Оборудование, приспособление и инструменты, необходимые для выполнения работы

1. Универсальный горизонтально-фрезерный станок 1

2. Универсальная лимбовая делительная головка

с задним центром и хомутиком 1

3. Оправка для закрепления заготовки цилиндрической

фрезы в центрах делительной головки 1

4. Набор сменных зубчатых колес для привода

делительной головки от ходового винта стола станка (комплектов) 1

5. Фреза двуугловая (углы ее профиля должны соответствовать

заданной геометрии изготовляемой цилиндрической фрезы) 1

6. Угломер конструкции Бабчиницера 2

7. Штангенциркуль 2

8. Линейка металлическая на 150 мм 2

Содержание отчёта

Отчёт по лабораторной работе №4 должен включать в себя:

1. Эскиз и основные данные изготовляемой цилиндрической фрезы которые сводятся в таблицу 1.

Таблица 1. Параметры трёхсторонней дисковой фрезы.

D, мм	L, мм	d, мм	d1, мм	l, мм	f, мм	Z	γº	Θº	ωº

2. Характеристику оборудования.

Станок. Наименование.

Модель.

Завод-изготовитель.

Принадлежности и приспособления.

Режущий инструмент.

3. Эскиз установки заготовки, режущей фрезы, стола станка и расчёт установочных параметров.

4. Краткое описание метода фрезерования винтовых канавок цилиндрической фрезы.

5. Средства измерения и контроль результатов работы.

РАБОТА 5. ЗАТЫЛОВАНИЕ ЗУБЬЕВ ДИСКОВЫХ ФАСОННЫХ И ЧЕРВЯЧНЫХ МОДУЛЬНЫХ ФРЕЗ

Цель работы

Работа знакомит с одной из специфических операций инструментального производства – затылованием задней поверхности.

Содержание работы

1. Ознакомление с основными требованиями затылования.

2. Осуществление необходимых наладочных расчетов кинематических цепей и наладка станка на затылование:

– зубьев дисковой фасонной фрезы;

– зубьев червячной модульной фрезы.

3. Установка заготовки и инструмента в рабочее положение.

4. Контроль профиля затылованных зубьев.

Порядок и методика выполнения работы

Ознакомление с основными требованиями затылования. Затылование производится по кривой, отвечающей следующим требованиям:

1) сохранение профиля при переточках;

2) постоянство задних углов, как по затыловочной кривой, так и по ее конхоидам.

Если первому условию отвечают многие кривые: логарифмическая и архимедова спирали, синусоида и т. д., то второму, в полной мере, ни одна из них. Постоянство углов по затыловочной кривой обеспечивает лишь логарифмическая спираль (рис. 6-1). Однако это преимущество не сохраняется на конхоидах кривой. Недостатком, логарифмической спирали, является нетехнологичность кулачка.

Чаще всего затылование производится по архимедовой спирали (рис. 6-2), образуемой одновременно равномерными вращательным и поступательным движениями. Архимедова спираль хотя и не даёт постоянства задних углов, однако изменение их как по самой кривой, так и по ее конхоидам находится в допустимых пределах. Простота движений, обеспечивающих получение архимедовой спирали, создает удобства в изготовлении кулачка. Кроме того, одним кулачком могут быть затылованы фрезы различных диаметров.

Затылование по прямой и её конхоидам большого распространения не получило ввиду сложности изготовления кулачков и необходимости наличия отдельного кулачка для каждого диаметра.

Наладочные расчеты кинематических цепей и наладка станка на затылование. Процесс затылования зубьев дисковой фасонной и червячной модульной фрез, рабочие чертежи которых представлены соответственно на рис. 6-3 и 6-4, производится на затыловочном станке 1813, К-96 и др. Обработка ведется затыловочными резцами (рис. 6-5, 6-6, 6-7, 6-8), закрепляемыми в резцедержателе суппорта станка так, чтобы геометрическая ось резца была строго перпендикулярна к линии центров.

Контроль установки резцов осуществляется с помощью шаблонов (рис. 6-9 и 6-10). Эскизы дисковой фасонной и червячной модульной фрез, затыловочных резцов и шаблонов заносятся в отчет.

1. Затылование зубьев дисковой фасонной фрезы. Процесс снятия припуска при затыловании дисковой фасонной фрезы можно рассмотреть по схеме на рис. 6-11. По мере равномерного вращения фрезы суппорт с резцом также равномерно перемещается к центру. Движение суппорта осуществляется кулачком. Ход резца определяется величиной затылования К. За один оборот затылуемой фрезы резец должен сделать z двойных ходов (z – число зубьев фрезы).

В ращение фрезы на станке обеспечивает цепь вращения шпинделя: мотор – коробка скоростей – перебор – шпиндель. Затыловочное движение резца производится кинематической цепью: шпиндель станка – гитара I – дифференциал – промежуточные шестерни – кулачковый вал суппорта.

Наладочные расчёты для – данной операции сводятся к настройке гитары с учетом работы перебора, осуществляемой подбором числа зубьев шестерен а₁, b₁, c₁, d₁:

(при работе с перебором ) (1)

или

(при работе с перебором ),

где z – число зубьев фрезы.

Примечание. Наладочные расчеты даны для станка К-96. Расчет наладки кинематических цепей производится на бланке отчета.

Затылование зубьев дисковой фасонной фрезы осуществляется одним резцом сразу по всему профилю.

2. Затылование зубьев червячной модульной фрезы. При затыловании червячной модульной фрезы, кроме вращения фрезы (кинематическая цепь описана выше), необходимо согласованное затыловочное движение и продольное перемещение суппорта с резцом. Поэтому наряду с работой кинематических цепей, участвующих в работе при затыловании дисковой фасонной фрезы, необходимо включение цепи продольной подачи суппорта: шпиндель станка – гитара II – ходовой винт – маточная гайка – суппорт станка, а также цепи дифференциала: ходовой винт – гитара III – дифференциал.

Таким образом, наладочные расчеты для данной операции включают:

настройку гитары I (подбор шестерен по формуле 1);

настройку гитары II – подбор числа зубьев шестерен a2, b2, c2 и d2 с учетом осевого шага фрезы t мм:

или

3) настройку гитары III – подбор числа зубьев шестерен а₃, b₃, с₃ и d₃ с учетом шага винтовой канавки впадины зуба фрезы Т мм.

.

Расчеты наладки кинематических цепей производятся на бланках отчета.

Затылование зубьев червячной модульной фрезы выполняется в следующем порядке:

окончательное затылование по вершинам зубьев;

затылование зубьев с левой стороны – как чисто;

затылование зубьев с правой стороны – в размер.

Технологические операции заносятся в отчет.

Установка заготовки и инструмента в рабочее положение. Затылуемая фреза насаживается на оправку, закрепленную в центрах станка. Крепление затылвочных резцов производится в резцедержателе суппорта. Установка геометрической оси резцов строго перпендикулярно к линии центров производится с помощью шаблонов по шпинделю задней бабки. Контроль установки в осевом направлении относительно затылуемого профиля осуществляется визуально.

Контрольные измерения. Контроль точности профиля и размеров затылованпых зубьев осуществляется с помощью шаблонов (рис. 6-9 и 6-10).

Оборудование, приборы и измерительные инструменты, необходимые для выполнения работы

1. Токарно-затыловочный станок 1813, К-96 1

2. Затыловочные резцы согласно рис. 6-5, 6-6, 6-7, 6-8 4

3. Шаблоны согласно рис. 6-9 и 6-18 2

4. Дисковая фасонная фреза с необработанной задней поверхностью 1

5. Червячная модульная фреза с необработанной задней поверхностью 1

Содержание отчёта

Отчёт по лабораторной работе №5 должен включать в себя:

По части 1 «Затылование зубьев дисковой фасонной фрезы».

1. Эскизы фрезы, резцов и шаблона, а именно:

– эскиз дисковой фасонной фрезы,

– эскиз затыловочного резца,

– эскиз шаблона для дисковой фасонной фрезы.

2. Наладочные расчёты и данные об оборудовании.

По части 2 «Затылование зубьев червячной модульной фрезы».

1. Эскизы фрезы, резцов и шаблона, а именно:

– эскиз червячной модульной фрезы,

– эскиз резца для затылования по вершине зубьев,

– эскиз резца для затылования левой и правой боковой стороны зубьев,

– эскиз шаблона для червячной модульной фрезы.

2. Наладочные расчёты.

3. Технологические операции.

РАБОТА 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧНОСТИ ФОРМЫ БОКОВОЙ СТОРОНЫ ВЫСТУПА ШЛИЦЕВОГО ВАЛИКА НАРУЖНОГО И ВНУТРЕННЕГО ЦЕНТРИРОВАНИЯ, НАРЕЗАННОГО ЧЕРВЯЧНОЙ ШЛИЦЕВОЙ ФРЕЗОЙ

Цель работы

Р абота знакомит с процессом обработки и способами определения точности профиля боковых сторон выступов шлицевых валиков наружного и внутреннего центрирования, нарезанных червячной шлицевой фрезой.

Содержание работы

1. Ознакомление с оборудованием, приборами и инструментами при нарезании шлицевых валиков.

2. Ознакомление с методами нарезания шлицевых валиков и графическое построение профилей боковой стороны зуба.

3. Сравнение профиля зуба рейки с действительным профилем червячной шлицевой фрезы.

4. Нарезание шлицевых валиков наружного и внутреннего центрирования.

5. Определение точности профиля боковой стороны шлица нарезанных валиков.

Нарезание шлицевых валиков наружного и внутреннего центрирования, размеры которых приведены на рис. 7-3 и 7-4, выполняется на шлицефрезерном станке.

Порядок и методика выполнения работы

О знакомление с оборудованием, приборами и инструментами для нарезания шлицевых валиков. Основные типы инструментов для нарезания шлицевых валиков представлены на рис. 7-1, а, б, в и 7-2, а, б, в. Ознакомление с ними производится по экспонатам, имеющимся в лаборатории. Описание инструментов, применяемых при нарезании шлиц валиков, отражается в отчете,

Нарезание шлицевых валиков наружного и внутреннего центрирования, размеры которых приведены на рис. 7-3 и 7-4, выполняется на шлицефрезерном с танке 534С завода «Комсомолец», 5618А и др. Режущий инструмент – червячные шлицевые фрезы соответствующих профилей.

Ознакомление с методами нарезания шлицевых валиков и графическое построение профилей боковой стороны зуба. Шлицевые соединения, применяемые в машиностроении, делятся на два типа: наружного (рис. 7-5) и внутреннего (рис. 7-6) центрирования. Способ центрирования определяет конструктивные особенности инструмента. В случае наружного центрирования шлицевого соединения процесс обработки должен обеспечивать прямолинейность профиля шлиц от наибольшего диаметра валика до наименьшего диаметра втулки, при внутреннем центрировании — от наибольшего до наименьшего диаметра валика. Это вызывает необходимость удлинения профиля боковой стороны зуба фрезы.

Н арезание шлиц валика может осуществляться как по методу копирования, так и обкатки. Способ обкатки более точный и производительный. К инструментам, работающим по этому способу, относят червячные шлицевые фрезы (рис. 7-1), фрезы с удлиненным зубом (рис. 7-2, а), фрезы определенной установки (рис. 7-2, б), фрезы-улитки (рис. 7-2, в).

Г рафическое построение производится в отчете в масштабе 10:1. На листе отчета Б (рис. 7-7, а) проводят начальную окружность и строят профиль детали От точки d₀ профиля с начальной окружностью откладывают по дуге начальной окружности равные дуги d₀d₁ = d₁d₂. Через полученные точки проводят радиусы Od₀, Od₁ …

На листе кальки К (рис. 7-7, б) проводят канальную прямую и на ней откладывают точки l₀, l₁ на расстояниях, равных длинам дуг, отложенным на начальной окружности детали, т. е. d₀d₁ = d₁d₂ …= l₀l₁ = l₁l₂ …

Через полученные точки проводят прямые l₀, f₀, l₁,f₁ – перпендикулярные к начальной прямой. Накладывают кальку К на чертеж Б так, чтобы начальная прямая в точке l₀ коснулась начальной окружности в точке d₀, прямая f₀l₀ совместилась с соответствующим радиусом детали Оd₀, В этом положении копируют с бумаги на кальку профиль детали. Затем точку l₁ начальной прямой совмещают с соответствующей ей точкой d₁ начальной окружности и прямую f₁l₁ с радиусом Оd₁ и снова копируют на кальку профиль (рис. 7-7, е). Проведенное построение соответствует обкатке начальной прямой фрезы по начальной окружности детали. Общая огибающая к полученным на кальке последовательным положениям профиля детали определяет профиль зуба фрезы.

Сравнение профиля боковой стороны зуба рейки с профилем червячной шлицевой фрезы. Боковая сторона профиля червячной шлицевой фрезы, полученного расчетным или графическим методом, в силу допущения в теории зацепления имеет значительные погрешности, устраняемые технологическим путем.

С равнение боковой стороны профиля (получаемого графически при допущении, что фреза – набор реек) с действительным профилем червячной шлицевой фрезы позволяет судить о величине отклонений в профилях. Оно производится на проекторе при 10-кратном увеличении, принципиальная схема которого дана на рис. 7-8.

Измеряемый предмет – червячная шлицевая фреза – устанавливается на предметном столе 10 в положении, обеспечивающем получение на экране 8 проекции нормального сечения 11. На экране закрепляют чертеж профиля боковой стороны зуба рейки, построенного графическим методом, добиваясь совмещения профиля зуба рейки с проекцией боковой стороны зуба фрезы в нормальном сечении. Погрешность боковой стороны профиля выражается величиной А, измеряемой в направлении нормали к профилю в данной точке. Результаты измерения заносятся в протокол отчета. Отложив по оси абсцисс величину погрешности профиля Δ_х, а по оси ординат – соответствующую данной точке высоту профиля h_х (рис. 7-9 и 7-10), получаем график погрешностей боковой стороны профиля по высоте зуба червячной шлицевой фрезы.

Н арезание шлицевых валиков наружного и внутреннего центрирования. Обработка шлиц валиков наружного и внутреннего центрирования производится на шлице-фрезерном станке типа 534С завода «Комсомолец», 5618А и т.п., червячными шлицевыми фрезами соответствующих профилей. Шлицы нарезаются на заготовках – втулках высотой 10 мм диаметром 53 мм (внутреннее центрирование шлицевого соединения) и 58 мм (наружное центрирование). Режимы обработки, кроме других факторов, зависят от применяемого оборудования. Ориентировочный режим резания может быть: скорость резания υ = 22 м/мин; подача на зуб S_z = 0,66 мм.

З атем производится замер профиля шлица нарезанных валиков и построение графиков отклонений действительного профиля боковой стороны шлиц валиков наружного и внутреннего центрирования от теоретического. Результаты замеров и построенные графики отражаются в отчете.

Точность профиля боковой стороны шлица нарезанных валиков. Точность профиля выступа шлицевого валика зависит от метода обработки, способа определения профиля инструмента, сочности изготовления и установки инструмента при работе и т. п.

При расчете и конструировании червячных зубчатых фрез последняя рассматривается как набор зубчатых реек, сцепляемых со шлицевым валиком. Следовательно, профиль зуба червячной фрезы определяется как профиль зуба рейки, а не как профиль поверхности основного червяка. Такое допущение вызывает ошибку в форме профиля нарезаемого шлица, выражающуюся в отклонении от прямолинейности боковой стороны профиля – Δ_d (рис. 7-11). Если величина отклонения Δ_d выходит за пределы допуска на изготовление шлицевого валика, то технология изготовления червячной шлицевой фрезы предусматривает необходимое изменение боковой стороны профиля в процессе шлифования.

Определение величины погрешности Δ_d производится последовательными замерами ширины шлица валика, нарезанного данной червячной фрезой.

На большом инструментальном микроскопе замеряется ширина шлиц нарезанных валиков. Замеры производятся в нескольких секущих плоскостях I, II и т д. (рис. 7-11). Количество последних выбирается в зависимости от размеров шлица. Результаты измерений заносятся в протокол отчета. По данным протокола строятся графики погрешностей формы боковой стороны по высоте шлица (рис. 7-12 и 7-13).