для определённого интервала чисел зубьев (табл. 56 и 57);

профиль же её соответствует наименьшему числу зубьев данного интервала.

Таблица 56. Набор из восьми фрез.

Таблица 57. Набор из пятнадцати фрез.

Для экономичного использования отделочных модульных фрез при обработке твёрдого материала, а также для крупного модуля изготовляются обдирочные модульные фрезы, отличающиеся от чистовых ступенчатым профилем(фиг.511; а — обдирочная фреза, b — отделочная).

Фиг. 511. Черновая а и отделочная фреза b для нарезания зубчатых колес.

Фиг. 512. Одновременная работа обдирочной и отделочной фрезы.

На фиг. 512 показана одновременная работа обдирочной фрезы с отделочной.

Как было сказано выше, модульными фрезами можно также обрабатывать цилиндрические шестерни со спиральным зубом, поворачивая фрезу на угол

наклона зуба, как показано на фиг. 513, где А — направление вращения изделия, а В —направление подачи фрезы.

Фиг 513. Схема расположения модульной фрезы при обработке цилиндрической шестерни со спиральным зубом.

При нарезании шестерни со спиральным зубом фрезу нужно подбирать не по числу зубьев шестерни, а по идеальному числу зубьев, соответствующему

нормальному модулю и определяемому по формуле

где z — искомое число зубьев; zш — число зубьев шестерни; а — угол наклона зуба.

Применяемые режимы резания указаны в табл. 58.

Таблица 58. Режимы резания при нарезании цилиндрических шестерён модульными фрезами.

При фрезеровании спиральных шестерён подачи нужно умножать на коэфициент К в зависимости от угла спирали; величины К приведены в табл. 69.

Таблица 59. Величина коэфициента К в зависимости от угла спирали для подач при фрезеровании спиральных шестерен.

Шестерни обычно нарезаются по нескольку штук на оправке, что увеличивает производительность за счёт врезания фрезы и вспомогательного времени.

Фиг 514. Нарезание шестерён индивидуального производства и шестерён с модулем более 20.

На фиг. 514 показано фрезерование зубьев шестерён, которое ввиду низкой производительности применяется главным образом при изготовлении шестерён индивидуального производства и шестерён с модулем более 20.

Процесс фрезерования предусматривает использование специального инструмента, обладающего определенной геометрической формой – фреза. Довольно большое распространение получили модульные фрезы. Их предназначение заключается в предварительном и окончательном нарезании цилиндрических косозубых и прямозубых колес, а также шевронных вариантов исполнения. Рабочая поверхность характеризуется наличием довольно большого количества особенностей, о чем далее поговорим подробнее.

Особенности конструкции

Современная зуборезная фреза представлена фасонным вариантом исполнения с затылованным зубом. Среди конструктивных особенностей отметим нижеприведенные моменты:

Устройство имеет центральное отверстие, которое предназначено для установки оправки. Дисковая зуборезная модульная фреза при помощи оправки крепится в шпинделе. Диаметр отверстия под оправку выбирается в зависимости от стандартов, установленных в ГОСТ. За счет этого существенно упрощается задача, связанная с выбором наиболее подходящей оснастки. По торцевым сторонам создается небольшая фаска, за счет которой упрощается монтаж.
Инструмент получает главное вращательное движение с определенной скоростью. При этом заготовка закрепляется на столе, который также получает возвратно поступательное движение. Все параметры выбираются в зависимости от типа инструмента, а также применяемого материала при изготовлении заготовки.
Длина рабочей части также варьируется в достаточно большом диапазоне. Все зависит от размеров обрабатываемой заготовки и других моментов. Длина модульной фрезы оказывает влияние на основные параметры обработки, так как за счет увеличения рабочей поверхности увеличивается количество снимаемого материала за один проход.
Современная конструкция модульной фрезы характеризуется определенным профилем зуба. Он выбирается в зависимости от впадин между зубьями нарезаемого колеса. Форма зуба представлена рабочим участком, который оформлен по эвольвенте с переходной кривой. Оформление проводится по радиусу с определенными координатами центра.

Рассматриваемые модульные цилиндрические и шлицевые фрезы представлены весьма сложной конструкцией. При этом зубья могут быть расположены под углом 30 градусов или другим, все зависит от типа заготовки.

Особое внимание уделяется форме профиля. Для аналитического расчета формы зуба и других параметров могут проводиться самые различные расчеты. Наиболее важными можно назвать следующие:

При расчетах уделяется внимание исходным данным. Геометрическая форма может характеризоваться достаточно большим количеством особенностей. Примером можно назвать число зубьев и показатель модуля.
При определении основных показателей проводится расчет координат профиля эвольвентного участка зуба.
Следующий шаг заключается в расчете радиуса заменяющихся окружностей.
Уделяется внимание расчету размеров зуба профильной части. Этот показатель также во много определяет то, какой формой будет обладать полученное изделие.

Рассматриваемые расчеты проводятся при применении самых различных формул. Самостоятельно выполнить расчеты достаточно сложно, погрешность может привести к снижению точности рабочей поверхности.

К выбору материалов также предъявляется достаточно большое количество требований. Установленные стандарты в ГОСТ 5950-73 определяют то, что при изготовлении модульной фрезы должны использоваться марки 9ХС, ХВГ, ХВСГ. Показатель закалки должен быть в пределе от 62 до 64 HRC. За счет выполнения термического улучшения сплава существенно расширяется область применения изделия, а также снижается скорость износа поверхности.

В случае, когда проводится обработка заготовок из легированных конструкционных сталей выбирается быстрорежущая сталь Р6М5 и Р6М3. Эти стандарты указываются в ГОСТ 19265-73, показатель твердости должен быть в пределе от 63 до 65 HRC. До более высокой твердости могут закалывать сталь Р9К5, которая обходится намного дороже других марок.

Тип применяемого материала при изготовлении модульной фрезы во многом определяет область применения, допустимые режимы резания и стоимость изделия. Как правило, тип применяемого материала указывается производителем при маркировке.

Назначение инструмента

Рассматриваемый инструмент получил весьма широкое распространение. Это связано с тем, что геометрическая форма может существенно отличаться. Модульная фреза применяется для достижения следующих целей:

Предварительного и окончательного нарезания цилиндрических колес. При этом рабочая поверхность может быть представлена прямыми и косыми зубьями. Цилиндрические зубчатые колеса получили весьма широкое распространение в машиностроительной области. Получаемая поверхность должна быть точной, даже незначительное отклонение формы может привести к тому, что изделие нельзя будет использовать.
Для получения шевронных колес с определенными канавками между зубчатыми венцами. Подобные изделия характеризуются довольно сложной рабочей поверхностью.
Рассматриваемый инструмент используется для нарезания зубчатых колес конического типа. Рабочая поверхность с конической формой довольно сложна в обработке. Именно поэтому применяются более подходящие модульные фрезы.
Степень точности получаемого изделия 9-10. Подобные варианты исполнения получили весьма широкое распространение в самых различных отраслях промышленности. Стоит учитывать, что достигнуть требуемой точности можно только при применении соответствующего оборудования и оправки.
Могут применяться для нарезки зубьев шестерни с менее чем 12 зубьями.
Специальные варианты исполнения используются для получения колес с циклоидальным профилем зуба.
Для нарезания зубьев модулем 8 мм используется определенный тип инструмента, который также встречается в стандартных наборах.

Технологическая карта, связанная с изготовление различных изделий, зачастую предусматривает черновую и чистовую обработку. Среди особенностей отметим нижеприведенные моменты:

Черновое фрезерование характеризуется тем, что за один проход снимается довольно большое количество металла. Для подобной обработки применяются модульные фрезы с высоким показателем износоустойчивости. При черновом фрезеровании получается профиль, который лишь отдаленно напоминает конечное изделие.
Чистовое фрезерование предусматривает высокую скорость вращения инструмента. Для обеспечения подобных условий работы при изготовлении основной части применяют быстрорежущую сталь, способную выдерживать сильный нагрев. При этом поверхность не стачивается, за счет чего обеспечивается высокая точность изготовления. У модульных фрез для чистовой обработки передний угол равен нулю.

Теоретически для получения каждой разновидности зубчатого колеса применяется инструмент с наиболее подходящим профилем. Это связано с тем, что получаемая поверхность будет полностью соответствовать профилю. На практике допускается незначительная погрешность.

Встретить можно инструменты для обработки всех металлов. Современная фреза дисковая может изготавливаться из самых различных сплавов, многие характеризуются высокой устойчивостью к износу и высокой температуры. Выбор модульной фрезы проводится в зависимости от особенностей изделия, как правило, делается это на этапе разработки технологической карты по изготовлению конкретного изделия.

Сегодня рассматриваемый инструмент может применяться для нарезания рейки. Подобное изделие сегодня встречается крайне часто в машиностроительной области. Также на производственных линиях встречается механическая торцевая фреза, которая характеризуется определенной геометрической формой.

Государственные стандарты

При производстве инструментом должны применяться определенные стандарты, которые обеспечивают длительную службу и работы с заданными параметрами. Примером можно назвать то, что изготавливают фрезы дисковые зуборезные модульные по ГОСТ 28527-90. Также применяется и стандарт ГОСТ 10996-64, который определяет определенные геометрические формы и свойства рабочей поверхности.

Встречается довольно большое количество различной нормативной документации, которая может применяться при производстве инструментов. Также встречаются таблицы модульных фрез. Они применяются для выбора наиболее подходящего варианта исполнения и определенная основных характеристик.

Сегодня государственный стандарт соблюдается всеми производителями. При этом зарубежные производители применяют другие стандарты, но параметры практически идентичные.

Рассматривая государственные стандарты отметим нижеприведенные моменты:

Стандартизируется наружный диаметр изделия. Подобный показатель определяет производительность и некоторые другие параметры обработки.
Стандартизации подлежит и диаметр внутреннего отверстия. За счет этого упрощается процесс подбора наиболее подходящей оснастки. В продаже встречается просто огромное количество различных оправок, предназначение которой заключается в фиксации модульной фрезы.
При производстве рабочей и основной части могут применяться только определенные материалы. Некоторые малоизвестные производители применяют сплавы, которые не включены в стандарты для экономии. Этот момент приводит к тому, что поверхность быстро изнашивается. Чаще всего применяется быстрорежущая сталь Р6, но также встречаются различные тугоплавкие сплавы.
Для нарезания требуемой рабочей поверхности проводится затачивание режущей кромки под определенным углом. Подобные стандарты должны учитываться по причине того, что неправильный угол заточки приводит к быстрому износу и многим другим проблемам.

В заключение отметим, что выбор рассматриваемого инструмента проводится по достаточно большому количеству различных признаков. Примером можно назвать то, что при изготовлении рабочей части могут использовать быстрорежущую сталь или тугоплавкий сплав. Режущая кромка выполняется в виде литой конструкции или напаек из специальных материалов. При выборе учитываются размеры заготовки, тип применяемого материала при их изготовлении и другие параметры.

Читайте также: