Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Процессы формообразования и САПР РИ.pdf
Скачиваний:
531
Добавлен:
11.02.2015
Размер:
18.08 Mб
Скачать

194

2. Описание технологии затачивания и результаты контроля фрез

(цилиндрической и торцовой):

-основные размеры фрезы, диаметр, число зубьев, геометрические параметры;

-заданная геометрия, которую требуется получить после затачивания (для цилиндрической фрезы -задний угол (рис.6.10,г); для торцовой –углы ,

или 1 и 1);

-требуемая шероховатость поверхности после затачивания;

-используемые приспособления и расчеты, необходимые для их настройки

(см.рис. 6.10 и 6.13);

-тип и модель станка;

-форма, размеры и марка шлифовального круга;

-режимы шлифования: глубина t (поперечная подачу Sпоп), общее число

проходов и суммарный снимаемый слой; продольная подача Sпр, скорость резания , частота вращения круга ; - результаты контроля: геометрические параметры после затачивания;

биение кромок; шероховатость передней и задней поверхностей.

Перечисленные выше характеристики процесса шлифования (затачивания)

заносятся в отчет.

При составлении отчетов рекомендуется использовать бланки.

6.6Вопросы для контроля

1.Что называют ресурсом фрезы ?

2.Как, по каким критериям, определяют необходимость восстановления фрез после износа?

3.Какие способы используют для восстановления работоспособности фрез различного типа, - цельных фрез, сборных, фрез с СМП?

4.По какой поверхности перетачивают фрезы с затылованными зубьями?

195

5.По какой поверхности перетачивают фрезы с острозаточенной формой зуба?

6.Какие станки используют для затачивания фрез?

7.Какие движения резания используются на пятикоординатном станке с ЧПУ при шлифовании конических концевых фрез с винтовыми зубьями по передней винтовой поверхности ?

7.Шлифовальные круги какой формы применяют для затачивания фрез по плоской передней поверхности?

8.Какая форма поверхности круга используется в качестве режущей поверхности при затачивании фрез по передней винтовой поверхности?

9.Как рассчитывают смещение h вершины зуба цилиндрической фрезы относительно линии центров станка при шлифовании торцом круга задней поверхности зубьев?

10. Для каких инструментальных материалов фрез при их затачивании используют эльборовые круги и для каких – алмазные?

11. Как определяют величину слоя, необходимого для перетачивания фрезы после ее износа?

12. Какой диапазон (ориентировочно) имеют режимы резания (глубина резания, продольная подача, скорость резания) при затачивании фрез?

13. На какие углы осуществляют разворот торцовой фрезы при ее затачивании по вспомогательной задней поверхности зубьев на универсально-заточном станке?

14. Какие размеры и характеристики контролируют на фрезах после затачивания?

Список литературы

1.Гречишников В.А., Григорьев С.Н., Кирсанов С.В., Кожевников Д.В.,

Кокарев В.И., Схиртладзе А.Г. Металлорежущие инструменты. Учебник. –

М: ИЦ МГТУ «Станкин», Янус-К, 2005. – 568 с.

196

2.Гречишников В.А., Колесов Н.В., Седов Б.Е., Артюхин Л.Л., Петухов Ю.Е. Режущий инструмент. Альбом. Учебн. пособ. – М.: СТАНКИН, 1997.- 348 с..

3.Гречишников В.А., Колесов Н.В., Петухов Ю.Е. Математическое моделирование в инструментальном производстве. - М.: МГТУ Станкин, 2003. -113с.

4.Илюхин С.Ю. Каркасно-кинематический метод моделирования формообразования поверхностей деталей машин дисковым инструментом. Диссертация…. докт. техн. наук. Тула.: Тул. ГУ, - 2002.- 390с.

5.Палей М.М., Дибнер Л.Г., Флид М.Д. Технология шлифования и заточки режущего инструмента.- М.: Машиностроение. 1988. – 288с.

6.Петухов Ю.Е. Проектирование инструментов для обработки резанием деталей

сфасонной винтовой поверхностью на стадии технологической подготовки производства. Автореферат дисс. … докт. техн. наук. М. МГТУ «СТАНКИН», М.:-2004, 46с.

7.Колесов К.Н. Математические модели концевых твердосплавных фрез. //СТИН.-2009.-№12. – С. 6-7.

8.Справочник конструктора-инструментальщика. Под общ. ред.

В.А. Гречишникова , С.В. Кирсанова. – М.: Машиностроение, 2006.- 542с.

9.Щегольков Н.Н. Острозаточенные фрезы. – М.: МГТУ «Станкин», 2001.- 25с.

10.Юликов М.И., Горбунов Б.И., Колесов Н.В. Проектирование и производство

режущего инструмента. – М.: Машиностроение, 1987.-296с.

10.Юрасов С.Ю.Геометрия конических инструментов с винтовыми зубьями// СТИН . – 2006г. №2. – С. 24 -26

197

Глава 7. Исследование конструкций инструментов

для образования резьбы

Наружную и внутреннюю резьбу на деталях получают следующими основными способами:

вырезанием профиля резьбы режущим инструментом;

выдавливанием профиля резьбы выдавливающим инструментом;

накатыванием профиля резьбы накатным инструментом.

Обработку резьбы резанием осуществляют резьбовыми резцами,

гребенками, метчиками, резьбовыми плашками, резьбонарезными головками,

резьбовыми фрезами, шлифовальными кругами. Процесс резания характеризуется вырезанием слоев металла по профилю впадины.

Процесс выдавливания характеризуется наличием больших сил трения,

так как инструмент и деталь работают по принципу пары скольжения без зазора. На этом принципе работают бесстружечные метчики для внутренних резьб и выдавливающие сборные плашки для наружных резьб.

Накатывание профиля резьбы осуществляют при силовом качении инструмента по поверхности заготовки. Накатывание отличается от выдавливания тем, что инструмент и деталь образуют пару качения, а не пару скольжения, что значительно уменьшает силы трения. К инструментам для накатывания относятся резьбонакатные плоские и сегментные плашки, резьбонакатные ролики,

резьбонакатные головки аксиального, тангенциального и радиального типа. При выдавливании и накатывании профиль резьбы образуется за счет пластического деформирования металла.

Инструмент для нарезания резьбы. Схемы нарезания резьб различными видами инструмента приведены на рис. 7.1. Несмотря на многообразие резьбонарезного инструмента, можно выделить ряд общих признаков, на основе которых строят обобщенную модель образования резьбы.

Обобщенная модель образования резьбы характеризуется следующими общими признаками: формой режущего клина Ф; числом пв лезвий, расположенных на одном

198

виткерезьбы;числомп0 режущихэлементов,расположенныхвдольосирезьбы;числомn

режущих элементов, одновременно участвующих в резании; толщиной слоя аг металла,

срезанного одним режущим элементом; движением режущего эле-

ментаυотносительнодетали.

Существуют четыре варианта оформления лезвия по передней и заднейповерхностям:Ф1–плоскость и плоскость (резцы, дисковые фрезы,

метчики); Ф2– плоскость и цилиндрическая поверхность (резцы круглые, гребенки и резьбонарезные

головки); Ф3–плоскость и архимедова

(цилиндрическая или коническая)

поверхность (фрезы гребенчатые,

метчики); Ф4– цилиндрическая и

цилиндрическая или коническая архимедова поверхность (плашки,

метчики).

Число лезвий, расположенных относительно одного витка резьбы:

для однозубого инструмента nB=1

(резцы); для многозубого инструмента nB=z (дисковые фрезы, головка для

скоростногонарезанияидр.).

Рис.7.1. Обобщенная модельобразованиярезьбы

Число лезвий, расположенных

резьбонарезныминструментом

 

 

 

вдоль оси резьбы: для однозубого и одновиткового инструмента nO=1 (резцы, дисковые фрезы, головки для скоростного нарезания); для многовиткового инструмента nB=1р/Р,

где lр – длина рабочей части инструмента; Ρ – шаг резьбы (гребенчатые фрезы, мно-

199

гопрофильныерезцы-гребенки);дляинструмента,имеющегозаборную(режущую)часть,

nB=l1/P,гдеl1режущаячастьинструмента(метчики,плашки,резьбонарезныеголовки).

Число режущих элементов, одновременно участвующих в резании, влияет на производительность, стойкость и силовую нагрузку на режущий инструмент. Чем больше n, тем выше стойкость и производительность при резьбообработке, но при

этомувеличиваютсясилырезания.

Число лезвий для однозубого инструмента п = пO (резцы одно- и многопро-

фильные).Числолезвийдлямногозубыхинструментов: п=lmaxnB пO /( d).гдеlmax –дуга окружности,определяющаямаксимальновозможнуюзонуобработки.Вданнойформуле соотношение lmaxnB/(pd) = птах определяет максимально возможное число зубьев,

одновременно участвующих в резании по одному витку, а расчетное значение птах

округляютдоближайшего наименьшего целогочисла.

На основании обобщенной формулы можно определить число лезвий для любого инструмента: для метчика п= пBп0= =zl1/Ρ, так как lmax/(nd) = 1; для дисковой фрезы п =

lmaxnB1/(pd)=lmaxz/(nd);длягребенчатоймногониточнойфрезыn=lmaxzlp/(ndP).

Толщина

слоя

металла,

снимаемого одним лезвием для всех

резьбообразующих

инструментов, кроме инструментов, работающих по принципу

резьбофрезерования:

 

 

 

αZ = h3cos /п, где h3 – высота профиля резьбы; при небольших значениях угла φ

еговлияниемпренебрегают.

Для инструментов, работающих по принципу резьбофрезерования, αZ зависит от подачи на один зуб. Движения режущего элемента относительно детали также определяют тип режущего инструмента. Главное движение DГ – движение вращения режущего элемента относительно детали и движение подачи Ds вдоль

оси заготовки присущи всем видам резьбообразующих инструментов.

Различные сочетания других видов движения в дополнение к основным Dr и

Ds характеризует

кинематику

процесса

резания для различных типов

резьбообразующего инструмента. Сочетание движений DГ1, DS2–обработка резцом;

DГ1, DS2, DS3 – обработка обкаточным резцом; DГ1, DS4 – обработка

многопрофильными

резцами

(гребенками);

DГ4, Ds4 – обработка метчиками,

200

резьбонарезными головками, плашками; DГ1, DГ2,DS1, DS5 – обработка резьбовыми фрезами, головками для скоростного нарезания наружной резьбы; DГ2, DГ3, Ds1, DS5

обработка резьбовыми охватывающими фрезами, головками для скоростного охва-

тывающего нарезания наружных резьб, DГ4,, DГ5, Ds1, Ds2 – то же для внутренних резьб.

Значение подачи определяется шагом нарезаемой резьбы – за один оборот за-

готовки режущий элемент (или заготовка) перемещается на один шаг резьбы. Пода-

ча осуществляется или за счет кинематики станка, когда движения DГ и Ds взаимо-

связаны, или за счет процесса самозатягивания, когда подача инструмента проис-

ходит за счет сил трения и наличия винтовой поверхности на инструменте.

Таким образом, обобщенная модель характеризует работу по всем основным параметрам любого типа резьбонарезного инструмента.

Инструментыдля накатывания резьбы.

Накатывание резьбы – наиболее производительный способ образования резьбы на деталях без снятия стружки методом пластического деформирования.

Преимущества резьбонакатывания по сравнению с резьборезанием следующие:

улучшение физико-механических свойств поверхностного слоя металла, так как в результате наклепа усталостная прочность резьбы повышается на 20–40%; экономия металла на 10–30%, так как диаметр заготовки под резьбу меньше диаметра получаемой резьбы и процесс идет без снятия стружки; точность и шероховатость поверхности резьбы соответствуют шлифованию; производительность при накатываниисущественновыше производительностипри резьбонарезании.

Существуют следующие типы инструментов и способы накатывания резьб.

1.Резьбонакатные ролики для накатывания резьб по способу радиального движения подачи роликов, касательного движения подачи заготовок и с осевым движением подачи заготовок.

2.Резьбонакатные головки, оснащенные комплектом роликов: головки аксиального типа с осевой подачей заготовки; головки тангенциального типа;

головки радиального типа с радиальной подачей роликов.