Московски държавен технически университет

тях. Н. Е. Бауман

Клон Калуга

Отдел M4-KF

Курсова работа

"Металорежещи и режещи инструменти"

Калуга, 2008 г

1. Изчисляване на фасонния фреза

1.1. Подготовка на чертеж на част за изчисляване на фреза

1.2. Избор на вида на фасонната фреза

1.3. Определяне на ъглите на рязане

1.4. Определяне на габаритни и присъединителни размери на фреза

1.5. Обща част на корекционния изчисление на фасонни фрези

1.6. Определяне на размерите на профила на кръгла фреза с конвенционална инсталация с ъгъл λ 0 =0

1.7. Изчисляване на отклоненията на височината на профила на фасонен фреза

1.8. Изчисляване на допустимите отклонения за параметрите на заточване и монтаж на ножа

1.9. Изготвяне на работен чертеж на фреза

1.10 Проектиране на шаблон за управление на профила на ножа по време на производството му

1.11 Конструкция на фасонен държач за нож

2. Изчисляване на протягане

3.1 Изходни данни

3.2.Избор на профил на зъбите на плота

3.3 Процедура за изчисляване на основните конструктивни елементи на резачка за плоча

ВЪВЕДЕНИЕ

Фасонните фрези се използват за обработка на повърхности на сложни профили на стругове и по-рядко на рендосващи (шлицови) машини в серийно и масово производство. Като правило те са специални инструменти, предназначени да обработват една част. Предимствата на фасонните фрези - строга идентичност на обработваните части, дълъг експлоатационен живот, висока цялостна и размерна стабилност, комбинация от предварителна и окончателна обработка, лекота на монтаж и настройка на машината - ги правят незаменими в автоматизираното производство, особено на автоматични стругове.

Оформените фрези се класифицират по няколко критерия:

По вид машина - стругова, автоматична, рендосваща (шлицова);

Формата на тялото на ножа е кръгла (диск), призматична, пръчкова. Винтовите и кохлеарните резци се използват по-рядко;

Според положението на предната равнина на фрезата - с конвенционално заточване (ъгъл λ 0 = 0) и със странично заточване (ъгъл λ 0 0) - Фиг. 2;

Според положението на основната повърхност на фрезата (оста на монтажния отвор за кръглите или референтната равнина за призматичните) спрямо оста на детайла - фрези с конвенционална инсталация и фрези със специална инсталация. Последните от своя страна могат да бъдат с основа, обърната в хоризонтална равнина на ъгъл ψ, и със страничен наклон на тялото (обикновено призматични резци) - фиг. 3;

В зависимост от вида на повърхността, която се обработва - външна, вътрешна, крайна. Последните могат да удрят като външни с основа, обърната на ъгъл ψ = 90°;

По посока на подаване - с радиално и тангенциално подаване (съответно радиални и тангенциални фрези) - фиг.1-3 - радиално, фиг. 4 - тангенциални фрези;

Според дизайна, метода на свързване на режещата част и тялото, материала на режещата част: приставка и опашка (кръгла); плътни, заварени, споени; високоскоростни и карбидни.

1. Проектиране на фасонна фреза

1.1. Изготвяне на чертеж на част за изчисляване на фасонен фреза.

Използвайки тези размери на детайла, ние чертаем неговия профил в увеличен мащаб 2:1, който се използва по-късно за графично определяне на размерите на фрезата. Изчертаването на профила на част е необходимо за решаване на два проблема:

1) Задаване на междинни точки на профила, което е необходимо, ако има извити секции на профила, както и за повишаване на точността на обработка на конични, а в някои случаи и цилиндрични секции. Най-голямата трудност е при определянето на радиусите на междинните точки на дъговите сечения. В този случай обикновено се посочват аксиалните размери на профила:

л 2 =7 mm;

л 3 =11,5 mm;

л 4 =15,7 mm;

л 5 =21,4 mm;

л 6 =27 mm;

л 7 =32 mm;

л 8 =35 mm;

Въз основа на дадените теоретични размери и дължини се намират радиусите на точките:

r 1 =35 mm;

r 2 =38 mm;

r 3 =37,5 mm;

r 4= 37,6 mm;

r 5 =38,7 mm;

r 6 =41 mm;

r 7 =41 mm;

r 8 =43 mm;

1.2. Избор на вида на фасонната фреза

Ние използваме фреза с кръгла форма, тъй като... има дълъг експлоатационен живот, така че е рентабилен. Кръглите фрези почти винаги се използват за обработка на вътрешни повърхности. Фрезите от радиален тип се използват по-често, т.к Повечето машини имат опори с фреза, монтирана на височината на оста на детайла. Фрези от тангенциален тип могат да се използват, когато дълбочината на оформения профил на детайла е плитка, но е необходимо да се вземат предвид възможностите за поставяне и закрепване на такъв фреза върху опората на машината. Ценно свойство на тангенциалния фреза е възможността за обработка на части с различни диаметри с еднакви профили и постепенното влизане и излизане на фрезата, което води до намаляване на силите на рязане и позволява обработката на нетвърди детайли. Често се монтират кръгли фрези; За малки размери на ножа се използват опашни ножове. Кръглите ножове обикновено се изработват от едно парче от бързорежеща стомана.

1.3. Определяне на ъглите на рязане

Наклонен ъгъл на ножа γ И заден ъгъл α се задават в най-изпъкналата (базова) точка на ножа. Ъглови стойности α И γ Препоръчително е да избирате от няколко стойности: 5, 8, 10, 15, 20, 25. Ние приемаме γ =20 градуса. За кръгли резци най-често се приемат следните ъгли на свобода: α =815 градуса. Приемаме α = 10 градуса. Трябва да се има предвид, че задните ъгли са променливи в различни точки на острието, освен това в участък, нормален към проекцията на острието върху основната равнина, те могат да бъдат много по-малки в някои области на острието номинална стойност. Следователно е необходимо да се провери минималната стойност на задния ъгъл, като се използва формулата:

, Къде

α Т- свободен ъгъл в дадена точка на крайния участък;

φ – ъгълът между допирателната към профила на детайла в дадена точка и крайната равнина на детайла.

1.4. Определяне на габаритни и присъединителни размери на фреза

Обикновено общите и свързващите размери се определят от съображения за проектиране в зависимост от дълбочината на оформения профил на продукта tmaxи дължина на профила Л, защото от тях зависи количеството получени чипове и натоварването на фрезата по време на нейната работа.

Общият радиус на дисковите фрези се определя по формулата:

Максимален диаметър на детайла.

Най-големият диаметър на ножа, mm, се закръгля до стойности от нормалния диапазон на линейните размери съгласно GOST 6636-60. Приемаме г=60 мм. Дължината на ножа се определя в зависимост от размерите на профила на детайла, като се вземат предвид допълнителните остриета и се закръглява. Приемаме Л=35 мм.

1.5. Коригиращо изчисляване на профила на фреза с кръгла форма

Обща част на калкулацията.

Целта на общата част на изчислението на корекцията е да се определят размерите на височината на профила на фасонното острие, лежащо в предната равнина на фрезата, в посока, перпендикулярна на основата на фрезата.

Мм, приемаме ч=5,5 mm;

Регулиране на ъгъла α : ;

Регулиране на ъгъла γ : ;

γ =30-α =30-10,56=19.44;

1. mm;

3. ;

4. ;

5. ;

6. ;

7. ;

8. γ8 =γ7 =16.43;

А 8 =А 7 =39,33 mm;

В 8 =В 7 =6,33 mm,

9. ;

Къде r 1 – радиус в основната точка на детайла; r 2 =r 9 – радиуси на профила на детайла в точки 2-9; γ – преден ъгъл на фрезата в базовата точка; γ аз– преден ъгъл при аз- тази точка на резеца; СЪС аз– необходим размер за аз-този етап на изчисление.

1.6. Определяне на размерите на профила на фрези с призматична и кръгла форма на конвенционална инсталация с ъгъл λ 0 = 0

При изчисляване на размерите на профила на фреза с призматична форма в нормално сечение, първоначалните данни са ъглите α И γ , както и размери От 2,3,…, аз, намиращи се в общата част на корекционния разчет. Необходими размери на профила Р азсе определят по формулата

При изчисляване на фрези с кръгла форма дадените стойности са ъглите α И γ , външен радиус на ножа, съответстващ на базова точка 1, и размери С 2..и, лежаща в предната равнина и намираща се в общата част на изчислението. В резултат на изчислението се определят радиусите на фрезата, съответстващи на други точки от профила на детайла, както и размерите на височината на профила в аксиалното сечение на фрезата Пи.

Размерът H е едновременно радиусът на контролната маркировка ρ k за наблюдение на правилното заточване на ножа.

1.7. Изчисляване на допустимите отклонения за размерите на височината на профила на фрезата

Този етап е много важен, тъй като точността на получените диаметри на частта зависи от точността на размерите на височината. За да оправдаете определянето на допустимите отклонения на размерите на височината на ножа, трябва да се ръководите от следните съображения.

При регулиране на фрезата върху опората на машината по време на обработката на детайли обикновено се измерва един от най-точните диаметри на фасонната част. Съответният участък от фасонния профил на детайла и неговия диаметър се наричат ​​база за измерване. Ако се окаже, че тази зона е неудобна за измерване, тогава друга зона се взема като базова зона за измерване; в същото време неговият толеранс се затяга в сравнение с посочения в чертежа, което се прави по технологични причини (изчислената стойност на диаметъра остава същата).

Основното изискване, което трябва да се спазва при определяне на допуски на крайните размери на фрезата, нейните ъгли на монтаж и заточване, е следното:

Ако при обработката на дадена част се установи, че основният измервателен диаметър е приемлив (той е в диапазона на допустимите отклонения), тогава всички други размери на диаметъра трябва да бъдат в техните диапазони на допустими отклонения, т.е. също да бъдат приемливи.

Това изискване се дължи на факта, че ножът е монолитен инструмент и не позволява отделна настройка на всеки размер (диаметър) на детайла при регулиране на монтажа му върху машината.

Сечението или точката на профила на фрезата в технологичния участък, който обработва основния диаметър, ще наричаме основен (сечение или точка) за отчитане на изпълнителните височини на профила на фреза. IN общ случайте не съвпадат с базовото сечение или точка, приета за корекционното изчисляване на профила на ножа. В този случай е необходимо да се зададат размерите на височината на профила от новоизбраната основа. Същото се прави и на профила на детайла.

1.8. Изчисляване на допустимите отклонения за параметрите на заточване и монтаж на ножа

За всички ъгли, които определят заточването и монтажа на ножа (, ), допустимите отклонения се приемат в ъглови минути, числено равни на най-малкия толеранс за размера на височината на профила на ножа, изразен в микрометри. Допустимото отклонение на ъгъла е ±76'.

Допустимото отклонение на височината на монтаж на оста на кръгъл фреза над оста на частта се определя чрез диференциране на формулата

По същия начин се определя толерансът за височината на заточване на ножа или радиуса на контролната маркировка (H или).

1.9. Изготвяне на работен чертеж на фреза

Работният чертеж на фрезата трябва да съдържа броя на проекциите, допълнителните секции, секциите и изгледите, необходими за пълно разкриване на конструкцията и задаване на всички размери. Профилът на ножа се определя от височината и надлъжните размери, взети от избраните основи. Размерите са посочени с получените в резултат на изчислението допустими отклонения. Свързващите размери трябва да бъдат избрани в съответствие със стандартите. Габаритните и други размери без допустими отклонения се извършват според 5 или 7 класа на точност. Чертежът трябва да съдържа размери, характеризиращи заточването на ножа - ъгли както за призматични, така и - радиус на контролни марки за кръгъл нож.

Техническите изисквания трябва да съдържат указания за марката на материала на фрезата, твърдостта на режещата част и държача, качеството на материала и други изисквания в зависимост от конкретните условия на производство и експлоатация на фрезата, както и данни за маркировка. . Мястото за маркиране трябва да бъде посочено на чертежа на ножа.

1.10 Проектиране на шаблон за управление на профила на ножа по време на производството му

Често, за да се контролира профилът на фасонните фрези по време на техния производствен процес, се използват шаблони, които се прилагат върху фасонната задна повърхност на фрезата. Размерът на хлабината се използва за преценка на точността на профила на ножа.

Шаблонът има същите номинални размери на профила като фасонния фреза, но допуските на размерите на профила на шаблона трябва да бъдат 1,5...2 пъти по-големи от съответните допуски на фрезата.

За да контролираме шаблона по време на неговата работа, ние използваме контра шаблон. Профилът му е същият като профила на ножа, но допустимите отклонения на размерите на профила са 1,5...2 пъти по-строги от допустимите отклонения на размерите на шаблона.

Шаблон Ш и контрашаблон КШ са изработени от листов материал с дебелина 3 мм. За да увеличим устойчивостта на износване, ги закаляваме до твърдост 56...64 HRC. За да намалим изкривяването, ние използваме легирана инструментална стомана HVG. Ние правим измервателните ръбове по целия оформен контур по-тънки от основната плоча (0,5 mm) за улесняване на обработката на точните размери на профила и лесно управление на фрезата.

1.11 Конструкция на фасонен ножов държач

Закрепваме оформения резец с помощта на държач за пръсти. Този държач се състои от следните елементи: тяло на държача, щифт, задвижващи и опорни шайби, втулка, два регулиращи винта, гайки и водещ щифт.

Процедурата за сглобяване на държача: монтирайте оформен нож на щифт 2, след това монтирайте опорната шайба 5, поставете задвижващата шайба 4 върху нея, поставете целия този монтажен възел във втулката 3, предварително монтирана в тялото на държача 1, фиксирайте щифта във втулката с помощта на водещ щифт, извършете окончателното закрепване на щифта, като затегнете гайката 8 върху него и монтирате регулиращите винтове 7 и 6 в тялото на държача.

Регулирането на позицията на ножа може да се извърши по два начина:

1. с помощта на регулиращ винт 6.

2. Има 50 зъба, нарязани на опорните и задвижващите шайби. Това се прави чрез разхлабване на ножа и след това завъртане на опорната шайба, след което ножът се закрепва чрез завинтване на гайка 8.

2. Изчисляване на плосък шпонков канал

Необходимо е да се обработи жлеб 8H8 с шпонков канал в отвор с диаметър 30H7 и дължина 65 mm

Размер t е 3.3H12 мм.Материалът на заготовката е стомана 45ХН с твърдост НВ -207. Материал на протяжката стомана R6M5K5; протяжка със заварено стебло. Тегленето се извършва без смазка и охлаждаща течност при хоризонтално протягане машинатип 751.

Приемаме протяжка с удебелено тяло и стебло. Пълно повдигане на протягане

∑h=t-D+ f Q =33.05-30+0.55=3.6mm;

приемаме 3.6 mm; f Q =0,55 mm .

Ширина на тялото

B≈b+(2..6)=8+(2..6)=10..14mm

приемаме H=12.mm.

Ширина на зъбите b n = b max - ∂ = 8,027- 0 = 8,027 mm.

Хранене на зъб s : =0,06 мм(Таблица 10). Стъпка на зъбите t =12 мм(Таблица 10). Брой едновременно работещи зъби z t = 6 (Таблица 8).

Размери на флейта(Таблица 9):

ч 0 = 5 mm, r= 2,5 mm, F a = 19,6 mm

Коефициент на запълване на лешояд

Предни и задни ъглиспоред табл 12 и 13:

y = 15°; α = 4°.

Височина на режещия ръб (4) ч " о = 1.25 ч 0 = 1.25 5 = 6,25 mm;закръглете до 9 мм според таблицата. 4. какво повече

t - г = 33,05 -30 = 3,05 mm.

Теглителна сила

Височина на сечението по първия зъб, при [A] = 20 kg mm 2за протягане на бързорежеща стомана

приема се по таблица 4 ч =18 мм

Височина на последния режещ зъб

Брой режещи зъби

приемаме 62 зъба.

Дължина на рязане .

Плоско стебло според табл. 6 с размери : Н,= h 1 = мм

Напрежение на опън в материала на стеблото

Калибрираща част: височина на зъба H 5= h, = mm;брой зъби (Таблица 15) = 4; стъпка т К= t = 12 mm;

Дължина l=t(z+0.5) =12(4+0.5)=54~50mm; жлебът на чипа е същият като този на режещите зъби; фаска fK=0,2 mm;

Дължината на гладката част, като се има предвид, че протяжката ще работи с изключване от машината, е

л = л ,- л 3 + л в + аз + л 6 + л .+ л " 4 Като се има предвид това 1 3 = 0;

1 C = 70 (Приложение 1); 1 а =20 mm; 1 4 = Л + 10 мм = 65 +10 = 75 ~ 75 мм;

1= 70 + 20 + 8 + 75 =183 mm;приемаме 185 мм.

Обща дължина

Lm = аз +1 5 +1 6 = 185 +744+0 = 929 mm;

кръг до 950 mm;толеранс ±2 mm.

Дълбочина на жлеба в направляващия дорник

з = ч ,+ f o =18 + 0,59 = 18,59 мм.

Проверка на дебелината на тялото на дорника според състоянието :

3. Изчисляване на фреза за цилиндрични зъбни колела с еволвентен профил

3.1 Изходни данни

Модул нормален ( м) – 7,0 mm; ъгъл на зацепване ( α w) – 20; коефициент на височина на главата и стъблото на зъба ( f) – 1,0; коефициент на радиален просвет ( с) – 0,25; брой зъби ( z) – 18; ъгъл на наклон на зъбите – 10; посоката на зъбите е лява; корекционен фактор нормален 0; степен на точност – 7 - C; материал – стомана 40Х; σв– 900 mm/mg; вид фрезоване с фреза – крайно.

3.2 Избор на профил на зъбите на плота

Нашата фреза клас А е профилирана на базата на архимедов червей. Този метод на профилиране се основава на замяната на криволинейния профил на страната в аксиалното сечение на еволвентния червей с праволинеен, близък до него. В този случай на приблизително профилиране на фрези за цилиндрични зъбни колела с еволвентен профил еволвентният главен червей се заменя с червей на Архимед. Фрезите за плотове, приблизително профилирани на базата на червей на Архимед, образуват, в сравнение с други методи за приблизително профилиране, най-малките грешки в профила на зъбите на нарязаните колела под формата на малък подрез на крака и разрез на главата, което влияе благоприятно върху състоянието на зацепване на съединителната двойка зъбни колела. В допълнение, такива котлони имат следните предимства:

1. Страните на зъбите на архимедовите котлони могат да се шлифоват в радиална посока.

2. За окончателен контрол на страничния профил на зъбите на Архимедови плочи са разработени и използвани специални инструменти, които осигуряват висока и стабилна точност на измерване.

При проектиране на довършителни плочи за цилиндрични колела с еволвентен профил е за предпочитане приблизителното профилиране на базата на архимедовия червей.

3.3 Процедура за изчисляване на основните конструктивни елементи на резачка за плоча

3.3.1. Брой посещения ( З зах. )

Броят на минаванията на плота е един от факторите, влияещи върху производителността при рязане на цилиндрични колела. Изборът на броя на разрезите на плота се влияе от степента на точност на колелата, които се режат, и техните размери (брой зъби и модул). Фрезите за плотове, особено тези за довършителни работи, са проектирани като фрези с една резба. Приемаме З зах. =1.

3.3.2. Ъгълът на повдигане на спиралата по протежение на разделителния цилиндър ( γ мес )

Грешките в профила на зъбите на нарязани колела с еволвентен профил, свързани с приблизителното профилиране на фрези, до голяма степен зависят от големината на ъгъла на спиралата по протежение на разделителния цилиндър на ножа. С увеличаване на ъгъла на повдигане на спиралата по протежение на разделителния цилиндър, големината на грешката в профила на зъбите на нарязаните колела се увеличава. В резултат на това за довършителни плотове ъгълът на спиралата по протежение на разделителния цилиндър се приема не по-висок от 6 градуса 30 минути. Приемаме γ мес=4,45 градуса.

Изборът на посоката на спиралния фланец на плота зависи от посоката на зъбите на колелата, които се режат. . Приемаме, че посоката на спиралата по протежение на разделителния цилиндър е лява.

3.3.4. Външен диаметър ( Дао )

Приблизителната стойност на външния диаметър на фреза за модулен плот се определя по формулата:

В съответствие с GOST 9324-80 E приемаме Дао=124 мм.

3.3.5. Форма на зъбите

Използваме така наречената форма b). Характеризира се със следните особености: има два участъка от задната повърхност, оформени по архимедова спирала: първият участък с наклон ДОа вторият със спад К1. Първият (основен) участък от задната повърхност се оформя окончателно след това термична обработкасмилане. Втората секция е предназначена да осигури свободно излизане на шлифовъчното колело при обработката на първата и се формира от релефния нож преди топлинна обработка. Плочите със зъби във форма б) се характеризират с повишена точност на размерите на профила и издръжливост. Форма б) на зъбите се използва в конструкциите на фрези за довършителни работи и обработка на зъбите на нарязани колела до 8-ма степен на точност.

3.3.6. Брой режещи зъби в крайната част ( Зо )

Броят на режещите зъби в крайната секция влияе върху броя на срезовете, които образуват страната на зъбите на колелата, които се режат. За да се увеличи точността на профила на зъбите на рязаните колела и производителността на обработката, за предпочитане е да се приеме максимално допустимият брой зъби.

Приблизителният брой на зъбите в крайната част на плочите с подложка за цилиндрични зъбни колела с еволвентен профил се определя по формулата:

;

Приемаме Зо =9.

3.3.7. Размерът на рецесията на страничната повърхност на режещите зъби ДОИ К1

Размерът на рецесията на задната повърхност на режещите зъби в първата секция се определя по формулата:

; α V– свободен ъгъл при върха на зъбите (10-12 градуса). . Приемаме ДО =8,0;

Степента на рецесия на задната повърхност на зъбите във втория участък се приема равна на:

Къде β – корекционен коефициент.

За фрези с общо предназначение β =1,2…1,5.

. Приемаме К1 =9;

3.3.8. Дълбочина на профила ( хо )

Дълбочината на профила или шлифованата част на зъбите на плотовете е равна на:

3.3.9. Дълбочина на жлеба на чипа ( Hk )

Размерът на дълбочината на жлеба за стружките се определя в зависимост от формата на зъбите на плота.

За котлони със зъби във форма b):

3.3.10. Радиус на канавката

Радиусът на кухината на флейтата се определя по формулата:

3.3.11. Ъгъл на флейта ( ε )

Стойността на ъгъла на долината на канавката се взема в зависимост от броя на зъбите на фрезата от следните стойности:

При Зо =9, д = 22.

3.3.12. Диаметър на отвора ( d )

За да се увеличи твърдостта на закрепването на ножа, диаметърът на отвора за дорника трябва да бъде възможно най-голям. Приблизителната стойност на диаметъра на отвора се определя по формулата:

Въз основа на крайния размер на диаметъра на отвора се проверява дебелината на тялото на ножа в опасния участък по формулата:

; Къде t 1 - размер,

определяне на дълбочината на шпонковия канал от стената на отвора. Приемаме t 1 =4 мм.

- правилно.

3.3.13. Обща дължина на ножа ( Лоу )

Приблизителната стойност на дължината на работната част на ножа за плоча се определя по формулата:

mm; приемаме Л =115;

Общата дължина на ножа се определя по формулата:

Къде л 1 – дължина на цилиндрични перли, л 1 =4 mm;

χ – коефициент, избран от таблицата χ =3;

3.3.14. Диаметър на мънистата ( d 1 )

Цилиндричната повърхност на зърната се използва за управление на монтажа на ножа на машината. Диаметърът на зърната се приема равен на:

3.3.15. Приблизителен диаметър на разделителния цилиндър ( г калк. )

Изчисленият диаметър на разделителния цилиндър отчита промените в редица геометрични параметри (ъгъл на височина на спиралата, ъгъл на наклон на предната повърхност и др.) на фрезата за плоча при смилането му по време на работа. За да се намали отклонението на стойностите на работните параметри от изчислените стойности, изчисленият диаметър на разделителния цилиндър се определя за секция, разположена на разстояние (0,15-0,25) периферна стъпка от предната повърхност на фрезата. В съответствие с това изчисленият диаметър на разделителния цилиндър се определя по формулата:

Приемаме г калк.= 103,3 мм.

3.3.16. Изчисленият ъгъл на повдигане на спиралата по протежение на разделителния цилиндър ( γmo )

Стойността на изчисления ъгъл на повдигане на спиралата по протежение на разделителния цилиндър се определя по формулата:

;

Приемаме γmo=3,59 градуса, което е 3°35'

За да се осигури еднакъв наклонен ъгъл на страничните режещи остриета на режещите зъби, жлебовете за стружките са разположени нормално спрямо спиралния ръб и са спирални. Ъгълът на наклона на жлебовете на чипа се приема равен на ъгъла на повдигане на спиралата по протежение на разделителния цилиндър, т.е.

βк =γmo=3,59 градуса.

3.3.18. Стъпка на чипа ( Tk)

Стъпката на жлебовете на чипа е включена в маркировките на ножа и се определя по формулата:

mm;

3.3.19. Аксиална стъпка на режещите зъби ( това)

Размерът на стъпката в аксиалното сечение на фрезата се определя по формулата:

мм.

3.3.20. Нормална стъпка на зъбите на режещия инструмент ( Т п )

Размерът на стъпката в нормалното сечение на ножа се определя по формулата:

3.3.21. Размери на профила на зъбите на фреза в нормално сечение

A) Дебелина на зъба по протежение на разделителния цилиндър:

mm;

ΔS- надбавка за дебелината на зъбите на нарязаните колела за по-нататъшна обработка. Равно на 0, защото крайна обработка.

B) Височина на главата на зъба: мм

B) Височина на стеблото на зъба: , Къде Si– коефициент на радиална хлабина между зъбната глава на колелото, което се реже, и зъбната кухина на фрезата. величина Siможе да се приеме равно на с .

ч 2 =ч 1 =8,75 mm.

D) Радиус на филето върху главата на зъба: mm.

D) Радиус на филето при стеблото на зъба: mm

Големината на ъглите на профила на дясната и лявата странична опора на задните повърхности на зъбите на фрезата в аксиалното сечение се определя по формулите:

за дясно: ;

Приемаме αop=20.11

Общи указания за изпълнение на проекта (работа).

Дизайнът на графичната част на проекта (размер на формата, букви, шрифтове, засенчване и др.) Трябва да се извърши в съответствие с ESKD.

Основните изображения на работни и монтажни чертежи са направени в пълен размер, т.к това ви позволява най-пълно да представите действителните размери и форма на проектирания инструмент.

Инструменти и техните секции, обясняващи формата и геометричните параметри на режещата част, формата на оформения контур и др., Могат да бъдат направени в увеличен мащаб, достатъчен за по-ясно изпълнение на конструктивните характеристики на изобразените елементи.

Изчислителните схеми и графичното изграждане на профили се извършват в увеличен мащаб, чийто размер се задава в зависимост от необходимата точност на конструкцията.

Работните чертежи на проектираните инструменти, в допълнение към изображенията на основните проекции, сечения и сечения, трябва да имат необходимите размери, допустими отклонения на размерите, обозначения на класовете за чистота на повърхността, данни за материала и твърдостта на отделните части на инструмента, както и като технически изискваниядо готовия инструмент за контрол, настройка, заточване, тестване.

Пише се на машина обяснителна записка до 30-40 страници. То трябва да е стегнато, написано и поднесено на добър литературен език.

Изчисленията трябва да съдържат оригинални формули, заместване на съответните цифрови стойности, междинни действия и трансформации, достатъчни за проверка без допълнителни изчисления.

Всички решения, взети по отношение на избора на конструктивни параметри на проектирания инструмент и материала на режещата част, трябва да бъдат придружени от обосновка.

Приетите нормативни, таблични и други данни трябва да бъдат придружени с връзки към използваните източници. За целта се препоръчва използването на официални справочни материали.

За всеки проектиран инструмент е необходимо да се разработи технически спецификации, базирайки се на изискванията към обработвания продукт и техническите условия за подобни конструкции на инструменти.

Когато разработвате нов инструмент, трябва да имате предвид изискванията за точност и технологичност, характеристиките на заточване и неговата производителност. Необходимо е да се предвиди икономия на скъпи инструментални материали, като се използват за тази цел сглобяеми, заварени конструкции и др.

Закрепващите и монтажните части на проектираните инструменти трябва да бъдат изчислени и приведени в съответствие с размерите на стандартизираните закрепвания на съществуващи машини или устройства.

Проектиране на фасонни фрези

За обработка на детайли с фасонен профил се използват фасонни фрези. Задачата на дизайнера, който проектира фасонен фреза, е да определи размерите и формите на неговия профил, които при проектираните ъгли на заточване и монтаж да създадат върху детайла профила, определен от неговия чертеж. Изчисленията, свързани с това, обикновено се наричат ​​корекция или просто корекция на профила на фасонни фрези.

Изготвяне на изпълнителни чертежи на части.

По време на изчислението на корекцията е необходимо да се определят координатите на всички точки, които съставляват профилната линия на оформения режещ нож на ножа. За да направите това, изчислете координатите на възловите точки на даден фасонен профил, а в някои случаи, когато има извити участъци, и координатите на отделните точки, разположени между възловите точки.

Въз основа на тези съображения, преди да продължите с корекционните изчисления, е необходимо първо да проверите дали всички координатни размери от базовите повърхности до възловите точки са налични на изпълнените чертежи на фасонните части и ако не са посочени, тогава е необходимо да се определят липсващите координатни размери на всички избрани точки. Чертежите на профилни части винаги съдържат размери, които ви позволяват да определите липсващите координатни размери. Основните и допълнителните корекционни изчисления за оформени режещи остриета на резци се извършват според номиналните размери.

При наличие на радиусни преходи върху оформения профил се определят разстоянията до възловите точки, образувани от пресичането на конюгираните секционни профили (без да се вземат предвид радиусите на кривината на преходната повърхност).

При изчисляване на фрези с кръгла форма се определят радиуси R1, R2, R3 и др. окръжности, преминаващи през възлови проектни точки. При изчисляване на фрези с призматична форма се определят разстоянията от възловите точки на профила на фреза с нормална форма до произволно избрана координатна ос. Тази начална координатна ос обикновено се изчертава през точка или през базова линия, която е на височината на центъра на въртене на детайла.

Методика за изчисляване на профила на фасонни фрези.

Изходните данни за проектиране на фреза са данните за детайла (материал и твърдост, форма и размери на фасонния профил, класове на чистота и точност).

Избор на дизайн на фасонни фрези.

Следните съображения се вземат предвид при избора на дизайн на фреза с форма на високоскоростна стомана.

Пръчковидните фрези са най-примитивният дизайн на този тип фрези; те са евтини за производство, но не позволяват голям бройповторно смилане. Поради това е препоръчително да се използват фрези за пръти за производство на малки партиди части, при условие че спестяванията от използването на профилирани фрези надвишават разходите за тяхното производство. Често прътовите фрези се използват като инструмент от втори ред, т.е. за производство на режещи инструменти със сложни профили.

Фрезите с призматична форма са по-скъпи за производство от ножовете за пръти, но позволяват значително по-голям брой повторни шлайфания. При равни други условия цената на обработката на един детайл с призматичен нож е по-ниска, отколкото с прътов нож; това е възможно в условията на мащабно и масово производство.

Голямото предимство на призматичните фрези с форма на лястовича опашка е високата им твърдост на закрепване, поради което те осигуряват по-висока точност на обработка в сравнение с фрезите с кръгла форма.

Фрезите с кръгла форма като въртящи се тела са удобни и евтини за производство и броят на повторното смилане, което позволяват, е голям; По този начин разходите за изработен детайл са най-ниски при обработка с фрези с кръгла форма. В резултат на това профилните фрези са получили най-широко разпространение в мащабното и масово производство. Друго важно предимство на фрезите с кръгла форма е лесното им обработване на вътрешни повърхности.

Техните недостатъци включват:

· рязко намаляване на ъгъла на заточване при приближаване на режещите ръбове към оста;

· изкривяване на режещите ръбове, което се получава, когато коничните участъци на профила на ножа се пресичат с предната равнина.

Оформените фрези със запоени твърдосплавни пластини позволяват многократно използване на тялото. Те обаче не са получили широко разпространение поради технологични трудности.

Изборът на конструктивни параметри на фасонни фрези се извършва съгласно таблиците (Приложения 1 и 2) в зависимост от размерите на профилния профил на детайла. В този случай основният параметър, влияещ върху размерите на фрезите, е дълбочината на оформения профил, който се определя по формулата:

t max = r max - r min, (1.1)

Къде t max , r min~ съответно най-големия и най-малкия радиус

оформен профил на частта.

При определяне на диаметъра на ножа се вземат предвид следните съображения. За да се намали консумацията на режещ материал за обработен

Винаги е изгодно да обработвате част с фреза с най-малък диаметър. От всички други гледни точки е препоръчително да работите с фреза с възможно най-голям диаметър, тъй като:

· разсейването на топлината се подобрява и става възможно да се увеличи
скорост на рязане;

· сложността на производството на фреза за част се намалява поради увеличаване на експлоатационния живот поради увеличаване на броя на повторните смилания.

В същото време производството и експлоатацията на фасонни фрези с твърде голям диаметър причинява редица неудобства, в резултат на което фрези с диаметър над 120 mm не се използват.

Таблицата (Приложение 1) показва минимално допустимите стойности на радиусите на фрезата, които се определят от дълбочината на обработвания профил и минимално необходимия диаметър на дорника или стеблото за закрепването му.

Препоръчително е да се настрои дължината на призматичните ножове на максимум, за да се увеличи броят на позволените повторни шлайфания; Останалите размери на фасонните фрези зависят главно от дълбочината и ширината на обработвания профил.

Има различни начини за закрепване на фрези с призматична форма. Книгата препоръчва размери за призматични фрези с форма на лястовича опашка. Размерите на лястовича опашка, посочени в таблицата (Приложение 2), се използват от местни фабрики, които произвеждат многошпинделни автоматични стругове.

Избор на преден и заден ъгъл.

Ъгълът, съответстващ на най-отдалечения от оста на фреза участък от фасонния профил, се избира в съответствие с механичните свойства на обработвания материал съгласно таблицата (Приложение 3). Общоприето е да се избира ъгъл от стандартния диапазон: 5, 8, 10, 12, 15, 20 и 25 градуса.

Трябва да се има предвид, че наклоненият ъгъл не е постоянен в участъци от фасонния профил на различни разстояния от оста на детайла; Тъй като секциите на разглеждания профил се отдалечават от оста на детайла, предните ъгли намаляват.

При външна обработка с фасонни фрези с >0, за да се избегнат вибрации, не трябва да се допуска прекомерно намаляване на режещите ръбове по отношение на оста на детайла; както е установено от практиката, това намаление не трябва да надвишава (0,1-0,2 ) най-големият радиус на обработвания детайл. Следователно ъгълът, избран от таблицата, трябва да се провери по формулата:

На машини, като правило, се монтират нормализирани държачи, които имат стандартен дизайн, следователно релефният ъгъл се взема в рамките на 8-15 °.

Трябва да се отбележи, че при фасонните фрези, тъй като въпросните профилни точки се отдалечават от оста на детайла, задните ъгли се увеличават.

За да се създадат задоволителни условия на рязане, във всички зони на режещия профил, перпендикулярни на проекцията на режещия ръб върху основната равнина, трябва да се осигурят ъгли на свобода от най-малко 4-5 °. Следователно, в процеса на коригиращо изчисляване на профила на фреза, ъглите на хлабина се прецизират във всички области.

Коригиращо изчисляване на профила на фасонен фреза.

Корекцията на профила може да се извърши графично и графично. Последният метод е най-простият и очевиден, така че се препоръчва за използване.

За да се изчисли профилът на ножа, е необходимо да се изберат редица възлови точки на профила на детайла, които по правило съответстват на точките на свързване на елементарни секции на профила.

Изчисляването на кръгли и призматични фрези се извършва по различни формули.

а) Процедурата за изчисляване на профила на фреза с кръгла форма (Фигура 1).

През възлова точка 1 начертайте лъчи под ъгли и свържете получените пресечни точки 2 и 3 с центъра на част O1.

В правоъгълен триъгълник 1a01 определете катет aO1 по формулата:

Изчислете стойностите на ъглите за останалите точки според зависимостта:

От триъгълници 1a01 и 2a01 определете страните (A1 и A2)

Фигура 1 - Графично дефиниране на профила на фреза с кръгла форма.

Изчислете дължините на отсечките Ci

Сi+1 = Ai+1 – A1 (1.6)

hp = R1 * sin ; (1,7)

B1 = R1 * cos, (1.8)

където R1 е външният радиус на ножа.

Определете дължините по формулата

(1.9)

Изчислете стойността на радиусите на фрезата, съответстващи на възлова точка 2

Изчислете ъглите на заточване в възловите точки на фрезата

(1.12)

Минималните приемливи стойности на ъгъла за кръгли фрези са: 40° при обработка на мед и алуминий; 50° - при обработка на автоматична стомана; 60° - при обработка на легирани стомани; 55° - при обработка на чугун.

Проверете ъглите на хлабина до минималната допустима стойност (4-5 °) в нормални сечения спрямо проекциите на режещите ръбове върху основната равнина. Изчислението се извършва по формулата:

Определете стойностите като разлики

(1.14)

Конструирайте профил на фасонен фреза в нормално сечение N-N, приемайки точка 1 за начало на координатите на точките на профила на фрезата, съответстват на: 2 n ; 3 n и т.н.

б) Характеристики на изчисляване на профила на фреза с призматична форма (виж Фигура 2).

Фигура 2 - Дефиниране на графичен профил

фреза с призматична форма.

Изчисляването на призматичния нож се извършва в същата последователност като кръговия нож. След като се изчисли стойността на Ci, е необходимо да се определят размерите на Pi, които са краката правоъгълни триъгълници 1а2

Така обобщената формула за изчисляване на радиуса на произволна точка в профила на фреза с кръгла форма е:

При изчисляване на призматични фрези се използва зависимостта

Очертания на ъглови и радиусни сечения

Профилите на фасонните части обикновено се състоят от прави участъци, разположени под различни ъгли спрямо тяхната ос, и участъци, очертани от кръгови дъги. Поради факта, че размерите на дълбочината на профила на фреза са изкривени в сравнение със съответните размери на профила на детайла, ъгловите размери на неговия профил също се променят съответно и кръговите дъги се превръщат в извити линии, чиито точни очертания могат да се определя само от местоположението на поредица от достатъчно близки приятелски точки.

Ъгловите размери на профила на ножа (Фигура 3) се определят по формулата:

Фигура 3 - Изчисляване на ъгловите размери на фасонния профил на фреза.

където е ъгълът на профила на фрезата;

Разстоянието между възловите точки, измерено перпендикулярно на страничните равнини на ножа.

Необходимостта от определяне на формата на извити участъци от профила на фреза от позицията на редица от неговите точки възниква сравнително рядко, тъй като в повечето случаи, с достатъчна за практиката точност, избрана заместваща кръгова дъга се изчертава върху изчисления участък на профил на фреза.

Радиусът и позицията на центъра на такава дъга се определят при решаването на добре позната задача - начертаване на окръжност през три дадени точки. Необходимите изчисления се извършват, както следва (Фигура 4).

Фигура 4 - Определяне на радиуса на замяна на профила на фреза.

Една от трите възлови точки, разположени върху извития участък на профила на ножа, се приема като начало на координати 0. Оста X е успоредна на оста на детайла, а оста Y е перпендикулярна на нея. Координатите X 0 и Y 0 на центъра на "заместващата" дъга на окръжност се определят по формулите:

(1.19)

където: х 1- по-малък, a х 2- големи координати на двете използвани

при изчисляване на точки;

y 1 и y 2 - координати на точки I и 2;

(1.20)

Радиусът на тази дъга се изчислява по формулата

При обичайното симетрично разположение на заместващата арка

изчисляването на тези стойности е значително опростено (Фигура 4):

кръг, изчисляването на тези количества е значително опростено:

Остава само да се определи

Горните зависимости често се заменят със съответните графични конструкции. При условие, че такива конструкции се извършват в разширен мащаб и с достатъчна точност, те водят до резултати, които са задоволителни за повечето случаи.

Допълнителни режещи ръбове на фасонни фрези.

В допълнение към основната режеща част, която създава оформените очертания на детайла (Фигура 5), оформеният фреза в повечето случаи има допълнителни режещи ръбове S 1части, подготвящи се за рязане от пръта, и S 2, обработка на фаска или част от част, която е отрязана при подрязване.

Фигура 5 - Допълнителни режещи ръбове на фасонни ножове.

При обработка на фаски съответните режещи ръбове трябва да се припокриват S 3, равна на 1-2 mm, като фрезата трябва да завършва с усилваща част S 4с ширина до 5-8 мм. Ширина на косене S 5трябва да е по-голяма от ширината на режещия ръб на режещия инструмент. Следните изисквания се прилагат към допълнителните режещи ръбове на профилиран нож:

1) За да се избегне триенето на задните повърхности на фрезата върху детайла, допълнителните режещи ръбове не трябва да имат участъци, перпендикулярни на оста на детайла, а трябва да бъдат наклонени към него под ъгъл най-малко 15 °.

2) За да се улесни монтирането на ножове за нарязване или рязане, е желателно допълнителните режещи ръбове да маркират точната позиция на крайните точки на контура върху детайла. Например, след обработката на частта, показана на фигура 5, с оформен фреза е лесно да се монтира фрезата за рязане в точката на огъване на профила и режещият фреза в точката, в резултат на което готовата част ще има дължината, посочена в чертежа.

Така общата ширина на фрезата се определя по формулата:

(1.23)

3) Режещият ръб, подготвящ среза, не трябва да излиза извън работния профил на ножа, т.е.

Начини за намаляване на триенето в секциите на профила,

перпендикулярно на оста на частта.

Съществен недостатък на фасонните фрези от основния тип е липсата на необходимите ъгли на хлабина в участъците на профила, перпендикулярни на оста на детайла (Фигура 6).

Фигура 6 - Триене между детайла и ножа в области

перпендикулярно на оста на частта.

В такива зони възниква триене между крайната равнина на частта, ограничена от радиуси и , и зоната на страничната равнина на профила на фреза.

Тъй като в такива зони не се извършва рязане и ръбовете върху тях са само спомагателни, работата при тези условия на малка дълбочина и обработката на крехки метали е възможна, но винаги е придружена от повишено износване на фрезата и влошаване на качеството на обработената повърхност. . С увеличаване на дълбочината на профила и вискозитета на материала става невъзможна обработката на участъци от профила, перпендикулярни на оста на детайла.

За да се намали триенето и износването на участъците на фрезата, перпендикулярни на оста, се използва подрязване под ъгъл 2-3 ° или се оставя тясна лента върху режещия ръб (Фигура 7).

Фигура 7 - Методи за намаляване на триенето в секциите на профила,

перпендикулярно на оста на частта.

В резултат на тези конструктивни промени, страничната равнина на профила на ножа заема позиция (изглед отгоре), при която излиза извън контакт с детайла.

Има и други начини за подобряване на условията на рязане в участъци от профила, перпендикулярни на оста. Те включват: заточване на допълнителни ъгли на ножовете или завъртане на оста на ножа спрямо оста на детайла.

Инструкции за избор на допуски за производство на фасонни фрези.

При определяне на допуски за производство на фасонен фреза е необходимо преди всичко да се изберат основните повърхности на детайла (радиални и аксиални).

Има вътрешни и външни основи. Положението на вътрешните основи спрямо външните се определя от настройките на машината. Външните основи са оста и краят на частта. За вътрешни основи се приемат онези повърхности на частта, чиито размери или разстояния са определени от външните основи с най-висока точност.

Както е показано на фигура 8, от позицията на основната повърхност на BR, свързана с радиалното основно измерение r Bс оста на частта, която е външната основа за обработка за нея, само диаметърът зависи директно г Б.

Фигура 8 - Технологичен комплекс от обработени повърхности

фасонна фреза, вътрешни и външни основи за обработка.

Повърхностите I и P са свързани с повърхността Br чрез размерите на дълбочината на профила. Вътрешната аксиална основа B0 тук е една от повърхностните фуги, свързани с външната основа (края на частта) чрез размера на аксиалната основа л Б; аксиалното положение на възловите точки I и 2 (l1 и l2) спрямо края на частта зависи от размера л Би размери, предавани от фрезата на детайла, ширина на профила l 01И l 02

Удобно е да се разделят размерите, използвани при проектирането и работата на фасонни фрези, както следва:

· радиални основни размери;

· размери на дълбочината на профила;

· осови основни размери;

· размери на ширината на профила;

· размери, характеризиращи формата на повърхностите.

Регулирането на фасонната фреза в радиална посока за обработка на даден детайл се извършва според основния размер (вътрешна основа).

Получаването на основния размер на част може да се извърши с определена точност, която е ограничена от толеранса на настройка. Може да се приеме равно на .

Размерите на дълбочината и ширината на профила на детайла се изчисляват по формулите:

(1.24)

Размерите на дълбочината на профила на фрезата се различават от съответните размери на профила на частта и се изчисляват по подобни формули с точност до 0,01 mm, а размерите на ширината на отделните секции на профила съвпадат с размерите на съответните секции на частта профил.

Толерансът на дълбочината на профила на детайла се определя по формулата:

За да изберете допуски за дълбочини на профила на фреза, използвайте формулата

където е толерансът за съответната дълбочина на профила на детайла;

Фактор на изкривяване.

При определяне на допустимите отклонения за размерите на ширината на профила се приема, че ширината на профила на фреза е равна на ширината на профила на частта. Освен това отклоненията от изчислените размери на геометричните параметри не влияят на ширината на профила. Следователно, като вземем предвид само компенсацията за оперативни грешки, можем да приемем:

(1.27)

където е толерансът за ширината на профила на фрезата;

Толеранс за ширината на профила на продукта.

Допустимите отклонения на наклона и свободните ъгли влияят върху отклоненията в дълбочината на профила на фрезата. Установено е, че при еднакви отклонения на ъглите и ,

задният ъгъл причинява по-големи грешки в дълбочината на профила, отколкото предният ъгъл. Поради това се препоръчва да изберете стойности на толеранс на ъгъла, които са еднакви по стойност, но различни по знак. Освен това знакът за допустимо отклонение на предния ъгъл трябва да се приеме положителен, а задният ъгъл - отрицателен.

Допустимите отклонения за диаметрите на ножа се задават съгласно формулата

Конструиране на шаблони за управление на фрезови профили.

Въз основа на резултатите от корекционните изчисления могат да бъдат конструирани шаблонни профили за контрол на точността на шлайфане на фасонни повърхности на фрези. За да направите това, през основните повърхности или точки се изчертава координатна линия, успоредна и перпендикулярна на оста или основата на приспособлението за рязане, от която се отлагат разстояния в перпендикулярни посоки, които определят относителната позиция на всички точки на оформения профил. Разположението на възловите точки по дълбочината на оформения профил на шаблона се определя чрез изчисление, а аксиалните разстояния са равни на аксиалните разстояния между същите възлови точки на оформения профил на детайла.

За да се улеснят контролните измервания на точността на изработване на оформения профил на шаблоните, препоръчително е да се изчислят и посочат ъглите на наклона на контурните секции, както и дължините на всички остриета, върху готовите чертежи на шаблоните, в допълнение към координатните размери.

Допустимите отклонения на точността на изработка на линейните размери на профилния профил на шаблона, посочени на чертежа, са 0,01 mm.

Контрашаблонът се използва за проверка на оформения профил на шаблона. Размерите на неговия профил съответстват на размерите на шаблона и се различават по точност на изработка. Допустимите отклонения за точността на производство на контрашаблата се приемат равни на 50% от допустимите отклонения за производство на шаблона.

Тъй като управлението на профила на ножа с шаблон и профила на шаблона с контра шаблон се извършва „през светлината“, работните зони на шаблона и контра шаблона са направени под формата на тясна лента с ширина 0,5-1,0 mm. Във вътрешните точки на свързване на участъци от фасонния профил без закрепвания се правят дупки или правоъгълни процепи за плътен контакт с измерваната повърхност.

Разработване и изпълнение на изпълнителни чертежи на фасонни фрези.

На работните чертежи на готовото изпълнение, оформените фрези трябва да бъдат показани в две проекции. Точни размериножовете се определят чрез шаблонни чертежи и следователно не са необходими повторни размери на оформения профил върху чертежите на ножа.

За правилната ориентация на оформения профил на режещия инструмент по време на процеса на шлайфане, чертежите във вида трябва да посочват диаметрите или разстоянията до основните повърхности от крайните възлови точки на оформения профил на режещия инструмент.

Основните размери, които трябва да бъдат посочени на чертежите на фасонните фрези, са: габаритни размери, размери на основни отвори или повърхности, дълбочина и ъгъл на заточване, диаметър на контролния кръг в края на кръгли фрези, ако е предвидено в изчислението, размери на закрепващата джанта.

За да се елиминира възможността за въртене на фрези с кръгла форма върху дорници по време на работа, в краищата на фрезите се правят или пръстеновидни ленти с гофри с правоъгълно напречно сечение, или отвори за щифт.

Щифтът се вкарва в отвора на ножа, а гофрите, както в първата, така и във втората версия, влизат в контакт с гофрирания колан на стълбовете, в които са фиксирани ножовете. Стъпката на зъбите на гофрирането е 3-4 мм. Има метод за закрепване с помощта на клиновидни канали.

При кръгли фрези с малки диаметри, които режат чипове с малко напречно сечение, не се предприемат конструктивни мерки за предотвратяване на въртенето на фрезите; ножовете се закрепват само поради сили на триене.

Дължината на призматичните фрези трябва да бъде 75-100 мм, за да може фрезата да се заточва многократно. Окончателната дължина на ножа обаче трябва да бъде съгласувана с мястото на монтаж на машината. За точно монтиране на фрезата на височината на центъра на детайла и увеличаване на стабилността на фрезата в работно положение в долната му част е направен отвор за регулиращия щифт.

Дизайн на брошки

Общи инструкции

Когато започва разработването на дизайн на протяжка, дизайнерът трябва да има ясна представа на какви изисквания трябва да отговаря проектираната протяжка. В зависимост от конкретните условия на производство, изискванията варират. В някои случаи се изисква протяжката да има най-голяма издръжливост, в други се изисква тя да осигурява най-малко грапавост и най-голяма точност, в трети е необходимо протяжката да има най-къса дължина (понякога дори ограничена до определен размер). Брошките, които отговарят на едно от тези изисквания, може да не отговарят на други. Например, протяжките за обработка на особено прецизни отвори с висок клас на повърхностно покритие трябва да имат голям брой завършващи зъби и да работят с малки подавания. Често завършващата част на протяжката в този случай се оказва по-дълга от грубата част. Следователно такива протяжки не могат да бъдат къси.

Чрез използването на методологията, описана по-долу, протяжките могат да бъдат проектирани така, че да отговарят на различни изисквания. Въпреки това, в зависимост от специфичните производствени условия и изисквания към частта, дизайнерът, използвайки тези препоръки, може да допълни или промени първоначалните стойности, дадени в таблиците.

По този начин, в случай на високи изисквания към грапавостта на детайла, дизайнерът трябва да увеличи броя на завършващите зъби в сравнение с броя на зъбите, дадени в съответната таблица. В същото време избягвайте големи подавания на груби зъби, като изберете от изчислените опции този, при който подаванията ще бъдат най-малки.

При проектирането на брошки трябва да се обърне голямо внимание на избора оптимален вариантмодели на рязане, като плавна работа, нормално поставяне или отстраняване на стружки, издръжливост и др. изпълнениеинструментите до голяма степен зависят от възприетия модел на рязане.

Метод за изчисляване на протяжките различни видовее до голяма степен подобен, с изключение на изчисляването на някои структурни елементи.

Методика за проектиране на кръгли протяжки.

Първоначалните данни за проектиране на протяжка са:

а) данни за детайла (материал и твърдост, размери на отвора преди и след протягане, дължина на обработка, клас на чистота и точност на обработка, както и други технически изисквания към частта);

б) характеристики на машината (тип, модел, теглителна и задвижваща мощност, скоростен диапазон, дължина на хода на пръта, вид на патронника);

в) естеството на производството;

г) степента на автоматизация и механизация на производството.

Избор на материал за протягане.

Проектирането на протяжка започва с избора на материал за протяжка. В този случай е необходимо да се вземе предвид:

свойства на обработвания материал,

· вид на протяжката,

характер на производството,

· клас на чистота и точност на повърхността на детайла (приложение 6).

За стоманата, ръководейки се от Приложение 5, първо се установява към коя група на обработваемост принадлежи стоманата от даден клас. Ако в Приложение 5 няма стомана от дадена марка, тогава тя принадлежи към групата за обработваемост, в която се намира най-близката до нея марка стомана. химически състави твърдост, или чрез физични и механични свойства.

Избор на метод за свързване на тялото на протяжката и стеблото

По своята конструкция протяжките биват: плътни, заварени и сглобяеми. Всички протяжки, изработени от HVG стомана, се произвеждат от едно парче, независимо от техния диаметър.

Фигура 11 - Режеща част на протяжката с повдигане за всеки зъб

а) общ изглед; б) надлъжен профил на зъбите за груба и довършителна обработка; в) надлъжен профил на калибриращите зъби; г) напречен профил на груби зъби; д) възможности за направа на жлебове за стружкоотделяне.

Протяжките от бързорежещи стомани марки P6M5, P9, P18 трябва да бъдат изработени от едно парче, когато диаметърът им е ; заварени със стебло, изработени от стомана 45Х ако ; заварени или с винт от стомана 45Х, ако D>40 мм.Заваряването на стеблото с протягащия прът се извършва по шийката на разстояние 15-25 mm от началото на преходния конус.

Фигура 12 Режеща част на променливо режещо протягане.

а) общ изглед на режещата част (I - груби зъби; P - преходни зъби; W - завършващи зъби; IV - калибриращи зъби);

б) надлъжен профил на зъбите;

в) напречен профил на грапави и преходни зъби (1-прорезен зъб; 2-почистващ зъб);

г) напречен профил на зъбите на завършващия профил;

д) напречен профил на довършителни зъби (3-втори зъб от втория участък; 4-първи зъб от втория участък; 5-втори зъб от първия участък; 6-първи зъб от първия участък).

Типът стебло се избира в зависимост от вида на патронника, наличен на машината за протягане. Размерите на стеблата са дадени в Приложение 7.

За да може стеблото да преминава свободно през отвора, предварително подготвен в детайла, и в същото време да е достатъчно здрав, неговият диаметър се избира според таблиците, който е най-близък до диаметъра на отвора на детайла преди протягане. Ако избраният диаметър на стеблото съответства на сила на теглене, която е допустима при условията на неговата якост, значително по-голяма от силата на теглене на машината Q, тогава диаметърът на стеблото може да бъде намален по конструктивни причини.

Избор на преден и заден ъгъл. Ъгълът на наклона (Приложение 8) се задава в зависимост от обработвания материал и вида на зъбите (грубо и преходно, довършително и калибриране).

Надбавката за протягане се определя по формулата:

(2.1)

където е най-големият размер на отвора, който се обработва,

(2.2)

където е най-малкият размер на предварително подготвения отвор; толеранс на диаметъра на отвора.

Определяне на повдигането на зъбите.

За протяжки, работещи по модел на профилно рязане, издигането на зъб се прави еднакво за всички режещи зъби (Приложение 9). На последните два или три режещи зъба повдигането постепенно намалява към калибриращите зъби.

При протяжките с променливо рязане издигането на грапавите зъби се определя от тяхната издръжливост. Издръжливостта на протяжката се определя от издръжливостта на завършващата й част; издръжливостта на грубата част трябва да бъде равна или малко по-голяма, но в никакъв случай по-малка от издръжливостта на завършващата част.

Обикновено повдиганията на зъбите на завършващата част са 0,01-0,02 mm на диаметър. По-малките асансьори се използват рядко поради трудностите при тяхното внедряване и управление. Поради факта, че завършващата част на променливите режещи протяжки има два вида зъби: първият - с издигане на всеки зъб (Фигура 14, а) и вторият - (Фигура 14,6) с издигане на сечение от два зъба, с един и същи С увеличаване на диаметъра дебелината се оказва различна.

Фигура 14—Дебелина на среза на завършващата част на променливата режеща протяжка.

При повдигане на всеки зъб дебелината на среза е равна на двойното повдигане отстрани, т.е. . При конструиране на зъби в секции е равно на повдигането, т.е. . Скоростите на подаване, препоръчани за довършителни зъби на променливи протяжки, са посочени в Приложение 10. Скоростите на рязане, в зависимост от свойствата на обработвания материал, чистотата и точността на обработка, са посочени в Приложение 11. В зависимост от избраната скорост на рязане, номограми (Приложение 12) определят издръжливостта на завършващата част на протяжката. Ако това съпротивление е недостатъчно за определени условия, то може да се увеличи чрез намаляване на предварително избраната скорост на рязане. След това, въз основа на издръжливостта, установена за крайните зъби и приетата скорост на рязане, се намира дебелината на рязане на грубите зъби.

Определяне на дълбочината на канавката, вижте фигури 11, 12, 13.

произведени по формулата:

(2.3)

къде е дължината на теглене;

Коефициентът на запълване на жлеба за стружките се избира съгласно Приложение 13.

За да се осигури достатъчна твърдост на протяжка с диаметър на напречното сечение в долната част на жлеба за стружки по-малък от 40 mm, е необходимо дълбочината на жлеба за стружки да не превишава .

Параметрите на профила на режещите зъби в аксиалното сечение се избират в зависимост от дълбочината на жлебовете на чипа за единични протяги в Приложение 13 и за променливи протяжки за рязане в Приложение 14.

Тъй като един профил в Приложение 14 съответства на няколко стойности на стъпка, се взема по-малката.

Забележка: За да получите най-добро качествообработена повърхност, стъпката на режещите зъби на единичните протяжки се прави променлива и равна

Най-голямо числоедновременно работещи зъби се изчислява по формулата:

Получената при изчислението дробна част се изхвърля.

Определяне на максимално допустимата сила на рязане

Силата на рязане е ограничена от теглителната сила на машината или силата на протягане в опасни участъци - по стеблото или по протежение на кухината пред първия зъб. Най-малката от тези сили трябва да се приеме като максимално допустима сила на рязане.

Стойностите на и се определят както следва.

Изчислената теглителна сила на машината, като се вземе предвид ефективността на машината, обикновено се приема равна на:

(2.5)

където е теглителната сила според паспортните данни на машината (Приложение 15).

Силата на рязане, разрешена от якостта на опън на стеблото в сечението (Приложение 7), се определя по формулата:

(2.6)

къде е зоната на опасния участък.

Стойностите се избират в зависимост от материала на стеблото: за стомани Р6М5, Р9 и PI8- = 400 MPa за стомани ХВГ и 45Х- = 300 MPa. Силата на рязане, разрешена от силата на опасния участък на режещата част, се определя по формулата:

(2.7)

където е диаметърът на опасния участък

За протяжки от стомани P6M5, P9 и PI8 с диаметър до 15 mm се препоръчва

400...500 MPa;

с диаметър над 15 mm = 35О...400 MPa;

за протяжки от HVG стомана (всички диаметри) = 250 MPa.

Определяне на аксиалната сила на рязане при протягане.

Извършва се по формулата:

Къде - вижте Приложение 16.

Диаметър на отвора след протягане.

При проектиране на единична протяжка получената стойност се сравнява с теглителната сила на машината, със силите на рязане, позволени от якостта на протяжката в опасния участък и здравината на стеблото.

При проектирането на групова протяжка силата на рязане, изчислена по формула (2.9), се използва за изчисляване на броя на зъбите в секцията:

И те се определят само за групови пробивки съгласно Приложение 10.

Диаметърът на предната направляваща част се определя от диаметъра на отвора преди протягане с отклонения според фитингите f7 или e8.

Определяне на размерите на режещите зъби.

За единични протягачи диаметърът на първия зъб се приема равен на диаметъра на предната направляваща част, диаметърът на всеки следващ зъб се увеличава с SZ.

На последните режещи зъби повдигането на зъб постепенно намалява. Диаметрите на тези зъби са съответно 1.2SZ и 0.8SZ.

В протяжките с променливо рязане първите зъби на грубата и преходната секции се наричат ​​прорези, а последните се наричат ​​оголване. Всеки от зъбите реже слой от материал с еднаква ширина с еднакъв SZ ръст.

Почистващият зъб е направен с цилиндрична форма с диаметър () mm по-малък от диаметъра на шлицовите зъби. Задава се допустимото отклонение на диаметъра на режещите зъби

Броят на режещите зъби за единични протяжки се изчислява по формулата:

(2.13)

Броят на зъбите за калибриране е приет.

Броят на секциите на грубите зъби за променливи режещи протяжки се определя по формулата:

Ако резултатът от изчислението е дробно число, то се закръгля до най-близкото по-малко цяло число. В този случай остава част от надбавката, която се нарича остатъчна надбавка, тя се определя по формулата:

(2.15)

В зависимост от размера, остатъчната надбавка може да бъде класифицирана като груба, преходна или довършителна част. Ако половината от остатъчната надбавка надвишава количеството на повдигане на зъбите от страната на първата преходна секция, тогава се определя една допълнителна секция от груби зъби, за да я отреже. Повдигането на зъбите на преходната част се избира от Приложение 10.

Ако половината от остатъчната квота е по-малка от издигането от страната на първия преходен участък, но не по-малко от 0,02-0,03 mm, тогава остатъчната квота се прехвърля към довършителните зъби, чийто брой съответно се увеличава. Микронна част от остатъчната резервна част се прехвърля към последните довършителни зъби.

Така броят на грубите зъби:

Броят на преходните, довършителните и калибриращите зъби се избира съгласно Приложение 10 и се коригира в зависимост от разпределението на остатъчната допустима стойност. Общ брой зъби на протяжката:

Стъпката на калибриращите зъби за единични цилиндрични протяжки се приема равна на:

(t се определя съгласно таблицата в Приложение 13).

За променливи протяжки за рязане средните стойности на стъпката на довършителни и калибриращи зъби се определят от условието (Приложение 14):

. (2.19)

Получените стойности на стъпките се закръглят до стойностите на таблицата.

Първата стъпка на завършващата част (между първия и втория зъб) има по-висока стойност. Променливите стъпки се придвижват от завършващата до калибриращата част в произволна последователност.

Определяне на конструктивните размери на задната направляваща част.

При цилиндричните протягачи задната направляваща част има формата на цилиндър с диаметър равен на най-малкия диаметър на протягания отвор.

Забележка: За дълги и тежки протяжки, поддържани при работа от стабилна опора, се определя диаметърът на задния опорен щифт.

Определяне на разстоянието до първия зъб на протягане по формулата:

където е дължината на стеблото (приложение 7);

, след което правят набор от брошки. Общият брой на режещите зъби се разделя на приетия брой проходи, така че дължините на протяганията на всеки проход да са равни. Диаметърът на първия режещ зъб на протягането на този проход се приема равен на диаметъра на калибриращите зъби на протягането на предишния проход.

Обозначаването на конструктивните елементи на жлебовете за отделяне на чипове за единични протяжки се извършва съгласно Приложение 17, а за променливи прорези за рязане структурните елементи за отделяне на чипове се изчисляват в следния ред.

Целият периметър на чиповете, нарязани от една секция, се разделя на равни части между зъбите на секцията. За всеки зъб на сечението има част от периметъра, равна на:

Броят на секторите за рязане и следователно на филетата се определя по формулата:

където B е ширината на сектора на рязане, която се препоръчва

(2.27)

определя се по формулата:

(2.28)

Ширината на филетата се определя по формулата:

Броят на филетата за довършителни зъби може да се изчисли по следната формула (закръгляване на получените резултати до най-близкото четно число):

На последния преходен участък и на всички крайни зъби, за да се гарантира, че филетата се припокриват с режещите сектори на следващите зъби, ширината на филетата се приема с 2-3 mm по-малка, отколкото на първите секции на преходните зъби, т.е.

При конструиране на довършителни зъби в секции техните диаметри (в рамките на една сечение) се избират еднакви. Същото важи и за последната част на преходните зъби.

Радиусът на филето се задава в зависимост от ширината на филето и диаметъра на протягането (Приложение 18).

Филтърите на завършващите зъби и на последния участък на преходните зъби се нанасят върху всеки зъб и са разположени шахматно спрямо предходния зъб. Ако протяжката има един преходен участък, тогава той се изгражда като последен преход.

Методика за проектиране на шлицови протяжки.

За да изчислите протягането, задайте (Фигура 15): диаметър на отвора преди протягане D0, външен диаметър на шлици D, вътрешен диаметър на шлици d, брой шлици n, ширина на шлици B, размер на шлиц m и ъгъл на фаска при вътрешния диаметър на шлицови канали (ако не е посочено в чертежа, тогава конструкторът го задава сам). Характерът на производството, материалът на детайла, твърдостта, дължината на протягане l, необходимата грапавост на повърхността и други технически изисквания, както и моделът, теглителната сила Q на машината и ходът на пръта.

Последователността на изчисление е същата като при проектирането на кръгли протяжки. Въпреки това, дадено характеристики на дизайнасплайн профил, допълнително извършете следните изчисления.

Определение най-високи стойностирежещи ръбове (Фигура 16) скосени, шлицови и кръгли зъби.

Дължината на режещите ръбове на оформените зъби се определя приблизително по формулите: за протяжки тип А

Фигура 15 - Геометрични параметри на оригиналния профил на шлицевата част.

За протяжки тип B и B

Въведение

Фасонните фрези са инструмент, чиито режещи ръбове имат форма, която зависи от формата на профила на детайла.

Оформените фрези работят в трудни условия, тъй като всички режещи ръбове едновременно участват в рязане и създават големи сили на рязане. Използването им не изисква висококвалифицирани работници, а точността на обработваните детайли се осигурява от конструкцията на самата фреза. Внимателно изчислени и прецизно произведени фасонни фрези с правилна инсталацияте на машини осигуряват висока производителност, прецизна форма и размери на обработваните детайли.

Точността на производството на части с помощта на фасонни фрези може да бъде постигната до 9-12 степени на точност.

Фрезите с кръгла форма се използват за струговане на външни и вътрешни повърхности, а призматичните само за външни. Основните предимства на фрезите с кръгла форма са лекотата на тяхното производство и голям брой повторения в сравнение с призматичните фрези. Фрезите са монтирани на дорник и осигурени срещу въртене с помощта на гофри, направени на един от краищата.

По-често гофрите се правят на специален пръстен с щифт, който е част от държача за закрепване на фрезата към машината. В този случай на резеца се пробива отвор за щифта.

Дължината на профила на фасонния фреза се приема малко по-голяма от дължината на детайла. Допустимата дължина на профила на ножа L p при закрепване на детайла в патронника е ограничена.

Дизайн на фреза с кръгла форма

Фрезите с форма са скъп и сложен инструмент. За кръгла фреза само самата фреза е изработена от бързорежеща стомана, а държачът, на който е монтиран, е от конструкционна стомана. За да се предотврати завъртането на ножа върху държача, се прави назъбена гофрирана повърхност.

За производството на кръгли ножове е препоръчително да се използват многофункционални машини с ЦПУ.

При обработката на тези машини се отбелязва лекотата на производство дори на най-сложните профили.

Основните структурни елементи на оформен кръгъл нож, които трябва да бъдат определени, са:

външен диаметър на фрезата;

диаметър на отвора;

оформен профил на фреза;

дължина на ножа.

Външният диаметър на фрезата се задава, като се вземат предвид:

височина на профила на продукта,

разстояние, необходимо за отстраняване на стружки L,

минимална стойност на размера на режещата стена M.

Фигура 1. Стандартен размер на оформена повърхност

Размери на частта: D - 42 мм; D 1 - 45 mm; l 1 = 3 mm; l 2 -- 18 mm; l 3 = 33 mm;

L =40 mm; f = 0,5 мм.

Обработен материал - стомана 20XG

Приемаме дължината на фрезата да бъде увеличена с 4 mm в сравнение с дължината на детайла, за да компенсира неточността на монтиране на пръта спрямо фрезата.

На повърхността, която е в контакт с шината, правим подрязан ъгъл, за да предотвратим триенето на страничната повърхност на фрезата в шината.

За да се улесни прецизното монтиране на ножа на височината на центъра на продукта, върху тялото на ножа трябва да се направят прорези. За по-лесно заточване се препоръчва да поставите контролна кръгла маркировка върху ножа, чийто радиус е равен на hp.

Допустимите отклонения за точността на производство на всички линейни размери на ножа не са директно посочени. Обикновено се задават допустими отклонения за производството на всички размери на шаблона за даден нож, а профилът на ножа се измерва от шаблона. Допустимите отклонения за производство на шаблони се приемат в диапазона от 0,01-0,02 mm.

Избор на материал за рязане на части.

Избираме бързорежеща стомана R6M5.

Характеристики на R6M5.

Стомана R6M5 замени основно стомана R18, R12 и R9 и намери приложение при обработката на цветни сплави, чугуни, въглеродни и легирани стомани, както и някои топлоустойчиви и устойчиви на корозия стомани.

Здравината на този материал е задоволителна. Повишена устойчивост на износване при ниски и средни скорости на рязане. Този материал има широк диапазон от температури на охлаждане.

Опесъчаемостта е задоволителна.

Стомана R6M5 се използва за производството на всички видове режещи инструменти при обработка на въглеродни легирани конструкционни стомани; За предпочитане за производство на инструменти за нарязване на резби, както и инструменти, които работят с ударни натоварвания.

Химичен състав на стомана R6M5:

Твърдостта на материала P6M5 след отгряване е HB 10 -1 = 255 MPa.

Геометрия на фасонната фреза.

Фрезата с форма, както всяка друга фреза, трябва да бъде оборудвана с подходящи задни и наклонени ъгли, така че процесът на отстраняване на стружките да се извършва при достатъчно благоприятни условия.

Геометричните параметри на режещата част - ъгли b и d - се задават в основната точка (или на основната линия) на режещия ръб в равнината n, перпендикулярна на основата на приставката за рязане. Точка А, която е най-отдалечена от монтажната основа, се приема като базова точка.

Фигура 2. Геометрични параметри на режещата част

Предният ъгъл на радиален кръгъл фреза се прави по време на производството му, като предната повърхност се поставя на разстояние h от оста на фреза, а задният ъгъл се получава чрез задаване на оста на фреза над оста на детайла със стойността h p. :

h p = RХsin(b)

където R = D/2 е радиусът на ножа в основната точка (D е максималният диаметър на ножа).

Стойността на предните ъгли на радиалните резци се определя според таблицата. 5 в зависимост от обработвания материал и материала на ножа.

Ъгълът на хлабина на режещия ръб зависи от формата на фрезата и неговия тип; за фрези с кръгла форма ъгълът на хлабина се избира в диапазона 10 0 -15 0. За изчисления ще вземем 15 0.

Дадените стойности на задния и предния ъгъл се отнасят само за външните точки на профила на ножа. Тъй като разглежданите точки се приближават до центъра на кръглия нож, задният ъгъл непрекъснато се увеличава, а наклоненият ъгъл намалява.

Изчисляване на фасонна фреза

Профилът на оформения фреза по правило не съвпада с профила на детайла, което изисква регулиране на профила на фрезата.

За да направите това, определете размерите на нормалното сечение за призматични и аксиални сечения за кръгли фрези.

Профилът на фреза се регулира по два начина:

графика;

аналитичен;

Графичните методи осигуряват най-голяма точност, те са прости и приемливи при настройка на профила на фрези с прости конфигурации, с ниски изисквания за точност и за приблизително определяне на профила на фрези със сложна и прецизна форма. Всички те се основават на намирането на естествения размер на плоска фигура, определен от нормалното или аксиалното сечение на фасонния фреза. На практика профилът на фасонната фреза се настройва с помощта на аналитичен метод, който осигурява висока точност.

Когато задният и наклоненият ъгъл са равни на 0, профилът на фрезата ще съвпадне точно с профила на детайла.

В нашия случай ъглите не са равни на 0, в този случай можете да забележите, че профилът на фрезата се променя в сравнение с профила на детайла, всички размери на профила, измерени перпендикулярно на оста на детайла, се променят на фреза.

Нека определим профила на режещия ръб за нашия нож по два начина и да ги сравним.

Първи метод: Графичен,

Втори метод: Аналитичен.

Графично изчисляване на профил на фреза

Профилирането се свежда до следното. Характерни точки 1, 2, 3... от хоризонталната проекция на детайла се пренасят върху хоризонталната ос на вертикалната проекция на детайла и след това с радиуси, описани от центъра на вертикалната проекция на детайла, се прехвърлят до маркировката на предната повърхност на ножа. Така се постига корекция от наличието на преден ъгъл. Получените точки се прехвърлят от маркировката на предната повърхност с радиуси, описани от центъра на ножа към хоризонталната ос на неговата вертикална проекция. В резултат на този трансфер се прави корекция за наличието на заден ъгъл. Получените точки се спускат надолу, докато се пресичат с хоризонтални линии, изтеглени от характерните точки на хоризонталната проекция на частта.

На фиг. 4, в допълнение към профилирането, са дадени допълнителни режещи ръбове на фрезата, чиито размери могат да бъдат взети предвид при проектирането на неговия дизайн: S 1 - режещ ръб, който подготвя за рязане на детайла от детайла (обикновено прът); върхът му не трябва да излиза извън работния профил на ножа, т.е. t - трябва да бъде по-малко от (или равно на) t max. В този случай ширината на жлеба за рязане трябва да бъде с 0,5... 1 mm по-широка от дължината на главния режещ ръб на режещия инструмент. Ъгълът q трябва да бъде поне 15°.

Допълнителен режещ ръб S 2 е необходим за скосяване или подрязване на част; S 5 = 1...2 mm - припокриване; S 4 = 2...3 mm - укрепваща част.

По този начин дължината на фрезата

L R = l d + S 2 + S 4

където l d е дължината на частта.

L p = 40 + 15 + 2 = 57 mm

Фигура 4. Графичен метод за профилиране на фреза със заточване под ъгъл r

Диаметърът на фрезата с кръгла форма се определя графично. Максимална дълбочина на обработвания профил

d min, d max - най-големият и най-малкият диаметър на профила на детайла.

Според най-голямата дълбочина на обработвания профил съгласно табл. 3 намираме

D = 60 mm, R 1 = 17 mm.

където R= D/2 е радиусът на ножа в основната точка (D е максималният диаметър на ножа).

За да се получи задният ъгъл на нож с кръгла форма, неговият връх при работа е разположен под оста на ножа на разстояние h.

Фигура 5. Определяне на свободните ъгли на фрезата

Изчисляваме височината на заточване на фасонния нож с базова точка спрямо оста на частта:

h p =17 * sin25=7,1 mm

Оформеният контур се разделя на отделни участъци, базовите точки, характеризиращи краищата на участъците, се обозначават с номера и се определят координатите на всички базови точки, т.е. Таблица 1 е съставена (виж Фигура 5).

Препоръчително е да подредите базовите точки така, че да имат еднакви радиуси r по двойки, което намалява обема на корекционните изчисления. Неизвестните координати на точки се определят чрез решаване на правоъгълни триъгълници. Например: задава се размерът l i, след което се определя радиусът на точката r 1 и след това, имайки радиуса, размерът l i ” се получава по подобен начин. Точността на изчисляване на координатите на точките на детайла е 0,01 mm.

Тъй като оформеният нож обикновено трябва да се изчислява върху определен брой възлови точки, за удобство изчисленията могат да бъдат представени под формата на таблица

Таблица 1

Аналитично изчисляване на профила на фасонен фреза

Решаване на елементарни геометрични задачи, броят на характерните точки, чрез които определяме радиусите на профилните точки на детайла, както при геометричния метод - 8.

Нека означим с числа 1,2,...., i условно точките от даден профил, радиусите r 1 , r 2 .... на възловите точки и разстоянието по оста между тях l 21 ... ....l i1 се определят от чертежа на детайла и са обобщени в таблица 1. Нека точка 1 е разположена на височината на центъра на въртене на детайла (базова точка). През точка 1 изчертаваме предната повърхност на фрезата под ъгъл r 1. Поради наклона на предната повърхност, останалите възлови точки (2, 3, ..., i) са разположени под центъра на въртене на детайла.

За изчисляване на профила на фрези с кръгла и призматична форма е необходимо да се определят разстоянията C i1 по предната повърхност от точка i до точка 1.

Където r 1, r i са радиусите съответно на основата и i-та възлова точка.

Следователно стойността на C i1 не е свързана със структурната форма на ножовете, т.е. формулата е валидна както за призматични, така и за кръгли ножове.

Определете радиуса R i на фрезите за външна обработка:

където r 1, b 1 - предни и задни ъгли за базова точка 1;

Определяме разстоянието на дълбочината на профила в аксиалното сечение на фрезата с кръгла форма:

t 2 =30-29,5=0,5 mm

t 3 =30-29,5=0,5 mm

t 4 =30-26=4 mm

t 5 =30-24,8=5,2 mm

t 6 =30-26=4 mm

t 7 =30-29,5=0,5 mm

t 8 =30-29,5=0,5 мм

Нека сравним размерите на фрезата, получени по два метода:

Таблица 2.

По този начин максималното несъответствие между двата метода е 1,163%, като сравняваме тези два метода за изчисляване на профила на фреза, определяме, че аналитичният метод е най-точен.

Грешката не е голяма, така че за производство в малък мащаб можете да използвате графичния метод.

Проектиране на шаблон и контрамодел

Въз основа на резултатите от изчислението на корекцията се конструира шаблонен профил за контрол на точността на профила на фасонната повърхност на фрезата след шлайфане и контра шаблон за контрол на профилите на шлифовъчното колело за обработка на профила на фреза. За да направите това, през базовата точка се изчертава координатна линия, успоредна на оста, от която се нанасят изчислените стойности на височината на профила на фреза в характерни точки DR i. Аксиалните размери на профила на фреза с ос, успоредна на оста на детайла, са равни на аксиалните размери на детайла.

Криволинейните участъци на профила са посочени под формата на дъга с радиус r, чиято стойност се определя с помощта на координатите на три характерни точки, разположени на извития участък, или координатите на редица точки, през които минава кривата.

Точност на изработка на профила ±0.01. За улесняване на шлайфането по протежение на профила се прави скосяване под ъгъл 30°. Материал на шаблона - стомана 20ХГ, твърдост HRC 58...62.

Фрезите се използват за обработка както на вътрешни, така и на външни профилни повърхности и се предлагат в различни разновидности. Използват се в масово, серийно и дори индивидуално производство.

Принцип на действие: радиален и тангенциален. По дизайн фрезите с радиална форма са изработени от три вида: дискови или кръгли; призматични и пръчковидни. При прътовите и призматичните фрези работният инструмент често е изработен от бързорежеща стомана, а държачите са изработени от конструкционна стомана. Освен това, за да се спести бързорежеща стомана, режещата част е заварена.

Широкото използване на фрези с кръгла форма се обяснява с относителната простота на тяхното производство и издръжливост (разрешен е голям брой повторни смилания).

Напоследък при обработката на трудни за рязане материали се използват карбидни фрези, въпреки трудността при заточването им, особено сложни профили.

Размерите на работната част и височината на профила на режещата част на инструментите ще бъдат равни на съответните размери и височина на профила на обработваната част, ако ъглите α И γ са равни на нула. Такива геометрични параметри обаче практически не се използват, т.к рязане в този случай е почти невъзможно. Оформените фрези са заточени и настроени, за да осигурят положителни ъгли на наклон и свободен ъгъл. Наклоненият ъгъл както на призматичните, така и на кръглите ножове се постига чрез заточване. Ъгълът на хлабина на кръглия се създава чрез изместване на центъра на ножа с известно количество h r, а за призматичен - по наклона му. Вижте фиг.

В практиката са широко разпространени фрези с успоредна ос спрямо детайла. Наклоненото разположение на оста се използва в случаите, когато конфигурацията на частта в определени участъци от профила не осигурява минимално необходимите задни ъгли с паралелно разположение.

Профил на част, измерен по оста ( l 1 , l 2 , …l n), точно съответства на профила на фрезата, като оста е успоредна на детайла. За постигане на необходимата височина и форма на профила се правят подходящи корекционни изчисления на профила на инструмента.

Има два метода: графичен и аналитичен. Графично – изпълнява се по правилата на проекционното чертане и е описано в [ Нефедов Н. А. Проблеми при проектирането на режещи инструменти / Н. А. Нефедов, К. А. Осипов. – Л.: Машиностроене, 1990. – 328 с.]. След това можете да използвате и COMPASS.

СТЪПКИ НА ПРОЕКТИРАНЕ НА ФОРМЕНИ ФРЕЗИ

Проектирането на фасонни фрези се състои от следните основни етапи:

1) изготвяне на чертеж на част за изчисляване на фасонен нож;

2) избор на тип фреза;

3) определяне на ъглите на режещата част и ъглите на монтаж на фрезата;

4) определяне на габаритни и присъединителни размери на фрезата;

5) изчисляване на размерите на профила на ножа (изчисляване на коригиращия нож);

6) изчисляване на допустимите отклонения за размерите на профила, ъглите на заточване и монтажа на ножа;

7) изготвяне на работен чертеж на фреза;

8) проектиране на шаблон за контрол на профила на ножа по време на неговото производство и шаблон за контра за проверка на шаблона;

9) дизайн на държач за монтиране на ножа на машината.

Изготвяне на чертеж на част за изчисляване на фасонен фреза. За да изчислите размерите на профила на ножа, трябва да посочите изчислените или теоретичните размери на детайла. За да се улесни получаването на всеки размер в рамките на неговата зона на толерантност при обработката на детайл, неговите средни размери се приемат като теоретични размери на детайла. Например, даден вал с диаметър . Тогава средният диаметър на вала в диапазона на допустимите отклонения ще бъде 49,934, а изчислената стойност на радиуса ще бъде 24,967. Ако размерът е на чертежа без толеранс, тогава той се приема съгласно 10...11 стандарти за точност; знакът за отклонение в този случай е "+" за женски размери, "-" за мъжки, "+" за други размери. По правило надлъжните размери на профила и радиусите на дъговите сечения се приемат с отклонения "±", поради което техните номинални стойности могат да се приемат като изчислени размери.

Най-голямата трудност е при определянето на радиусите на междинните точки на дъговите сечения. В този случай за дадени теоретични размери г 1 , г 2 , Л, Р, и дължини л 2 , л 3 , …л 6, (фиг.) намерете радиусите на точките 2...6, т.е. r 2 , r 3 , … r 6. В някои случаи е необходимо да се определи и най-малкият радиус r min point M. За да разрешите тези въпроси, първо трябва да намерите координатите на центъра на кръга л 0 и r 0, което се получава с помощта на тригонометрични отношения.

Ако не се изисква висока прецизност на обработката на детайла, такива размери могат да бъдат определени графично (чрез изчертаване на профил в достатъчно голям мащаб). Препоръчително е също така резултатите да се проверяват графично по време на аналитичните изчисления, за да се избегнат груби грешки.

Решението на въпроса с допълнителните остриета на фреза се дължи на факта, че често фрезите с форма, в допълнение към обработката на даден профил, също скосяват края на детайла и изрязват жлеб, за да улеснят работата на режещия нож ( Фиг. 3.10). Диаметър на канала гне трябва да бъде по-малък от най-малкия диаметър на детайла г min и зависи от твърдостта на детайла и неговата конфигурация. С други думи, режещият ръб за рязане не трябва да излиза извън работния профил на ножа. Размер bсе прави малко по-голяма или равна на ширината на режещия инструмент, ъгъл φ = 15...20°. В бъдеще при проектирането на фреза се взема предвид целият профил заедно с допълнителните остриета. За да се предотврати триенето на задната повърхност на режещото острие, неговата точка "C" трябва да бъде разположена под всички точки на профила на ножа.

Избор на вида на фасонната фреза. В производствени условия, при проектиране на фасонни фрези, първоначалните данни обикновено са чертеж на детайла. При избора на вида фасонен фреза за неговата обработка се ръководим от следните съображения.

Фрезите с призматична форма се използват само за външна обработка. По-голямата твърдост на тяхното закрепване в държачи с помощта на "лястовича опашка" позволява работа с високи подавания или профили на обработка по-голяма дължинас повишени изисквания към точността на размерите и профила на обработвания детайл.

Прътовите фрези се използват за единично и дребномащабно производство на детайли, тъй като позволяват малък брой презаточвания и изискват регулиране на височината с помощта на подложки след всяко презаточване. В други случаи се използват кръгли (дискови) резци. Те позволяват по-голям брой повторни смилания и са по-технологично напреднали за производство. В допълнение, вътрешните профилирани повърхности се обработват с кръгли фрези.

Фрезите от радиален тип се използват по-често, тъй като повечето машини имат опори с фреза, монтирана на височината на оста на детайла. Фрези от тангенциален тип могат да се използват, когато дълбочината на оформения профил на детайла е плитка (tмакс< 0,12D), однако, надо учитывать возможности размещения и закрепления такого резца на суппорте станка. Важным достоинством тангенциального резца является возможность обработки деталей разного диаметра с одинаковыми фасонными профилями и постепенное врезание и выход резца, что ведет к уменьшению усилий резания и позволяет обрабатывать нежесткие детали, с точностью до 0,03 мм на диаметр. Однако производительность обработки при их использовании ниже, чем при работе резцов радиального типа.

Фрези с двоен наклон на гребена, когато λ и γ ≠ 0, се използват при обработка на профили с конично сечение с повишена точност.

Фрезите със специална инсталация (с разгъната монтажна основа или наклонено тяло) служат за подобряване на условията за обработка на крайните секции на профила на детайла, тъй като това увеличава ъгъла на хлабина α N ​​. Завъртането на основата под ъгъл ψ се прилага за всички фрези; страничен наклон на тялото под ъгъл α b - обикновено за призматични фрези. Страничният наклон е по-изгоден от завъртането на основата, тъй като намалява размерите на държача и увеличава неговата твърдост в сравнение с държача при ψ ≠ 0. За вътрешна обработка за увеличаване на ъгли αNВинтовите фрези се използват и при крайни остриета.

Кръглите резци често се правят с приставки; За малки размери на ножа (обикновено за вътрешна обработка) се използват опашни ножове. Кръглите фрези по правило се изработват от едно парче от бързорежеща стомана, докато големите призматични фрези се изработват запоени или заварени. Материалът на режещата част на ножа се избира, като се вземат предвид условията на работа (материал на частта, очаквани условия на рязане, твърдост на технологичната система).

Определяне на ъглите на режещата част.Ъглите на фрезата γ и α се задават в най-изпъкналата (основна) точка, монтирана за фрези от радиален тип на височината на оста на частта, в разрез от равнина, перпендикулярна на основата на приставката за фреза. За фреза със страничен наклон на тялото (α b ≠ 0) тези ъгли са зададени в сечение, перпендикулярно на оста на детайла. Съгласно препоръките се приемат следните стойности за предните ъгли на фасонни фрези (Таблица 3.3).

Задният ъгъл на призматичните резци може да бъде направен по-голям от този на кръглите. Обикновено α = 8...12° за кръгли и 10...15° за призматични фрези. Трябва да се има предвид, че ъглите на хлабина варират в различните точки на ръба. В разрез, нормален към проекцията на режещия ръб върху основната равнина, те могат да бъдат в някои области много по-малки от номиналната стойност. Следователно е необходимо да се провери минималната стойност на задния ъгъл, като се използва формулата:

където α T е свободният ъгъл в дадена точка на крайния участък; φ е ъгълът между допирателната към профила на детайла в дадена точка и крайната равнина на детайла; г И D x – съответно най-голям диаметър и диаметър на резеца в точката X; за призматични фрези D/D x = 1. Ъгълът α N ​​не трябва да бъде по-малък от 3 °.

В областите на остриетата, перпендикулярни на основата на ножа, подрязванията обикновено се правят под ъгъл φ 1 до 3...4° (фиг. 3.11).

В случай на проектиране на фреза с ъгъл λ ≠0, ъгълът на страничния наклон на предната повърхност, λ 0 се изчислява в зависимост от избраното положение на основната линия (сечение на острието, монтирано по височината на оста на частта), използвайки формулата: tgλ 0 = tanσ sin γ,

където σ е ъгълът между основната линия и оста на детайла. Формулата е подходяща само за фрези с конвенционален монтаж.

Определяне на общите и присъединителните размери на фрезата Обикновено общите и присъединителните размери на фрезите се определят от конструктивни съображения в зависимост от дълбочината на фасонния профил на продукта tmax и дължината на профила L.

Общият радиус на дисковите фрези се определя по формулата:

,

Къде д – дълбочина на заточване по предната повърхност, необходима за поемане на стружките; ДО – дебелината на тялото на ножа, необходима за осигуряване на неговата здравина, К = 8... 10 mm: d 0 – диаметър на монтажния отвор.

Количества д И d 0 се избират в зависимост от tмакс. според табл 3.4.

Най-голям диаметър на ножа Д Х = 2R закръглени до стойности от нормалния диапазон на линейните размери съгласно GOST 6636-69.

Проектните размери на фрезата (Фигура 3.12) могат да бъдат избрани в зависимост от дълбочината на профила на продукта. Диаметър Д Х обикновено 6...8 пъти дълбочината на профила. Такива данни са показани в таблица 3.5.

От дясната страна на фрезата е направено набраздено рамо за предаване на въртящ момент и за завъртане на фрезата на 1/z след заточването й, като върхът й е поставен на разстояние h p (фиг. 3.13) от хоризонталната ос на фрезата. фреза. Ако отстраненият слой по време на повторно шлайфане не съответства на въртене на едно гофриране, тогава фрезата получава допълнително въртене с помощта на регулиращия червей на държача. Брой зъби на гофри z = 32...34. Техният профилен ъгъл в нормалното сечение е 90°. За да се осигури постоянна дължина на зоната в горната част на зъбите, долната част на вдлъбнатините между зъбите е разположена към края на перлата под ъгъл β: tgβ = π/z (виж Фиг. 3.12). Подробна информация за крайните зъби на гофрите е дадена в.

За да се опрости производството на фрези с кръгла форма, дясната му страна е направена без рамо, но от тази страна е пробит отвор за цилиндричен щифт, принадлежащ на шайба с канали, като размерът и предназначението съответстват на рамото на фрезата, описано по-горе.

Габаритните и свързващите размери на фрези с призматична форма (виж фиг. 3.11) са представени в таблица. 3.6.

Дължината на профила на ножа се определя в зависимост от размерите на профила на частта, като се вземат предвид допълнителните остриета и се закръгля в съответствие с нормално достандартни размери съгласно GOST 6636-69.

С ширина Лнад 2,5 А, разрешено е използването на джолани по-голям размерот масата 3.6.

При липса на ролки с диаметри dпосочени в таблицата, използвайте наличните ролки, размер Мв този случай се изчислява по формулата:

M =A + d(1 + cot λ/2) – 2E cot λ, Къде λ = 60° (фиг. 3.11, а).

Определяне на формата и размерите на профила на работната част на фреза с призматична форма.Нека контурът на фасонната част е определен от възлови точки 1 , 2 , 3 , 4 и една от междинните точки - 5 , и аксиалните разстояния между тях l 1,l 2,l 3,l 4, и радиуси r 1,r 2,r 3,r 4, посочени от чертежа (виж фиг. ↓). Въз основа на свойствата на материала на детайла, ние задаваме стойността на наклонения ъгъл γ (виж таблица 3.3) и теглим от точката 1 под този ъгъл марката на предната повърхност, която ще пресича профила на детайла в точки 1, 2/3, 4 И 5.

Нека вземем за произволна координатна ос права линия, минаваща през първата възлова точка 1 (обикновено първото число обозначава точката, съответстваща на най-малкия радиус на детайла r 1) под ъгъл α към режещата равнина в тази точка. Тогава целта на корекционните изчисления ще бъде да се изчисли разстоянието от праволинейната генерираща точка 1 към успоредни праволинейни образуващи на задната повърхност на фрезата, прекарани през възловите точки 2/3, 4 и 5, т.е R 2/3, R 4И R 5. За да направим това, ще извършим някои допълнителни конструкции.

Нека продължим очертаването на предната повърхност на ножа отвъд върха 1 наляво и го спуснете върху него от центъра на частта ЗАперпендикулярен добреОсвен това нека свържем центъра ЗАс точки 1, 2/3, 4 И 5. От същите тези точки изчертаваме прави линии, успоредни на сегмента добреРазстояния от тези линии до сегмента добреозначен с буквата Асъс съответния индекс на всяка възлова точка. След това от точките 2/3, 4 И 5 начертайте перпендикуляри към задната повърхност на ножа, което води до серия от правоъгълни триъгълници.

От триъгълника 1 2/3 Aимаме: P 2 = C 2 /3 cos( α +γ),

Къде C 2 /3 = А 2 – A 1.

От триъгълника 2/3 К Окрак А 2 = r 2 cos ε 2, и ъгълът ε 2= arc sin ( ч/р 2), Къде h = ОК.

Размер чИ A 1определи от триъгълника ОК1:

h = r 1 sinγ; A 1 = r 1 cos γ.

По абсолютно същия начин можем да определим количествата R 4И R 5и други за останалите точки от профила на ножа.

Като цяло всички формули за изчисление могат да бъдат представени като:

P n = C n cos(α + γ);

С n = А n – А 1 ;

A n = r n cosε n ;

ε p = arc sin(h/ r n).

При λ=0 аксиални размери l 1,l 2,l 3,l 4,частите не са изкривени, т.е. те са равни на разстоянието между възловите точки на профила на фрезата.

По този начин, според размерите на чертежа на частта и намерените стойности R 2/3, R 4И R 5 ... , R pИзграждаме нормален профил на фреза.

стругова револверна глава

Изходни данни: Фигура 1.28. Вариант 9.

Материал на пръта клас месинг L62: .

Типът фреза е кръгла.

Фигура 1.1 Скица на произвежданата част

Фигура 1.2 Скица на част с профилни възлови точки

Изчисляваме размерите на височината на профила в възловите точки на детайла, като използваме формулите:

където d 1 е най-малкият диаметър на обработените повърхности на детайла, mm;

d i - диаметри на обработените повърхности на детайла, mm.

Нека изберем общите и конструктивните размери на фрезата според таблица 2, стойностите на предния и задния ъгъл на фрезата съгласно таблица 3.

Таблица 1.1

Габаритни и проектни размери

Таблица 1.2

Стойностите на предния и задния ъгъл

Нека определим височината на заточване на ножа H и височината на монтаж на ножа h:

където е радиусът на най-големия кръг на фрезата, mm.

Нека определим за всяка възлова точка размерите на височината на профила на фреза, измерени по предната повърхност:

където е радиусът на възловата точка на профила на детайла, mm;

Стойността на наклонения ъгъл в проектната точка на профила на режещия ръб на ножа.

Нека определим необходимите за производство и контрол размери на височината на профила на фреза в аксиалното сечение:

където е радиусът на окръжността, преминаваща през възловата точка на профила на фреза, mm.

Ще въведем резултатите от изчислението в таблица 1.3.

Таблица 1.3

Резултати от изчисленията

Фигура 1.3 Диаграма на относителната позиция на детайла и инструмента

Нека проверим резултатите от аналитичните изчисления на стойностите с помощта на формула (1.6) и графично начертаване на профила на фрезата.

Графична последователност на изграждане:

• 1) Начертайте детайла в две проекции върху координатните равнини V и H. V-равнината е вертикална, минава перпендикулярно на оста на детайла, H-равнината е хоризонтална, съвпада с посоката на подаване на фрезата.
• 2) Нека обозначим възловите точки на профила върху проекциите на детайла с числата 1;2;3;4;5.

3) Начертайте в равнина V контурите на проекциите на предната и задната повърхност на фрезата. Проекцията на предната повърхност на кръгъл нож е права линия, начертана от точка под ъгъл z към хоризонталната централна линия на детайла. Проекцията на задната повърхност на кръгъл фреза, кръгове от радиуси, изтеглени от центъра, лежат на линия от точка под ъгъл спрямо хоризонталната централна линия на детайла на разстояние, равно на радиуса ().

4) Начертайте профила на фреза в нормално сечение на координатната равнина H, за което:

• а) изберете произволно центъра на пресичане на следите на равнините N и H;
• б) от центъра изчертаваме права линия NN, радиално насочена;
• в) прехвърляне на размерите на височината на профила от равнина V в равнина Н;

г) измерете размерите на височината на всяка възлова точка на профила на фрезата в чертежа и разделете получените стойности на приетата скала на графичното профилиране на фрезата, въведете резултатите в таблица 1.4 и ги сравнете с резултатите от анализа изчисление.

Таблица 1.4

Размери на височината на възловите точки на профила на ножа

Определете размерите на допълнителните режещи ръбове.

Допълнителните режещи ръбове подготвят частта за рязане от пръта. Височината на ръбовете не трябва да надвишава височината на работния профил на ножа, ширината е равна на ширината на режещия ръб на режещия нож.

b = t max + (5…12), mm (1,8)

L р = l d + b + c 1 + c 2 + f, mm (1,9)

Структурно вземаме следните размери: b = 5 mm, c 1 = 1,5 mm, c 2 = 2 mm, f = 3 mm.

b =10+10= 25 mm

L р = 50 + 5 + 1,5 + 2 + 3 = 61,5 mm

За да намалим триенето на фрезата върху детайла, в участъци от профила, перпендикулярни на оста на детайла, заостряме ъгъл, равен на 3?.

Разработваме чертеж на шаблон и контра шаблон за проверка на хлабината на профила на ножа.

Профилът на шаблона е негативен профил на фрезата. Размерите на височината на профила на шаблона са равни на съответните размери на височината на профила на ножа. Аксиалните размери между възловите точки на профила на шаблона са равни на съответните аксиални размери на профила на ножа. За да се изгради шаблонен профил, е необходимо да се начертае координата през възловата базова точка 1 хоризонтална линия, от която в перпендикулярни на него направления се нанасят височинните размери на профила на фрезата. Толеранс за производство на вертикални размери на профила на шаблона ±0,01, линейни размери ±0,02...0,03.

Ширина на шаблона

L w = L P + 2 f, mm (1,10)

където L P е ширината на фрезата; f = 2 мм.

L w =61,5 + 2 2 = 65,5 mm

Фигура 1.4 Шаблон и контра шаблон