Фасонный резец

Рис.1.5 Начальное положение  при заточке призматического  резца.

Рис.1.5 Начальное положение  при заточке призматического  резца.

Маркировка абразивного  круга 24А16СТ18К1:

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).

 

 

 

                    2.Фреза червячная модульная.

Вариант	Характеристика зубчатого  колеса							Характеристика фрезы
	m, мм	z	x	с	Степень точности	Припуск под послед. обработку	Материал:	Класс точности	Число заходов	Материал:
15	3	29	0	0,25	9	0	сталь 50	С	1	Р18

2.1. Исходные данные для проектирования фрезы червячной модульной.

 

 

2.2. Виды и разновидности червячных фрез для нарезания зубьев на цилиндрических колесах, технологическое назначение, точность и производительность.

Нарезание цилиндрических зубчатых колес  методом обкатки выполняется  на специальных зубофрезерных станках (рисунок 2.1), червячными модульными фрезами, представляющими собой червяк, преобразованный в режущий инструмент. Зубофрезерование происходит в результате сочетания следующих движений фрезы и заготовки:

1. Вращение фрезы (n_ф =1000v/(πd)), где v-скорость резания, d- наружный диаметр фрезы
2. Вертикального перемещения фрезы вместе с фрезерным суппортом (подача)
3. Вращение заготовки, согласованное с вращением фрезы: n_з =n_фк/z_з , к- число заходов фрезы, n_з , n_ф – частота вращения фрезы и заготовки.

 

 

        Качество нарезания  зубьев на зубофрезерном станке зависит от классов точности станка и червячной модульной фрезы, а так же от точной установки фрезы и детали.

         Перед установкой  фрезы необходимо произвести  проверку торцевого и радиального  биения шпинделя фрезерного станка. Для этого контрольная оправка,  установленная в шпиндель станка, проверяется индикаторной головкой на радиальное и торцевое биение. Такую проверку выполняют перед каждой установкой фрезы. Получив правильное положение оправки, на нее устанавливают червячную фрезу, предварительно проверив ее пригодность

          Установочными  базами служат:

        - посадочное  отверстие, выполненное по 6, 7 квалитетам  точночти;

        - базовые торцы  буртиков.

      Фреза плотно насаживается  на оправку, в таком положении,  чтобы ось симметрии одной  из ее впадин точно совпадала  с центром стола. Расположение  фрезы на оправке (осевое) регулируется  установочными кольцами. На торцах  колец не должно быть забоин  и грязи, которые при затягивании  сборки на оправке могут изогнуть фрезерную оправку и вызвать биение.

 

     Она представляет собой стержень, имеющий с одной стороны конический хвостовик, а с другой резьбовую шейку. В средней части оправки установлены фреза и промежуточные кольца, регулирующие ее положение по оси. Оправка, как балка лежащая на двух опорах, одним концом заходит в коническое гнездо шпинделя, а вторым – поддерживается кронштейном суппорта, базируясь на специальную втулку. Точность диаметрального размера установочной части оправки выполняется с полем допуска, соответствующего посадке h6 или h5, а допускаемое радиальное биение не более 0,01 мм.

        

 

 

2.3.Схема установки фрезы  и детали в трех проекциях  на зубофрезерном станке и состав формообразующих движений.

 

      Выбор направления  витка червячной фрезы зависит  от направления зуба нарезаемого  колеса. При нарезании прямозубых  колес направление витков фрезы  не оказывает влияния на ее  работу. Косые зубья нарезаются  фрезами , у которых направление витков совпадает с направлением зуба колеса.

Установочной базой фрезы является отверстие , точность которого соответствует 6 или 7 квалитетам точности. Направляющая база – торец. При такой установке фреза лишается пяти степеней свободы. Ось фрезы вместе с фрезерной оправкой при установке на станок должна быть повернута относительно торца заготовки на угол ω=γ_mo+β (рисунок 2.12). Если нарезаются прямые зубья β=0 и ось фрезы поворачивается только на угол γ_mo. Правильность установки проверяют на радиальное и торцевое биение при помощи индикаторных головок , ножки которых подводят к торцевым буртикам фрезы. Вращая  оправку, контролируют отклонения стрелки прибора. По алгебраической разности показаний судят о точности установки фрезы на станке.       

                       

 

                                                     

 

 

2.4. Особенности конструкции  фрезы и функциональное назначение  основных элементов: отверстий,  буртиков, канавок.

          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:

   -  отверстия –  установочная и конструкторская  база;

   -  буртиков –  измерительная база;

   -  канавок –  размещение стружки;

   -  торцов – направляющая  база.

 

 

 

 

2.5. Расчёт габаритных размеров фрезы.

Таблица2.1.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	9,42
3. Толщина зуба в нормальном  сечении на делительной прямой, мм	Sno = Pno – (S + DS) D S - табл. 2.10.	4,71 4,71 0
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	2,81
5. Высота ножки зуба, мм hа – высота головки зуба нарезаемого колеса	hfo = ha + сm hfo = (1 + сm	3,75
6. Полная высота зуба, мм	ho = hao + hfo	6,56
7. Радиус закругления на головке  зуба, мм		0,75
8. Радиус закругления на ножке  зуба, мм	Rfo = 0,3m	0.9
9. Толщина на вершине зуба, мм	Sao = Sno – 2hao tga	2.68
10. Ширина впадин между зубьями   мм	Sfo = Pno – (Sno+2hfo tga)	2.01
11. Ширина канавки для выполнения  шлифования боковой стороны зуба, мм	b1 = 0,75 Sfo	1.5
12. Глубина канавки мм,	h1 = 0,5 … 2,0	1.5
13. Радиус канавки, мм	r1 = 0,6…1,3	0.8

Рис. 2.4. Параметры зуба фрезы

 

 

 

 

 

 

 

 

                             Таблица 2.2.Расчет габаритных размеров фрезы.

 

Наименование расчетного параметра	Формула	Значения
1.Диаметр базового отверстия  фрезы, мм - полученное значение  d уточнить по параметрам стандартного ряда – d0	d = 14,25 ho0,373 Стандартный ряд:13,22,27,32,40, 50,60,80, 100	28.6 27
2. Диаметр окружности  дна стружечных канавок, мм	.dbn=1,75 do	47.25
3. Число зубьев фрезы Уточнить по табл.2.5[1]	Zo=0,4835dbn/hoo,452	10
4. Углы резания, град -передний угол g0: -падение затылка зуба  фрезы К1	0 0 табл. 2.6 [1]	0 0 4
5.Высота стружечной  канавки, мм r0 - радиус дна канавки для устранения трещин при  закалке	Hk = h0 + K1 + rk ro = 0,5...2	10.06 2
6. Наружный диаметр фрезы, мм	dao=dbn +2Hk	67.37
7. Диаметр расчетного цилиндра, мм	dmo=dao –2hao-0,3K1	60.55
8. Задние углы, град -главный на вершине ; - на боковой кромке.	tg aB =K1zo/(pdao)	tg a= aB =28.3
9. Диаметр буртиков для  контроля точности установки  фрезы на станке, мм	d1 =dвn-(1...2)	46
10. Ширина буртиков, мм	l =4...6	4
11. Диаметр технологического  кармана в базовом отверстии  фрезы.	dk=1,05 do	28.35
12. Угол наклона винтовой  линии фрезы, град		0,0495 2.83
13. Шаг стружечной канавки  по оси фрезы, мм	Pk = p dmo ctg gmo	11473
14. Осевой шаг винтовой  линии фрезы, мм	Pxo= Pno / cos gmo	9.5
15. Рабочая длина фрезы, мм	L1 = (5…7) Pxo	57
16. Общая длина фрезы,  мм	L= L1 + 2l	67
17. Ширина посадочных  шеек	l1 = 0,3L	20.1

 

 

 

 

 

 

                            3.Протяжка круглая.

3.1. Исходные данные на проектирование круглой протяжки.

№ варианта	Размер отверстия и квалитет точности	Шероховатость поверхности мкм	Длина отверстия L, мм	Материал детали		Модель протяжного станка	Тяговая сила станка	Наибольший ход ползуна ,мм
				марка	HB
	44H7	Ra 1.25	65	Сталь9XC	250	7А520	204	1600

 

3.2. Назначение и основные сведения о конструкции протяжки.

      Протяжка – это многолезвийный инструмент с разновысотными зубьями. Этим инструментом можно обрабатывать отверстия диаметром от 6 до 100 мм, шпоночные пазы в отверстиях, плоские поверхности различного профиля.     Точность получаемых размеров в пределах 7-9 квалитета при шероховатости поверхности Ra=1.0-0,20 мкм.

      Отличительная особенность зубьев заключается в том, что высота каждого последующего зуба увеличивается, обеспечивая снятие металла с поверхности. С помощью протяжек можно обрабатывать поверхности простой и сложной формы, внутренние и наружные.

        Круглая протяжка имеет форму стержня (рисунок 3.2).

                                      

 Рисунок 3,2. Круглая протяжка: 1- хвостовик; 2- передняя направляющая, 3- режущие зубья, 4- калибрующая зубья; 5- задняя направляющая; 6- деталь; L- полная длина протяжки; l_d длина режущей части; l_с- длина калибрующей части протяжки.

       Направление скорости резания v – прямолинейно и совпадает с осью инструмента. Подача обеспечивается размерами и конфигурацией зубьев: каждый зуб (группа зубьев) по диаметру или высоте больше предыдущего на величину подачи. За один проход протяжкой осуществляется черновая и чистовая обработка. Процесс протягивания производится на горизонтально- и вертикальнопротяжных станках. Скорость резания v=6-10 м/мин. Протяжка хвостовиком крепится в зажимном патроне станка.

           При обработке отверстий –  (внутреннее протягивание), резание  происходит внутри заготовки,  стружка формируется в замкнутом  пространстве канавки, что затрудняет  ей образование и отвод, затруднен  и подвод СОЖ, наблюдение за  процессом резания. Работа протяжки  возможна в том случае, если  в заготовке имеется отверстие,  которое может быть получено  при литье, штамповке или обработке  сверлением, растачиванием. Диаметр  хвостовика протяжки должен быть  на 1-2 мм меньше предварительного  отверстия в заготовке, но по  возможности, большим.