Контрольные вопросы

1. Что такое фреза.

2. Какова главная особенность процесса фрезерования.

3. Как различаются фрезы по способу крепления на станке и в чем сущность этих способов.

4. Как различаются фрезы по конструкции зуба и где они применяются.

5. Какие фрезы применяются для обработки зубьев.

6. Перечислите режимы резания при фрезеровании.

7. Напишите формулу для максимальной толщины среза при фрезеровании и назовите ее элементы.

8. Напишите формулу, из которой находят угол контакта при цилиндрическом фрезеровании и назовите ее элементы.

9. Изобразите рисунок фрезы и укажите на нем вспомогательный задний угол, вспомогательный угол в плане, вспомогательную режущую кромку.

10. Изобразите рисунок фрезы и укажите на нем: переднюю поверхность, главный задний угол и угол при вершине.

11. Изобразите рисунок фрезы и укажите на нем: главную заднюю поверхность, передний угол, угол наклона главной режущей кромки.

12. Изобразите рисунок фрезы и укажите на нем: главную режущую кромку, угол резания и главный угол в плане.

Лабораторная работа № 4 конструкция и геометрия протяжки

Цель работы: Изучить конструкцию и геометрические параметры протяжек; практически ознакомится со средствами и техникой измерения геометрических параметров протяжки.

Оборудование, приборы и инструменты для выполнения работы:

1. Протяжка (шлицевая, шпоночная или круглая).

2. Линейка измерительная.

3. Штангенциркуль ЩЦ-11.

4. Микрометр.

5. Разметочная плита с двумя центрами.

6. Настольный угломер.

Общие сведения

Протягивание - высокопроизводительный метод формообразования наружных и внутренних поверхностей деталей многолезвийными инструментами протяжками. Формообразование поверхностей производится копированием с большой точностью режущих лезвий инструмента на обрабатываемой заготовке. Для протягивания характерно наличие только главного движения, которое совершает инструмент или заготовка. Непрерывность врезания инструмента в немые слои материала заготовки, т.е. функции подачи, заложены в самой конструкции протяжки. Протягивание широко применяют в серийном, крупносерийном и массовом производстве.

Режущий инструмент и схема обработки

Режущую часть протяжек делают из инструментальных сталей и твердых сплавов. В зависимости от типов обрабатываемых поверхностей различают внутренние (рис. 4.1, а, д, е, з) протяжки и наружные (рис. 4.1, ж). По конструкции протяжки делят на цельные (рис. 4.3, а, д, е) и сборные (рис.4.1, з). Для протяжки сборной конструкции можно использовать твердосплавные элементы 1 и 2, что повышает производительность. В процессе эксплуатации можно заменить отдельные затупившиеся или сломавшиеся элементы.

Режущие кромки внутренних протяжек бывают круглыми, квадратными, шлицевыми, шпоночными, и другой формы. Круглые протяжки предназначены для получения цилиндрических отверстий диаметром 10 - 90 мм. Сборными круглыми протяжками обрабатывают отверстия диаметром до 160 мм. Шлицевые протяжки (рис. 4.1, д) применяют для получения в отверстиях прямых и винтовых канавок плоского и эвольвентного профиля. Шпоночные протяжки (рис. 4.1, е) служат для обработки шпоночных пазов в цилиндрическом отверстии.

Наружные протяжки часто используют в блоках (рис. 4.1, ж ). Каждая входящая в блок протяжка предназначена для обработки определенной части профиля. Так, плоские протяжки 1 срезают припуск с поверхности А, плоские боковые протяжки 2 поверхности Б. Плоские протяжки 4 и боковые протяжки 5 калибруют эти поверхности, а круглая протяжка 3 обрабатывает поверхность В. Использование блоков упрощает конструкцию протяжки, снижает ее стоимость и удлиняет срок службы, а также облегчает эксплуатацию и повышает производительность. Для обработки длинных отверстий, зубьев зубчатых колес и других сложных деталей применяют протяжки специальных конструкций.

У круглой протяжки передняя замковая часть l₁ (рис. 4.1, а) служит для закрепления протяжки в рабочем патроне станка. Шейка l₂ облегает процесс подачи протяжки к рабочему-патрону через отверстие в заготовке. Передняя направляющая часть l₃ служит для центрирования заготовки относительно оси протяжки. Ее диаметр делают по размеру отверстия в заготовке. На режущей части l₄ располагают режущие зубья, которые срезают припуск. Высота каждого последующего зуба рабочей части больше высоты предыдущего на величину s_z (рис. 4.3, б), которую называют подачей на зуб. При обработке деталей из различных материалов эту величину принимают от 0,005 до 0,3 мм. Число z_p режущих зубьев рабочей части определяют из отношения z_p=h/s_z, где h-припуск на обработку данной поверхности протягиванием.

Шаг зубьев режущей части протяжки t_р, выбирают так, чтобы во впадине каждого зуба размещалась вся срезаемая стружка и в работе одновременно участвовало не менее трех зубьев. На рабочей части

(рис.4.1, а) чередуют зубья с вырезами (рис. 4.1, в) и без них (рис. 4.1, г). Это облегчает процесс стружкообразования и размещения стружки во впадине зубьев, а также увеличивает стойкость инструмента.

Калибрующая часть l₅ придает обрабатываемой поверхности, окончательный размер и шероховатость. На калибрующей части располагают пять-шесть зубьев одного размера без стружкоотделительных канавок (рис.4.1, г). Шаг зубьев калибрующей части принимают равным (0,6 -.0,7)t_P. Иногда калибрование осуществляют выглаживающими элементами, которые упруго и пластически деформируют поверхностный слой обработанной поверхности.

Задняя направляющая часть l₆ служит для центрирования заготовки относительно протяжки до выхода из отверстия последнего калибрующего зуба. Диаметр задней направляющей части соответствует размеру обработанной поверхности. Передняя и задняя направляющие исключают относительный перекос, протяжки и заготовки и неизбежную в таких случаях поломку режущих и калибрующих зубьев. Заднюю замковую часть l₇ делают в тех случаях, когда предусматривают закрепление протяжки в патроне вспомогательной каретки.

Рис. 4.1. Инструменты для обработки поверхностей на протяжных станках.

Передний γ и задний α углы (рис. 4.1,б) измеряют в плоскости, перпендикулярной режущей кромке, Рекомендуемые углы заточки приведены в справочной литературе.

Различают свободное и координатное протягивание. При свободном протягивании обеспечивают только размер, форму и шероховатость, обрабатываемой поверхности. При координатном протягивании дополнительно выдерживают размеры, которые определяют положение обработанной поверхности относительно других поверхностей детали. Для этого применяют приспособления, фиксирующие положение заготовки относительно протяжки. При свободном протягивании заготовка самоустанавливается относительно протяжки.

При обработке цилиндрических отверстий на горизонтальном станке (рис. 4.2, а) круглая протяжка 1, перемещаясь со скоростью ν, обрабатывает заготовку 2, которую устанавливают на вертикальную плоскость упорной втулки 3. Для заготовок, у которых опорная поверхность может быть перпендикулярна оси обрабатываемого отверстия, вместо жесткой опоры применяют самоустанавливающуюся, например, сферического типа. По такой же схеме обрабатывают внутренние поверхности других профилей (квадратного, со шлицами и т.д.). Протягивание внутренними протяжками на вертикально-протяжных станках (рис. 4.2, б) принципиально не отличается от рассмотренной схемы. При обработке винтовых шлицев и внутренних винтовых зубьев одновременно с главным поступательным движением со скоростью v протяжки заготовки или инструмент совершают вращательное движение с подачей s_кр в соответствии с шагом винтовой поверхности

(рис. 4.2, в).

Для обработки отверстия используют также короткий инструмент -прошивку. Прошивка работает на сжатие, а для ее перемещения используют пресс.

Наружное протягивание плоских и фасонных линейчатых поверхностей производят на вертикально-протяжных станках (рис. 4.2, д) или на горизонтально-протяжных, используя схемы в, которых главное движение совершает инструмент или заготовка. При протягивании наружных поверхностей вращения кроме главного движения плоской протяжки необходима круговая подача заготовки (рис. 4.2, е).

Существенным недостатком рассмотренных схем протягивания на вертикально-протяжном и горизонтально-протяжном станках являются значительные затраты времени на вспомогательные движения. Протяжные станки конвейерного и карусельного тина с непрерывным протягиванием лишены этого недостатка; на них используют плоские протяжки, неподвижно закрепленные на станке. При непрерывном протягивании на горизонтально-протяжном станке конвейерною типа (рис. 4.3) на непрерывно вращающейся тяговой цени 1 закреплены приспособления, в которые в загрузочные позиции автоматическим устройством устанавливаются заготовки 2. При их движении относительно протяжки они обрабатываются и затем автоматически снимаются со станка.

По сравнению с вертикально-протяжными станками производитель- ность непрерывного протягивания в 6-10 раз выше. Применение этого дорогого оборудования оправдано только при обработке очень большого числа одинаковых заготовок.

Рис. 4.2. Схемы обработки поверхностей на протяжных станках

Рис. 4.3. Схема непрерывного протягивания