§6.Универсальные приспособления. Вспомогательный инструмент

Универсальные приспособления служат для закрепления заготовок разных размеров на столе фрезерного станка. К ним обычно относят прижимные планки, простые машинные тиски, поворотные машинные тиски (см. главу III), делительные головки (см. ниже), круглые столы и т.п.

На фрезерных станках применяются разнообразные специальные приспособления: поворотные, многоместные, копировальные и для деталей целевого назначения. Все они изучаются в специальных курсах.

К вспомогательным инструментам относятся фрезерные оправки и сменные фрезерные головки к станкам.

На рис. 58 приведены способы установки и закрепления фрез на станках. Так, на горизонтально-фрезерных станках (рис. 58, а) фреза насаживается на оправку 4, с которой соединяется посредством шпонки, вводимой в шпоночный паз 7. Установочные кольца 6 на оправке 4 размещаются так, чтобы фреза 8 заняла нужное положение. Оправка 4 проходит через втулку 9, которая зажимается гайкой 13. Втулка 9 входит в разрезную втулку 10, поджимаемую гайкой 11 и контргайкой 12. Конусным хвостовиком оправка 4 входит в конусное гнездо шпинделя 3. Оправка 4 затягивается затяжным винтом 1 между головкой которого и шпинделем расположена шайба 2, а также дополнительно фиксируется двумя крепежными винтами 5. Торцовые насадные фрезы с мелким зубом крепятся на укороченных оправках при помощи винта, а с крупным зубом и со вставными ножами (рис. 58, б) на специальных оправках.

Концевые фрезы с цилиндрическим хвостовиком (рис. 58, в) закрепляются при помощи цанговых зажимов, а концевые фрезы с коническим хвостовиком (рис. 58, г) устанавливаются в конусное гнездо шпинделя и затягиваются винтом для затяжки.

При использовании сменных фрезерных головок концевая фреза с коническим хвостовиком закрепляется в конусное гнездо шпинделя фрезерной головки.

§7.Делительные головки

Делительные головки применяют для закрепления заготовок и поворота их на требуемый угол относительно оси при фрезеровании канавок или плоскостей, расположенных под определенным углом, а также для непрерывного вращения заготовок при фрезеровании на заготовках винтовых канавок. Их используют при фрезеровании зубчатых колес, канавок прямых и винтовых у режущих инструментов (фрез, разверток, сверл и т. д.), плоскостей многогранников и т.д. В практике пользуются делительными головками для непосредственного деления и универсальными делительными головками.

Делительные головки для непосредственного деления просты по устройству и применению. Обрабатываемые заготовки (рис. 59, а) устанавливают в центрах 4 в горизонтальное положение, при этом ось заготовки совпадает с осью шпинделя 3. Заготовка хомутиком или патроном соединяется со шпинделем. На противоположный конец шпинделя неподвижно устанавливается лимб 1, положение которого фиксируется защелкой 2. Задняя бабка 5 служит для поддержания второго конца заготовки (или оправки). После обработки одной канавки или грани заготовку поворачивают на нужное количество промежутков между фиксирующими пазами. После этого с помощью рычага защелки 2 фиксируется положение лимба и обрабатывается вторая канавка или грань. Варианты деления заготовки зависят от числа пазов лимба. Если лимб имеет 24 паза, то с помощью его заготовку можно разделить на 24, 12, 8, 6, 4, 3 и 2 равные части; делительные лимбы могут иметь и другое число пазов.

Универсальная делительная головка может быть использована для простого и дифференциального деления, а также для фрезерования винтовых канавок. Универсальная делительная головка 1 устанавливается на стол 2 горизонтально-фрезерного станка вместе с задней бабкой 3 (рис. 59, б).

Делительная головка состоит из следующих основных частей (рис. 59, в): корпуса 4, поворотной части 5, шпинделя 6 с центром 7. Передний конец шпинделя имеет наружную резьбу, на которую навинчивают кулачковый или поводковый патрон.

На рис. 59, г показана схема фрезерования зубчатого колеса при помощи делительной головки 1 и кинематическая схема головки. Заготовку зубчатого колеса 6 закрепляют на оправке 9, которую устанавливают в центрах делительной головки 1 и задней бабки 11. После установки фрезы 8 в шпиндель 7 поднимают стол 10 станка и, перемещая его в поперечном и вертикальном направлениях, устанавливают так, чтобы плоскость симметрии фрезы совпала с вертикальной плоскостью, проходящей через ось заготовки. Затем стол отводят от фрезы и, пользуясь лимбом вертикальной подачи, поднимают его на величину, равную глубине фрезеруемой впадины между зубьями.

После прорезания одной впадины (канавки) заготовка отводится назад и поворачивается на 1/Z часть окружности, где Z— число нарезаемых зубьев, после чего работа повторяется снова. Поворот заготовки на 1/Z часть окружности производится вращением рукоятки 14 с фиксатором 13, закрепленной на валу 12. Вращение вала 12 передается через червяк 3, червячное колесо 2, шпиндель 4, хомутик 5, оправке 9 и закрепленной на ней заготовке 6. Количество оборотов n_р рукоятки 14, необходимое для поворота заготовки на 1/Z часть окружности, определится по формуле

об,

где N— характеристика делительной головки; Z— число, на которое делят заготовку (число зубьев нарезаемого колеса).

Характеристика делительной головки N обозначает количество оборотов рукоятки 14, соответствующее одному обороту шпинделя головки. Характеристику N определяют по уравнению

,

где i— передаточное отношение червячной пары в делительной головке; Z₀— число зубьев червячного колеса; K— число заходов червяка.

При делении заготовки на Z частей применяют простое или дифференциальное деление.

Простое деление. Количество оборотов рукоятки 14, необходимое для поворота заготовки на 1/Z часть окружности, может быть представлено в виде дробного числа

,

где A— целая часть неправильной дроби; а и b— числитель и знаменатель правильной простой несократимой дроби; т— общий множитель для а и b, который выбирают таким образом, чтобы произведение тb представляло число отверстий, имеющихся на какой-нибудь окружности лимба делительной головки, тогда та представит собой число делений на окружности лимба, соответствующее части поворота рукоятки.

Для удобства пользования лимбом делительной головки раздвижной сектор (рис. 60, а), который состоит из двух раздвижных ножек 1 и 2, устанавливают на нужный угол так, чтобы число необходимых отверстий (делений) на лимбе заключалось между скошенными краями ножек. При этом нужно помнить, что число отверстий, помещающихся между ножками, на единицу больше, чем число делений. В начале работы фиксатор вводится в любое отверстие лимба и к нему подводится левая ножка сектора. После фрезерования стол возвращают в исходное положение, далее, поворачивая рукоятку делительной головки, отсчитывают целое число оборотов и ставят фиксатор у правой ножки, затем тут же переводят сектор по часовой стрелке, пока левая ножка не коснется фиксатора.

Дифференциальное деление применяют в том случае, когда нет числа отверстий на окружности лимба, удовлетворяющего условию простого деления. В этом случае (рис. 60, б) лимб соединяется со шпинделем головки сменными зубчатыми колесами Z₁, Z₂, Z₃, Z₄, устанавливаемыми на гитаре. Фиксатор при этом должен быть освобожден.

Пусть требуется разделить заготовку на Z частей (нарезать Z зубьев). В этом случае при каждом цикле заготовку нужно поворачивать на 1/Z оборота.

Таким образом (рис. 60, б), 1/Z— цикловой поворот шпинделя делительной головки, а произведение — абсолютный цикловой поворот рукоятки; — абсолютный цикловой поворот лимба; n_р—относительный цикловой поворот рукоятки по отношению к лимбу; п_p берут равным N/Z_пр, где N—характеристика делительной головки, Z_пр— приближенное число, близкое к заданному Z. Воспользуемся равенством

.

Откуда найдем передаточное отношение сменных зубчатых колес

,

где Z₁, Z₂, Z₃, Z₄— числа зубьев сменных зубчатых колес. Если Z_пр < Z, то i_см получает отрицательное значение. В этом случае между зубчатыми колесами Z₁ и Z₂ нужно поставить нейтральное (промежуточное) зубчатое колесо.

Фрезерование винтовых канавок. Для нарезания винтовой канавки с шагом S_н заготовке сообщают продольную подачу и вращение посредством ходового винта продольной подачи стола с шагом t_пр (рис. 60, б). Запишем уравнение баланса движения: 1 обороту заготовки.

Отсюда определим передаточное отношение сменных колес гитары:

,

или .

Стол станка при фрезеровании винтовых канавок должен быть установлен по отношению к оси фрезы под углом β = 90—ω (где ω— угол подъема (рис. 60, г) винтовой канавки), это позволяет получить винтовую канавку требуемого профиля. Угол поворота стола определяется из уравнения

,

где D— диаметр заготовки.