Фасонные резцы, фреза червячная модульная, протяжка круглая

 

 

 

 6. Описание конструкции державки. Требования к державке.

 

  Проектирование фасонного резца включает конструкторскую разработку державки. Конструкция державки должна обеспечивать выполнение следующих требований:

1. Жёстко закрепить резец.
2. Обеспечить  заданные углы резания γ  и  λ.
3. Иметь регулировку установки вершины резца по линии центров станка.
4. Обеспечить точное положение базовой поверхности резца, параллельной линии центров станка.

   Надёжность крепления  резцов создаётся силами трения  на базовых поверхностях. Для  установки вершины резца по  центру предусматриваются специальные  винтовые регулирующие устройства, конструкция которых вносит 

изменения в хвостовую  часть резца.

   Точность установки державки на станке гарантируется точностью исполнения базовых опорных поверхностей державки А и В, где база А является конструкторской установочной базой резца, которая определяет положение резца в пространстве, база В – измерительная база по которой проверяется точность установки резца на станке.

    Державка применяется  для закрепления резца шириной  от 50 до 85 мм. Резец закрепляется  в корпусе 1 с помощью прижимной  планки 2 и винта 3. Наклон головки  державки обеспечивает установку  резца на заданный угол α0. Регулировка положения вершины резца (базовой точки или базовой линии) по высоте центра детали осуществляется винтом 4, ввёрнутым в опорную планку 5. Как правило, в комплект державки входят два-три таких винта различной длины. По мере стачивания резца и уменьшения его длины, производят замену регулировочных винтов.

   После установки  в державку резец проверяется  на точность расположения режущих  кромок относительно оси детали  и точность установки по высоте, (задний угол обеспечивается конструкцией державки). Режущие кромки обрабатывающие цилиндрические участки должны быть расположены параллельно оси шпинделя (оси детали), а вершина резца – на линии центров станка.

 

7. Положение  резца при заточке. Маркировка  абразивного круга.

 

   Начальное положение призматического фасонного резца при его заточке приведено на рисунке. В рассматриваемом приспособлении можно обеспечить поворот резца при его установке вокруг вертикальной оси В за счёт наклонной установки резца на плоскости стола приспособления. Вместе со столом приспособления резец может поворачиваться вокруг горизонтальной оси Б и вертикальной А.

  При заточке торцевой  плоскостью шлифовального круга  необходимо установить резец  так, чтобы затачиваемая плоскость  была параллельна рабочей плоскости  круга. Тогда, перемещая стол станка по соответствующим направляющим, можно привести в соприкосновение шлифовальный круг и затачиваемый инструмент.

Начальное положение  при заточке призматического  резца.

 

Маркировка абразивного  круга 24А16Ст8К1:

24А – белый электрокорунд;

16 – зернистость №16;

 Ст8 – средне-твёрдая  твёрдость;

8 – структура 8 (в  объёме круга содержится 46% зёрен  основной фракции);

 К1 – связка керамическая (стекловидная).

 

 

 

 

 

Фреза червячная  модульная.

 

1. Виды и разновидности фрез для нарезания зубьев на цилиндрических колёсах, технологическое назначение, точность и производительность.

 

Нарезание цилиндрических зубчатых колес может  производиться методом копирования и методом сгибания или обкатки.

При нарезке зубьев по методу копирования инструмент воспроизводит (копирует) в изделии профиль своей режущей кромки. Так работают дисковые и пальцевые фрезы, зубодолбёжные головки (б). Эти инструменты предназначены для нарезания колёс с определённым числом зубьев. Схема фрезерования зубчатых колес дисковыми или пальцевыми фрезами (а) включает вращение фрезы вокруг своей оси, чем создается требуемая скорость резания. Заготовка, закрепленная в шпинделе делительной головки, совершает движение подачи вдоль обрабатываемой впадины зубьев. Работа дисковых и пальцевых фрез выполняется на универсально -  или специально – фрезерных станках с применением делительной головки. После нарезания одной впадины станок останавливается, и заготовка поворачивается на один шаг, затем нарезается следующая впадина и т.д.

Рассматриваемый способ обработки  исключительно прост и не требует  применения специальных зуборезных станков, но характеризуется относительно малой производительностью и пониженной точностью нарезанных колес.

При обработке одного и того же зубчатого колеса, размеры пальцевой фрезы будут в несколько раз меньшими дисковой. Пальцевая фреза обеспечивает меньшую производительность и изнашивается быстрее, чем дисковая, требуя более сложной и частой переточки. Поэтому применение пальцевой фрезы для нарезания обыкновенных колес огранено. Пальцевые фрезы целесообразно использовать при обработке колес с большими модулями, когда размеры дисковых фрез получаются недопустимо большими.

Нарезание зубьев по методу обкатки связано с воспроизведением зубчатого зацепления. Конструктивная форма режущего инструмента внешне подобна одному из элементов зубчатой пары. В процессе работы на таких станках происходит качение начальной окружности инструмента по начальной окружности колеса без скольжения, что и обеспечивает непрерывное нарезание зубьев заготовки. Профиль боковых поверхностей зуба получается как огибающая к ряду последовательных положений режущих кромок инструмента. По методу обкатки работают червячные модульные фрезы (в). Этим инструментом можно нарезать колёса с различным числом зубьев.

 

 

 

 

 

Способы обработки  прямозубых зубчатых колёс.

 

   Точность размеров и качество  обработки во многом зависят  от режимов фрезерования (глубины  резания, подачи), диаметра фрезы  и типа зубьев; класса точности фрезерного станка; точности изготовления, установки, настройки фрезы; погрешности установки заготовки; упругих и тепловых деформаций технологической системы.

   В общем случае экономическая  точность обработки плоскостей  фрезерованием   находится   в   пределах   7 – 11   квалитетов   точности

(ГОСТ 25347-82) и шероховатости: при черновом  фрезеровании Ra = 12,5…6,3 мкм, при черновом – Ra = 1,6 мкм, при тонком – Ra = 0,8…0,4 мкм.

 

2. Схема установки  фрезы и состав формообразующих  движений.

 

    Дисковые и цилиндрические  фрезы устанавливаются на специальные  фрезерные оправки. 

   Для того чтобы качественно  обработать поверхность, необходимо  чтобы ось фрезы совпадала  с осью шпинделя. Для этого  фреза должна быть одета на  переходную посадку, и сама оправка должна быть отцентрирована относительно оси шпинделя. Для этого на конце оправки имеется конический хвостовик высокого класса точности.

   Чтобы устранить люфт  между хвостовиком оправки и  гнездом шпинделя, необходимо оправку  затянуть в гнездо. Для этого на торце оправки имеется резьбовое отверстие, в которое входит шомпол станка. Вращение от шпинделя станка к оправке передают торцевые шпонки 3, а от оправки к фрезе продольная шпонка 5. Осевое положение фрезы на оправке регулируется установочными кольцами 7. Набранный пакет поддерживается серьгой, закреплённой на хоботе станка, и стягивается концевой гайкой. Для установки торцевых фрез также используют оправки.

  Концевые фрезы могут иметь  два типа хвостовика: конический  и цилиндрический. Фрезы с коническим хвостовиком устанавливаются в полую оправку, которая имеет внутренний конус. Фрезы с цилиндрическим хвостовиком устанавливают в специальные цанговые оправки.

   Диаметр оправки  имеет стандартные размеры под  крепление фрез с диаметром  посадочного отверстия: d – 16, 22, 27, 32, 40, 50 и 60.

  Диаметр отверстия  во фрезе назначается по размерам  оправки исходя из усилия резания  и крутящего момента. 

 

   Образование обработанной  поверхности при фрезеровании осуществляется за счёт относительного перемещения фрезы и заготовки, включающего два совместных движения: вращение фрезы вокруг своей оси (главное движение резания со скоростью ) и поступательное движение заготовки (движение подачи со скоростью ).

 

3. Особенности  конструкции фрезы и функциональное  назначение основных элементов.

 

    К основным  конструктивным элементам фрез  относятся наружный диаметр (d), число зубьев (z) и параметры крепёжной части.

   Наружный диаметр  фрезы является важнейшим элементом  и определяет её стоимость,  производительность и точность  обработки. С увеличением наружного  диаметра, увеличивается расход  дорогостоящей, инструментальной стали, повышается трудоёмкость изготовления фрезы и снижается производительность фрезерования, так как растёт машинное время обработки из-за увеличения длины изделия.

    Принятое количество  зубьев должно обеспечивать равномерность  фрезерования, под которым понимается количество зубьев, находящихся одновременно в контакте с заготовкой. Согласно этому определению в зоне контакта с заготовкой должно находится не менее двух зубьев.  Каждый следующий зуб должен вступать в работу,  когда предыдущий ещё не начал выходить из зоны резания. В этом случае достигается постоянство нагрузки и снижается вибрация фрезерного станка.

  Особенность работы  режущих зубьев фрезы заключается  в том, что вход зуба в  заготовку сопровождается ударом, который может вызвать выкрашивание и 

интенсивный износ режущего лезвия. Кроме того, нагрузка переменна, так как в процессе резания  изменяется сечение среза стружки. У фрез с прямыми зубьями в  процессе фрезерования переменной является толщина стружки, а у фрез с  косыми и винтовыми зубьями переменны как её толщина, так и ширина. Следует обратить внимание на воздействие на зуб тепловых ударов: при входе в кратковременный контакт с нагретым металлом заготовки он, выполняя резание, нагревается до высоких температур а, выходя из него, охлаждается на воздухе, подвергаясь температурным деформациям. С каждым последующим оборотом фрезы повторяются ударное нагружение, мгновенный скачок температуры и охлаждение. Таким образом, особенностью процесса фрезерования является наличие периодической непрерывно меняющейся ударной нагрузки, сопровождающейся значительным перепадом температур и тепловыми деформациями.

   Крепёжная часть  фрез имеет две разновидности:  с центральным отверстием (насадные) и с коническим хвостовиком  (концевые). Насадные фрезы надеваются отверстием на оправку, а концевые устанавливаются коническим хвостовиком непосредственно в коническое гнездо шпинделя станка или во внутреннее гнездо переходной втулки.

  Назначение основных  элементов фрезы для:

   -  отверстия  – установочная и конструкторская база;

   -  буртиков  – измерительная база;

   -  канавок –  размещение стружки;

   -  торцов –  направляющая база.

 

4. Расчёт габаритных  размеров фрезы.

 

Исходные данные для проектирования фрезы червячной  модульной.

 

Характеристика  зубчатого колеса							Характеристика  фрезы
m, мм	z	х	с	Степень точности	Припуск под послед. обработку	Материал: сталь	Класс точности	Число заходов	Материал: сталь
2,5	27	0	0,25	7	0	50	С	1	Р6М5К5

 

Расчёт параметров зубьев фрезы в нормальном сечении.

 

Наименование  расчетного параметра,	Формула	Результат
1. Профильный угол, град.	ano = a	20
2. Шаг по нормали, мм	Pno = p m	7,85
3. Толщина зуба в нормальном сечении  на делительной  прямой, мм	Sno = Pno – (S + DS) D S - табл. 2.10.	3,825 4,025 0,1
4. Высота головки зуба, мм hf – высота ножки зуба нарезаемого колеса   с - коэффициент ножки зуба   х - коэффициент высотной коррекции	hao = hf hao = (1 + c –x)m	3,125
5. Высота ножки зуба, мм hа – высота головки зуба нарезаемого колеса	hfo = 1.25*m	3,125
6. Полная  высота зуба, мм	ho = hao + hfo	6,25
7. Радиус закругления на головке зуба, мм		0,625
8. Радиус закругления на ножке зуба, мм	Pfo = 0,3m	0,75
9. Толщина на вершине зуба, мм	Sao = Sno – 2hao tga	2,2744
10. Ширина впадин между зубьями фрезы, мм	Sfo = Pno – (Sno+2hfo tga)	3,300
11. Ширина  канавки для выполнения шлифования  боковой стороны зуба, мм	b1 = 0,75 Sfo	2,31
12. Глубина  канавки мм,	h1 = 0,5 … 2,0	1
13. Радиус  канавки, мм	r1 = 0,6…1,3	1