Université technique d'État de Moscou

leur. NE Bauman

Succursale de Kalouga

Département M4-KF

Travail de cours

"Outils de coupe et de coupe des métaux"

Kalouga, 2008

1. Calcul d'un couteau en forme

1.1. Préparation d'un dessin de pièce pour le calcul de la fraise

1.2. Sélection du type de fraise en forme

1.3. Détermination des angles de la partie coupante

1.4. Détermination des cotes d'encombrement et de raccordement de la fraise

1.5. La partie générale du calcul de correction des fraises profilées

1.6. Détermination des dimensions du profil d'une fraise ronde d'une installation conventionnelle avec un angle λ 0 =0

1.7. Calcul des écarts de hauteur de profil d'une fraise profilée

1.8. Calcul des tolérances pour les paramètres d'affûtage et de réglage de la fraise

1.9. Faire un dessin de travail de la fraise

1.10 Conception d'un gabarit pour contrôler le profil de la fraise lors de sa fabrication

1.11 Conception d'un porte-outil

2. Calcul de la broche

3.1 Données initiales

3.2. Choix du profil des dents de la vis sans fin

3.3 La procédure de calcul des principaux éléments structurels de la vis sans fin

INTRODUCTION

Les fraises profilées sont utilisées pour le traitement de surfaces de profils complexes sur des tours et moins souvent sur des machines de rabotage (rainurage) en série et en série. En règle générale, ce sont des outils spéciaux conçus pour traiter une pièce. Les avantages des fraises de forme - identité stricte des pièces usinées, longue durée de vie, stabilité globale et dimensionnelle élevée, combinaison des usinages préliminaire et final, facilité d'installation et de réglage sur la machine - les rendent indispensables dans la production automatisée, en particulier sur les tours automatiques.

Les fraises de forme sont classées selon plusieurs critères :

Par type de machine - tournage, automatique, rabotage (rainurage);

Selon la forme du corps de la fraise - rond (disque), prismatique, tige. Les coupe-vis et escargots sont moins utilisés ;

Selon la position du plan avant de la fraise - avec affûtage conventionnel (angle λ 0 = 0) et avec affûtage latéral (angle λ 0 0) - fig. 2 ;

Selon la position de la surface de base de la fraise (l'axe du trou d'atterrissage pour les ronds ou le plan de référence pour les prismatiques) par rapport à l'axe de la pièce - fraises d'une installation conventionnelle et fraises d'une installation spéciale. Ce dernier, à son tour, peut être avec une base tournée dans un plan horizontal d'un angle ψ, et avec une inclinaison latérale du corps (généralement des fraises prismatiques) - Fig. 3;

Selon le type de surface à traiter - externe, interne, finale. Ces derniers peuvent frapper comme extérieurs avec une base tournée d'un angle ψ = 90° ;

Dans le sens de l'avance - avec avance radiale et tangentielle (fraises radiales et tangentielles, respectivement) - fig.1-3 - radial, fig. 4 - fraises tangentielles;

Selon la conception, la méthode de connexion de la partie coupante et du corps, le matériau de la partie coupante: monté et queue (rond); solide, soudé, brasé ; haute vitesse et alliage dur.

1. Concevoir un cutter en forme

1.1. Préparation d'un dessin de détail pour le calcul d'un couteau en forme.

Selon les dimensions de la pièce, nous dessinons son profil sur une échelle agrandie de 2: 1, qui est utilisée plus tard pour déterminer graphiquement les dimensions de la fraise. Dessiner un profil de pièce est nécessaire pour résoudre deux problèmes :

1) Réglage des points intermédiaires du profil, ce qui est nécessaire s'il y a des sections courbes sur le profil, ainsi que pour améliorer la précision du traitement des sections coniques et, dans certains cas, cylindriques. La plus grande difficulté est la détermination des rayons des points intermédiaires des sections d'arc. Dans ce cas, ils sont généralement fixés par les dimensions axiales du profil :

je 2 =7mm;

je 3 = 11,5 mm ;

je 4 =15,7 mm;

je 5 =21,4 mm ;

je 6 =27mm;

je 7 =32 millimètres ;

je 8 =35mm;

Selon les dimensions théoriques et les longueurs données, les rayons des points sont trouvés :

r 1 =35mm;

r 2 =38 millimètre ;

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 millimètres ;

1.2. Sélection du type de fraise en forme

Nous utilisons un couteau en forme de type rond, car. il a une longue durée de vie, il est donc rentable. Pour le traitement des surfaces internes, des fraises rondes sont presque toujours utilisées. Le plus souvent, des fraises de type radial sont utilisées, car. la plupart des machines ont des étriers avec la fraise réglée à la hauteur de l'axe de la pièce. Les fraises de type tangentiel peuvent être utilisées avec une faible profondeur du profil façonné de la pièce, cependant, il faut tenir compte de la possibilité de placer et de fixer une telle fraise sur le support de la machine. Une propriété précieuse d'une fraise tangentielle est la capacité de traiter des pièces de différents diamètres avec les mêmes profils de forme et une insertion et une sortie progressives de la fraise, ce qui entraîne une diminution des forces de coupe et permet de traiter des pièces non rigides. Les incisives rondes sont plus souvent montées ; avec de petites dimensions de la fraise, des fraises à queue sont utilisées. Les fraises rondes, en règle générale, sont fabriquées en une seule pièce en acier rapide.

1.3. Détermination des angles de la partie coupante

Angle avant de la fraise γ et angle du dos α sont réglés au point le plus saillant (base) de la fraise. Angles α et γ il est recommandé de choisir parmi un certain nombre de valeurs : 5, 8, 10, 15, 20, 25. Nous acceptons γ =20 degrés. Pour les incisives rondes, les angles arrière suivants sont le plus souvent pris : α =815 degrés. Accepter α =10 degrés. Il faut garder à l'esprit que les angles de recul sont variables en différents points de l'aube, de plus, dans une section normale à la projection de l'aube sur le plan principal, ils peuvent être beaucoup plus faibles en certaines parties de l'aube. valeur nominale. Par conséquent, il est nécessaire de vérifier la valeur minimale de l'angle arrière selon la formule :

, où

α J- angle de recul en un point donné de la section d'extrémité ;

φ - l'angle entre la tangente au profil de la pièce en un point donné et le plan d'extrémité de la pièce.

1.4. Détermination des cotes d'encombrement et de raccordement de la fraise

Habituellement, les dimensions globales et de raccordement sont déterminées à partir de considérations de conception, en fonction de la profondeur du profil façonné du produit. tmax et la longueur du profil L, car la quantité de copeaux résultants et la charge sur la fraise pendant son fonctionnement en dépendent.

Le rayon global des fraises à disque est déterminé par la formule :

Le diamètre maximal de la pièce.

Le plus grand diamètre de la fraise, mm, est arrondi aux valeurs de la plage normale des dimensions linéaires selon GOST 6636-60. Accepter ré=60 millimètres. La longueur de la fraise est déterminée en fonction de la taille du profil de la pièce, en tenant compte des lames supplémentaires, et elle est arrondie. Accepter L=35 millimètres.

1.5. Calcul correctif du profil d'une fraise de forme ronde

Partie générale du calcul.

Le but de la partie générale du calcul de correction est de déterminer les dimensions en hauteur du profil de la lame profilée, qui se situent dans le plan avant de la fraise, dans la direction perpendiculaire à la base de la fraise.

Mm, nous acceptons h=5,5 mm ;

Correction de l'angle α : ;

Correction de l'angle γ : ;

γ =30-α =30-10,56=19.44;

1. millimètre ;

3. ;

4. ;

5. ;

6. ;

7. ;

8. γ8 =γ7 =16.43;

UN 8 =UN 7 =39,33 mm ;

C 8 =C 7 =6.33mm,

9. ;

Où r 1 - rayon au point de base sur la pièce ; r 2 =r 9 - rayons du profil de la pièce en v.2-9 ; γ - angle avant de la fraise au point de base ; γ je-angle avant je- ce point de l'incisive; DE je- taille souhaitée je-ième étape du calcul.

1.6. Détermination des dimensions du profil des fraises prismatiques et rondes d'une installation conventionnelle avec un angle λ 0 = 0

Lors du calcul des dimensions du profil d'une fraise de forme prismatique dans une section normale, les données initiales sont les angles α et γ , ainsi que les dimensions De 2,3,…, je trouve dans la partie générale du calcul de la correction. Dimensions de profil souhaitées R je sont déterminés par la formule

Lors du calcul des fraises de forme ronde, les valeurs données sont les angles α et γ , le rayon extérieur de la fraise correspondant au point de base 1, et les dimensions C 2..i, situé dans le plan avant et trouvé dans la partie générale du calcul. À la suite du calcul, les rayons de la fraise correspondant à d'autres points du profil de la pièce sont déterminés, ainsi que les dimensions en hauteur du profil dans la section axiale de la fraise Pi.

La taille H est aussi le rayon du risque de contrôle ρ pour contrôler le bon affûtage de la fraise.

1.7. Calcul des tolérances pour les dimensions en hauteur du profil de fraise

Cette étape est très importante, car la précision des diamètres résultants de la pièce dépend de la précision des dimensions en hauteur. Pour une attribution raisonnable des tolérances pour les dimensions de hauteur de la fraise, les considérations suivantes doivent être suivies.

Lors de la configuration d'une fraise sur une glissière de machine pendant le traitement de la pièce, l'un des diamètres les plus précis de la pièce façonnée est généralement mesuré. La section correspondante du profil en forme de la pièce et de son diamètre est appelée la base de mesure. S'il s'avère que cette zone n'est pas pratique pour la mesure, une autre est prise comme zone de base pour la mesure; en même temps, sa tolérance est resserrée par rapport à celle spécifiée sur le dessin, ceci pour des raisons technologiques (la valeur calculée du diamètre est laissée la même).

La principale exigence à respecter lors de l'attribution de tolérances aux dimensions de coupe de la fraise, aux angles d'installation et d'affûtage est la suivante:

Si, lors du traitement de la pièce, le diamètre de mesure de base est obtenu comme valide (il se trouve dans le champ de tolérance), alors toutes les autres tailles de diamètre doivent être dans leurs champs de tolérance, c'est-à-dire être également valides.

Cette exigence est due au fait que la fraise est un outil monolithique et ne permet pas un réglage séparé de chaque taille (diamètre) de la pièce lors de la mise en place de son installation sur la machine.

Une section ou un point du profil de la fraise dans la section technologique, traitant le diamètre de base, nous appellerons la base (section ou point) pour compter les hauteurs effectives du profil de la fraise. Dans le cas général, ils ne coïncident pas avec la section ou le point de base adopté pour le calcul de correction du profil de la fraise. Dans ce cas, il est nécessaire de définir les dimensions en hauteur du profil à partir de la base nouvellement sélectionnée. La même chose est faite sur le profil de la pièce.

1.8. Calcul des tolérances pour les paramètres d'affûtage et de réglage de la fraise

Pour tous les angles qui déterminent l'affûtage et l'installation de la fraise (, ), des tolérances en minutes d'arc sont acceptées, numériquement égales à la plus petite tolérance pour la dimension en hauteur du profil de la fraise, exprimée en micromètres. La tolérance de coin est de ±76'.

La tolérance pour la hauteur d'installation de l'axe de la fraise ronde au-dessus de l'axe de la pièce est déterminée en différenciant la formule

De la même manière, on trouve la tolérance sur la hauteur d'affûtage de la fraise ou le rayon du risque de contrôle (H ou )

1.9. Faire un dessin de travail de la fraise

Sur le dessin d'exécution de la fraise, le nombre de projections, de coupes supplémentaires, de sections et de vues nécessaires à la divulgation complète de la structure et à la définition de toutes les dimensions doit être placé. Le profil de la fraise est défini par la hauteur et les dimensions longitudinales, fixées à partir des bases sélectionnées. Les dimensions sont apposées avec les écarts admissibles obtenus à la suite du calcul. Les cotes de raccordement doivent être choisies conformément aux normes. Les cotes hors tout et autres sans tolérances sont réalisées selon 5 ou 7 classes de précision. Le dessin doit contenir des dimensions caractérisant l'affûtage de la fraise - les angles et pour un prismatique et - le rayon du risque de contrôle d'une fraise ronde.

Les exigences techniques doivent contenir des indications sur la qualité du matériau de la fraise, la dureté de sa partie coupante et de son support, la qualité du matériau et d'autres exigences en fonction des conditions spécifiques de fabrication et de fonctionnement de la fraise, ainsi que données pour le marquage. Sur le dessin de la fraise, le lieu de marquage doit être indiqué.

1.10 Conception d'un gabarit pour contrôler le profil de la fraise lors de sa fabrication

Souvent, pour contrôler le profil des fraises profilées lors de leur fabrication, on utilise des gabarits qui sont appliqués sur la surface arrière façonnée de la fraise. La taille du dégagement est utilisée pour juger de la précision du profil de la fraise.

Le gabarit a les mêmes dimensions de profil nominales que la fraise profilée, cependant, les tolérances pour les dimensions du profil de gabarit doivent être 1,5 ... 2 fois plus serrées que les tolérances correspondantes de la fraise.

Pour contrôler le modèle lors de son fonctionnement, nous utilisons le contre-modèle. Son profil est le même que le profil de la fraise, mais les tolérances pour les dimensions du profil sont 1,5 ... 2 fois plus serrées que les tolérances pour les dimensions du gabarit.

Le gabarit W et le contre-gabarit KSh sont en tôle de 3 mm d'épaisseur. Pour augmenter la résistance à l'usure, nous les durcissons à une dureté de 56...64 HRC. Pour réduire le gauchissement, nous utilisons de l'acier à outils allié KhVG. Nous rendons les bords de mesure le long de l'ensemble du contour en forme plus fins que la plaque principale (0,5 mm.) Pour faciliter le traitement des dimensions précises du profil et la facilité de contrôle de la fraise.

1.11 Conception d'un porte-outil

La fixation de la fraise en forme s'effectue au moyen d'un porte-doigt. Ce porte-outil se compose des pièces suivantes : corps du porte-outil, goupille, rondelles d'entraînement et de support, douille, deux vis de réglage, écrou et goupille de guidage.

Procédure de montage du porte-outil : installez une fraise profilée sur l'axe 2, puis installez la rondelle d'appui 5, placez-y la rondelle d'entraînement 4, insérez l'ensemble de cet ensemble dans la douille 3, préalablement installée dans le corps du support 1, fixez l'axe dans la douille à l'aide d'un guide goupille, effectuez la fixation finale de la goupille en serrant l'écrou 8 dessus, installez les vis de réglage 7 et 6 dans le corps du support.

La position de la fraise peut être ajustée de deux manières :

1. Au moyen de la vis de réglage 6.

2. au moyen de 50 dents crantées sur les rondelles d'appui et d'entraînement. Cela se fait en desserrant la fixation de la fraise puis en tournant la rondelle d'appui, puis la fraise est fixée en vissant l'écrou 8.

2. Calcul d'une broche à rainure plate

Il est nécessaire d'usiner la rainure 8H8 avec une rainure de clavette dans un trou d'un diamètre de 30H7 et d'une longueur de 65mm

La taille t est Z3.3H12 mm. Matériau de la pièce - Acier 45KhN avec dureté HB -207. Matériau de la broche Acier R6M5K5 ; broche avec une tige soudée. Le brochage s'effectue sans fluide de coupe sur un brochage horizontal machine-outils tapez 751.

Nous acceptons une broche avec un corps épaissi et une tige. Ascenseur total de broche

∑h=t-D+ FQ =33.05-30+0.55=3.6mm;

accepter 3.6 millimètre ; FQ =0,55mm .

Largeur du corps

B≈L+(2..6)=8+(2..6)=10..14mm

J'accepte H=12.mm.

Largeur de dent b n = b max - ∂ = 8,027-0=8,027 mm.

Avance par dent s : =0.06mm(Tableau 10). Pas de dent t =12mm(Tableau 10). Nombre de dents travaillant simultanément z t = 6 (tableau 8).

dimensions flûte(Tableau 9):

h 0 = 5 millimètre, r= 2,5 mm, Fa = 19,6 mm

Facteur de remplissage de la cavité

Coins avant et arrière selon le tableau 12 et 13 :

y \u003d 15 °; α \u003d 4 °.

hauteur de coupe (4) h " o = 1.25 h 0 = 1.25 5 = 6,25 mm ; arrondi à 9 mm selon le tableau. 4. qui plus est

t - ré = 33,05 -30 = 3,05 mm.

Force de traction

Hauteur de section sur la première dent, à [un] = 20kgmm2 pour le brochage de l'acier rapide

accepter selon le tableau 4 h =18mm

Hauteur de la dernière dent coupante

Nombre de dents coupantes

accepter 62 dents.

La longueur de coupe .

La tige est plate selon le tableau. 6 avec cotes : H,=h 1 = millimètre

Contrainte de traction dans le matériau de la tige

Pièce de calibrage : hauteur de dent H 5= h, = millimètre ; nombre de dents (tableau 15) = 4 ; marcher tK= t = 12 mm ;

Longueur l=t(z+0.5) =12(4+0.5)=54~50mm ; la rainure à copeaux est la même que celle des dents de coupe ; chanfreiner f K=0,2 mm;

La longueur de la partie lisse, compte tenu du fait que la broche fonctionnera avec déconnexion de la machine, est

je = je ,- je 3 + lc + l un + je 6 + je .+ je " 4 Étant donné que 1 3 = 0;

1 C = 70 (Pièce jointe 1); 1a = 20mm; 1 4 = L +10mm=65+10=75~75mm ;

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

longueur totale

Lm = je +1 5 +1 6 = 185 +744+0 = 929 millimètres ;

arrondir à 950 millimètre ; tolérance ±2 mm.

Profondeur de rainure dans le mandrin de guidage

H = h ,+ pour =18 + 0,59 = 18,59 mm.

Vérification de l'épaisseur du corps du mandrin en fonction de l'état :

3. Calcul d'une fraise à vis sans fin pour engrenages cylindriques à profil en développante

3.1 Données initiales

Le module est normal ( m) - 7,0 mm ; angle d'attaque ( α w) - vingt; rapport entre la tête de la dent et la hauteur de la racine ( F) – 1,0 ; facteur de jeu radial ( Avec) - 0,25 ; nombre de dents ( z) - dix-huit; angle d'inclinaison des dents - 10; la direction des dents est à gauche; facteur de correction normal 0 ; degré de précision - 7 - C; matériel - Acier 40X; σv– 900mm/mg ; type de fraisage avec une fraise à vis sans fin - final.

3.2 Sélection du profil de dent de la fraise-mère

Notre fraise de classe A est profilée sur la base du ver d'Archimède. Cette méthode de profilage est basée sur le remplacement du profil curviligne du côté dans la section axiale de la développante par un profil rectiligne proche de celle-ci. Dans ce cas de profilage approximatif des fraises à vis sans fin pour engrenages cylindriques à profil en développante, la vis principale en développante est remplacée par une vis sans fin d'Archimède. Les coupe-vis, profilés approximativement sur la base du ver d'Archimède, forment, par rapport à d'autres méthodes de profilage approximatif, les plus petites erreurs dans le profil des dents des roues coupées sous la forme d'une petite contre-dépouille de la tige et de la coupe du tête, qui affectent favorablement l'état d'engagement de la paire d'engrenages correspondante. De plus, ces coupe-vis présentent les avantages suivants:

1. Les côtés des dents des tables de cuisson d'Archimède peuvent être ourlés dans le sens radial.

2. Pour l'inspection finale du profil du flanc des dents des tables de cuisson d'Archimède, des dispositifs spéciaux ont été développés et utilisés pour assurer une précision de mesure élevée et stable.

Lors de la conception de fraises-mères de finition pour engrenages droits à profil en développante, un profilage approximatif basé sur la vis sans fin d'Archimède est préféré.

3.3 La procédure de calcul des principaux éléments structurels de la vis sans fin

3.3.1. Nombre de visites ( Z zah. )

Le nombre de démarrages d'une fraise à vis sans fin est l'un des facteurs affectant la productivité lors de la coupe de roues cylindriques. Le choix du nombre de démarrages des fraises à vis sans fin est influencé par le degré de précision des meules à tailler et leurs dimensions (nombre de dents et module). Les fraises à vis sans fin, en particulier celles de finition, sont conçues comme des fraises à filetage unique. Accepter Z zah. =1.

3.3.2. L'angle d'élévation de l'hélice le long du cylindre diviseur ( γ mois )

Les erreurs de profil de dent des meules taillées à profil en développante, associées au profilage approximatif des fraises à vis sans fin, dépendent largement de l'angle d'hélice le long du cylindre d'indexation des fraises. Avec une augmentation de l'angle d'élévation de l'hélice le long du cylindre diviseur, la valeur de l'erreur dans le profil des dents des roues taillées augmente. Par conséquent, pour les fraises-mères de finition, l'angle d'élévation de l'hélice le long du cylindre diviseur est supposé ne pas dépasser 6 degrés 30 minutes. Accepter γ mois=4,45 degrés.

Le choix de la direction du peigne hélicoïdal de la vis sans fin dépend de la direction des dents des roues à tailler. . Nous acceptons la direction de l'hélice le long du cylindre diviseur - à gauche.

3.3.4. Diamètre extérieur ( Dao )

La valeur approximative du diamètre extérieur de la fraise modulaire à vis sans fin est déterminée par la formule :

Conformément à GOST 9324-80 E, nous acceptons Dao=124 millimètres.

3.3.5. Forme de dent

On utilise la forme dite b). Il se caractérise par les caractéristiques suivantes : il comporte deux tronçons d'une face dorsale adossée formée le long de la spirale d'Archimède : le premier tronçon avec un déclin À et le second avec une baisse K1. La première section (principale) de la surface arrière renforcée est finalement formée après traitement thermique affûtage. La deuxième section est conçue pour fournir une sortie libre de la meule pendant le traitement de la première et est formée par une fraise de support avant le traitement thermique. Les fraises à vis sans fin avec des dents de forme b) se caractérisent par une précision accrue des dimensions du profil et de la durabilité. La forme b) des dents est utilisée dans les conceptions de fraises à vis sans fin pour la finition et la finition des dents des roues coupées jusqu'au 8ème degré de précision.

3.3.6. Le nombre de dents de coupe dans la section finale ( Zo )

Le nombre de dents de coupe dans la section d'extrémité affecte le nombre de coupes qui forment le côté des dents des roues de coupe. Pour améliorer la précision du profil des dents des meules taillées et les performances de traitement, il est préférable de prendre le nombre de dents maximal autorisé.

Le nombre approximatif de dents dans la section d'extrémité des fraises à vis sans fin pour engrenages droits à profil en développante est déterminé par la formule :

;

Accepter Zo =9.

3.3.7. La quantité de récession de la surface arrière des dents des fraises À et K1

La valeur de l'évidement de la surface arrière des dents de la fraise dans la première section est déterminée par la formule :

; α dans- angle arrière au sommet des dents (10-12 degrés). . Accepter À =8,0;

La valeur du retrait de la face arrière des dents dans la seconde section est prise égale à :

Où β - Facteur de correction.

Pour les fraises à usage général β =1,2…1,5.

. Accepter K1 =9;

3.3.8.Profondeur du profil ( ho )

La valeur de la profondeur du profil ou de la partie rectifiée des dents des fraises à vis sans fin est égale à :

3.3.9. Profondeur de flûte ( hk )

La taille de la profondeur de cannelure est déterminée en fonction de la forme des dents des plaques de cuisson.

Pour les coupe-vis à dents de forme b):

3.3.10. Rayon de racine de flûte

La valeur du rayon de la cavité de la cannelure est déterminée par la formule :

3.3.11. Angle de pied de flûte ( ε )

La valeur de l'angle de la cavité de la cannelure est prise en fonction du nombre de dents de fraise des valeurs suivantes :

À Zo =9, e = 22.

3.3.12. Diamètre du trou ( ré )

Afin d'augmenter la rigidité du montage de la fraise, le diamètre du trou pour le mandrin doit être considéré comme le maximum autorisé. La valeur approximative de la taille du diamètre du trou est déterminée par la formule :

Selon la taille finale du diamètre du trou, l'épaisseur du corps de fraise dans la section dangereuse est vérifiée selon la formule :

; où t 1 - la taille,

déterminer la profondeur de la rainure de clavette à partir de la paroi du trou. Accepter t 1 =4mm.

- droit.

3.3.13. Longueur totale de la fraise ( Lo )

La valeur approximative de la longueur de la partie travaillante du coupe-vis est déterminée par la formule:

millimètre ; J'accepte L =115;

La valeur de la longueur totale de la fraise est déterminée par la formule :

où je 1 - la longueur des billes cylindriques, je 1 =4mm;

χ - coefficient choisi selon le tableau χ =3;

3.3.14. Diamètre du collier ( ré 1 )

La surface cylindrique des épaulements sert à contrôler l'installation de la fraise sur la machine. Le diamètre des billes est pris égal à :

3.3.15. Diamètre estimé du cylindre diviseur ( ré calc. )

Le diamètre calculé du cylindre diviseur tient compte de la modification d'un certain nombre de paramètres géométriques (angle d'hélice, angle d'inclinaison de la surface avant, etc.) de la vis sans fin lors de son réaffûtage en cours de fonctionnement. Pour réduire l'écart des valeurs opérationnelles des paramètres par rapport à celles calculées, la valeur du diamètre calculé du cylindre diviseur est déterminée pour la section située à une distance de (0,15-0,25) du pas circonférentiel de l'avant surface de la fraise. Conformément à cela, le diamètre calculé du cylindre diviseur est déterminé par la formule:

Accepter ré calc.= 103,3 mm.

3.3.16. Angle d'hélice estimé le long du cylindre diviseur ( γmo )

La valeur de l'angle d'élévation calculé de l'hélice le long du cylindre diviseur est déterminée par la formule :

;

Accepter γmo\u003d 3,59 degrés, soit 3 ° 35 '

Les rainures à copeaux pour assurer le même angle de coupe sur les lames de coupe latérales des dents de la fraise sont situées normalement à l'arête hélicoïdale et sont hélicoïdales. L'angle d'inclinaison des flûtes est supposé être égal à l'angle d'élévation de l'hélice le long du cylindre diviseur, c'est-à-dire

βk =γmo\u003d 3,59 degrés.

3.3.18. pas de flûte ( TK)

La valeur du pas des rainures de copeaux est incluse dans les marques de marquage de la fraise et est déterminée par la formule :

millimètre ;

3.3.19. Pas axial des dents de fraise ( Ce)

La taille du pas dans la section axiale de la fraise est déterminée par la formule :

mm.

3.3.20. Pas normal des dents de la fraise ( J n )

La taille du pas dans la section normale de la fraise est déterminée par la formule :

3.3.21. Dimensions du profil de la dent de fraise hélicoïdale en section normale

A) Épaisseur de dent le long du cylindre diviseur :

millimètre ;

∆S- prise en compte de l'épaisseur des dents des roues coupées pour un traitement ultérieur. égal à 0, car traitement final.

b) Hauteur de la tête de dent : mm

C) Hauteur du pédicule dentaire : , où Xi- coefficient de jeu radial entre la tête de dent de la meule de coupe et la cavité de la dent de fraise. Évaluer Xi peut être pris égal à Avec .

h 2 =h 1 =8,75 millimètres.

D) Rayon du congé sur la tête de dent : mm.

E) Rayon du congé à la racine de la dent : mm

La valeur des angles du profil des surfaces arrière droite et gauche des dents de la vis sans fin dans la section axiale est déterminée par les formules :

pour la droite : ;

On accepte αop=20.11

Instructions générales pour la mise en œuvre du projet (travaux).

La conception de la partie graphique du projet (taille du format, lettres, polices, ombrage, etc.) doit être réalisée conformément à l'ESKD.

Les images principales sur les dessins de travail et d'assemblage sont réalisées en taille réelle, car cela vous permet de représenter au mieux les dimensions et la forme réelles de l'outil conçu.

Les outils et leurs sections, expliquant la forme et les paramètres géométriques de la partie coupante, la forme du contour façonné, etc., peuvent être réalisés à une échelle agrandie, suffisante pour répondre plus clairement aux caractéristiques de conception des éléments représentés.

Les schémas de calcul et les constructions graphiques des profils sont effectués à une échelle agrandie, dont la valeur est définie en fonction de la précision de construction requise.

Les dessins d'exécution des outils conçus, en plus des images des principales projections, coupes et sections, doivent avoir les dimensions nécessaires, les tolérances dimensionnelles, les désignations des classes de finition de surface, les données sur le matériau et la dureté des différentes parties de l'outil, ainsi que comme exigences techniques de l'outil fini pour le contrôle, le réglage, le réaffûtage, les essais.

Un règlement et une note explicative de 30 à 40 pages maximum sont dactylographiés. Il doit être court, écrit et présenté dans un bon langage littéraire.

Les calculs doivent contenir les formules originales, la substitution des valeurs numériques correspondantes, les actions intermédiaires et les transformations suffisantes pour la vérification sans calculs supplémentaires.

Toutes les décisions prises sur la question du choix des paramètres de conception de l'outil conçu et du matériau de la partie coupante doivent être accompagnées de justifications.

Les données normatives, tabulaires et autres acceptées doivent être accompagnées de références aux sources utilisées. Il est recommandé d'utiliser des matériaux de référence officiels à cette fin.

Pour chaque instrument conçu, il est nécessaire de développer Caractéristiques, en fonction des exigences de la pièce à usiner et des spécifications pour des conceptions d'outils similaires.

Lors du développement d'un nouvel outil, vous devez garder à l'esprit les exigences de précision et de fabrication, les caractéristiques d'affûtage et ses performances. Il est nécessaire de prévoir l'économie de matériaux d'outillage coûteux, en pratiquant pour cela des structures préfabriquées, soudées, etc.

Les pièces de montage et d'assise des outils conçus doivent être calculées et alignées sur les dimensions des sièges normalisés des machines ou des installations existantes.

Conception d'emporte-pièces façonnés

Les fraises profilées sont utilisées pour le traitement de pièces avec un profil profilé. La tâche du concepteur qui conçoit la fraise en forme est de déterminer les dimensions et les formes de son profil, qui, aux angles conçus pour son affûtage et son installation, créeraient un profil sur la pièce spécifiée par son dessin. Les calculs associés à cela sont généralement appelés correction ou simplement correction du profil des fraises en forme.

Préparation des dessins exécutifs des détails.

Lors du calcul correctif, il est nécessaire de déterminer les coordonnées de tous les points qui composent la ligne de profil de la lame de coupe en forme de la fraise. Pour ce faire, calculez les coordonnées des points nodaux d'un profil en forme donné et, dans certains cas, lorsqu'il y a des sections courbes, également les coordonnées des points individuels situés entre les points nodaux.

Sur la base de ces considérations, avant de procéder aux calculs de correction, il est nécessaire de vérifier d'abord si les dessins d'après exécution des pièces moulées ont toutes les cotes de coordonnées des surfaces de base aux points nodaux, et si elles ne sont pas indiquées, alors il est nécessaire pour déterminer les dimensions de coordonnées manquantes à tous les points sélectionnés. Sur les dessins des pièces moulées, il y a toujours des cotes qui vous permettent de déterminer les cotes de coordonnées manquantes. Les calculs de correction de base et supplémentaires des lames de coupe en forme d'incisives sont effectués en fonction des tailles nominales.

S'il existe des transitions de rayon sur le profil façonné, les distances aux points nodaux formés par l'intersection des profils conjugués des sections sont déterminées (sans tenir compte des rayons de la surface de transition).

Lors du calcul des fraises de forme ronde, les rayons R1, R2, R3, etc. sont déterminés. cercles passant par les points de conception nodaux. Lors du calcul des fraises de forme prismatique, les distances entre les points nodaux du profil de fraise de forme normale et certains axes de coordonnées choisis arbitrairement sont déterminées. Un tel axe de coordonnées initial passe généralement par un point ou par une ligne de base située à la hauteur du centre de rotation de la pièce.

Méthode de calcul du profil des fraises profilées.

Les données initiales pour la conception de la fraise sont des données sur la pièce (matériau et dureté, forme et dimensions du profil façonné, classes de propreté et de précision).

Le choix de la conception des fraises en forme.

Les considérations suivantes sont prises en compte lors de la sélection d'une conception de fraise en forme de HSS.

Les couteaux en forme de tige sont la conception la plus primitive de ce type de couteaux; ils sont bon marché à fabriquer, mais ne permettent pas un grand nombre de réaffûtage. Par conséquent, il est conseillé d'utiliser des emporte-pièces pour la fabrication de petites séries de pièces, à condition que les économies dues à l'utilisation d'emporte-pièces de forme dépassent le coût de leur fabrication. Souvent, les fraises en forme de tige sont utilisées comme outil de second ordre, c'est-à-dire pour la fabrication d'outils coupants à profil complexe.

Les fraises de forme prismatique sont plus chères à fabriquer que les fraises à tige, mais permettent un nombre beaucoup plus important de réaffûtages. Ceteris paribus, le coût de traitement d'une pièce avec une fraise de forme prismatique est inférieur à celui d'une fraise à barres ; cela est possible dans des conditions de production à grande échelle et de masse.

Le grand avantage des fraises à queue d'aronde prismatiques est leur grande rigidité de serrage, ce qui les rend plus précises que les fraises rondes.

Les fraises de forme ronde comme corps de révolution sont commodes et bon marché à fabriquer, et le nombre de réaffûtages qu'elles permettent est important ; ainsi, les coûts par pièce fabriquée lors de l'usinage avec des fraises de forme ronde sont les plus bas. En conséquence, les fraises profilées dans les conditions de production à grande échelle et en série sont les plus largement utilisées. Un autre avantage important des fraises de forme ronde est la commodité du traitement de leurs surfaces internes.

Leurs inconvénients incluent:

une forte diminution de l'angle d'affûtage à mesure que les arêtes de coupe se rapprochent de l'axe;

courbure des arêtes de coupe qui se produit lorsque les sections coniques du profil de la fraise sont traversées par le plan avant.

Les fraises profilées avec des lames en carbure soudées permettent une utilisation multiple du corps. Cependant, ils ne sont pas largement utilisés en raison de difficultés technologiques.

Le choix des paramètres de conception des fraises profilées se fait selon les tableaux (Annexe 1 et 2) en fonction des dimensions du profil profilé de la pièce. Dans ce cas, le paramètre principal affectant les dimensions des fraises est la profondeur du profil façonné, qui est déterminée par la formule:

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

où t max , r min~ respectivement, le plus grand et le plus petit rayon

profil façonné de la pièce.

Lors de l'attribution du diamètre de la fraise, les considérations suivantes sont guidées. Pour réduire la consommation de matériau de coupe par machine usinée

le détail est toujours avantageux de travailler avec une fraise du plus petit diamètre. A tous autres points de vue, il est souhaitable de travailler avec une fraise du plus grand diamètre possible, car :

Améliore la dissipation de la chaleur et permet d'augmenter
vitesse de coupe ;

· l'intensité de travail de la fabrication d'une fraise par pièce est réduite, en raison d'une augmentation de la durée de vie due à une augmentation du nombre de réaffûtages.

Dans le même temps, la fabrication et l'utilisation de fraises profilées d'un diamètre trop grand entraînent un certain nombre d'inconvénients, à la suite desquels des fraises d'un diamètre supérieur à 120 mm ne sont pas utilisées.

Le tableau (annexe 1) indique les valeurs minimales admissibles des rayons de fraise, qui sont déterminées par la profondeur du profil traité et le diamètre minimal requis du mandrin ou de la tige pour le fixer.

Il est souhaitable d'affecter au maximum la longueur des fraises prismatiques afin d'augmenter le nombre de réaffûtages admissibles ; la longueur maximale est limitée par la possibilité de fixer les fraises dans des porte-outils et la difficulté de fabriquer des surfaces de forme longue. Les dimensions restantes des fraises façonnées dépendent principalement de la profondeur et de la largeur du profil traité.

Il existe différentes manières de fixer des incisives de forme prismatique. Le livre recommande des tailles pour les ciseaux à queue d'aronde prismatiques. Les tailles de queues d'aronde indiquées dans le tableau (annexe 2) sont utilisées par les usines nationales produisant des tours automatiques multibroches.

Choix de coins avant et arrière.

L'angle correspondant à la section du profil en forme la plus éloignée de l'axe de la fraise est sélectionné en fonction des propriétés mécaniques du matériau traité selon le tableau (annexe 3). Il est généralement admis de choisir l'angle dans la plage standard : 5, 8, 10, 12, 15, 20 et 25 degrés.

Il convient de garder à l'esprit que l'angle de coupe n'est pas constant dans les sections du profil profilé à différentes distances de l'axe de la pièce ; au fur et à mesure que les sections considérées du profil s'éloignent de l'axe de la pièce, les angles avant diminuent.

Lors de l'usinage extérieur avec des fraises profilées avec > 0, afin d'éviter les vibrations, une réduction excessive des arêtes de coupe par rapport à l'axe de la pièce ne doit pas être autorisée, comme établi par la pratique, cette réduction ne doit pas dépasser (0,1-0,2) le plus grand rayon de la pièce. Par conséquent, l'angle sélectionné dans le tableau doit être vérifié par la formule :

Sur les machines, en règle générale, des supports normalisés sont installés, qui ont une conception standard, par conséquent, l'angle de dégagement est compris entre 8 et 15 °.

Il convient de noter que pour les fraises de forme, à mesure que les points considérés du profil s'éloignent de l'axe de la pièce, les angles arrière augmentent.

Pour créer des conditions de coupe satisfaisantes, dans toutes les sections du profil de coupe perpendiculaires à la projection du tranchant sur le plan principal, des angles de dégagement d'au moins 4-5° doivent être prévus. Par conséquent, lors du calcul correctif du profil de la fraise, les angles arrière sont affinés dans tous les domaines.

Calcul correctif du profil d'une fraise profilée.

La correction du profil peut être effectuée par des méthodes graphiques et graphiques-analytiques. La dernière méthode est la plus simple et la plus visuelle, il est donc recommandé de l'utiliser.

Pour calculer le profil de la fraise, il est nécessaire de sélectionner un certain nombre de points nodaux sur le profil de la pièce, qui, en règle générale, correspondent aux points de connexion des sections élémentaires du profil.

Le calcul des incisives rondes et prismatiques est effectué selon différentes formules.

a) La procédure de calcul du profil d'un couteau de forme ronde (Figure 1).

À travers le point nodal 1, tracez les rayons à angles et et connectez les points d'intersection résultants 2 et 3 au centre de la pièce O1.

Dans un triangle rectangle 1a01, déterminez la jambe aO1 à l'aide de la formule :

Calculez les valeurs d'angle pour les points restants en fonction de la dépendance :

A partir des triangles 1a01 et 2a01 déterminer les côtés (A1 et A2)

Figure 1 - Définition graphique du profil d'une fraise de forme ronde.

Calculer les longueurs des segments Ci

Сi+1 = Ai+1 – A1 (1.6)

hp = R1 * sin ; (1.7)

В1 = R1 * cos , (1.8)

où R1 est le rayon extérieur de la fraise.

Déterminer les longueurs par la formule

(1.9)

Calculer la valeur des rayons de fraise correspondant au point d'ancrage 2

Calculer les angles de conicité aux points nodaux de la fraise

(1.12)

Les angles minimaux autorisés pour les fraises rondes sont : 40° lors de l'usinage du cuivre et de l'aluminium ; 50 ° - lors du traitement de l'acier de décolletage; 60 ° - lors du traitement des aciers alliés; 55 ° - lors du traitement de la fonte.

Vérifiez les angles arrière pour la valeur minimale admissible (4-5°) dans les sections normales aux projections des arêtes de coupe sur le plan principal. Le calcul s'effectue selon la formule :

Définir les valeurs comme des différences

(1.14)

Construire un profil d'une fraise profilée dans une section normale N-N, en prenant comme origine des coordonnées le point 1. Les coordonnées des points du profil de la fraise correspondent à : 2 n ; 3n etc...

b) Caractéristiques du calcul du profil d'une fraise de forme prismatique (voir Figure 2).

Figure 2 - Définition graphique d'un profil

fraise de forme prismatique.

Le calcul de la fraise prismatique est effectué dans la même séquence que la fraise ronde. Après avoir calculé la valeur de Ci, il faut déterminer les dimensions de Pi, qui sont les jambes des triangles rectangles 1a2

Ainsi, la formule généralisée pour calculer le rayon d'un point arbitraire dans le profil d'une fraise de forme ronde est :

Lors du calcul des fraises prismatiques, la dépendance est utilisée

Contours des sections d'angle et de rayon

Les profils des pièces de forme sont généralement constitués de sections droites situées à des angles différents par rapport à leur axe et de sections délimitées par des arcs de cercles. Du fait que les dimensions de profondeur du profil de fraise sont déformées par rapport aux dimensions correspondantes du profil de la pièce, les dimensions angulaires de son profil changent également en conséquence et les arcs de cercles se transforment en lignes courbes dont les contours exacts ne peut être spécifié qu'en disposant une rangée d'autres points suffisamment rapprochés.

Les dimensions angulaires du profil de fraise (Figure 3) sont déterminées par la formule :

Figure 3 - Calcul des dimensions angulaires du profil de la fraise profilée.

où est l'angle du profil de la fraise ;

Mesurée perpendiculairement aux plans latéraux de la fraise, la distance entre les points nodaux.

La nécessité de déterminer la forme des sections courbes du profil de la fraise par la position d'un certain nombre de ses points se pose relativement rarement, car dans la plupart des cas, avec une précision suffisante pour la pratique, un arc de cercle de remplacement sélectionné est effectué sur le section calculée du profil de la fraise.

Le rayon et la position du centre d'un tel arc sont déterminés lors de la résolution d'un problème bien connu - dessiner un cercle passant par trois points donnés. Les calculs nécessaires sont effectués comme suit (Figure 4).

Figure 4 - Détermination du rayon de remplacement du profil de fraise.

L'un des trois points nodaux situés sur la section courbe du profil de la fraise est pris comme origine de coordonnées 0. L'axe X est tracé parallèlement à l'axe de la pièce et l'axe Y lui est perpendiculaire. Les coordonnées X 0 et Y 0 du centre de l'arc de cercle "remplaçant" sont déterminées par les formules :

(1.19)

où: x1- plus petit, un x2- grandes coordonnées des deux utilisées

lors du calcul des points;

y 1 et y 2 - coordonnées des points I et 2;

(1.20)

Le rayon de cet arc est calculé par la formule

Avec la disposition symétrique fréquente de l'arc de remplacement

le calcul de ces grandeurs est grandement simplifié (Figure 4) :

circonférence, le calcul de ces grandeurs est grandement simplifié :

Il ne reste plus qu'à déterminer

Les dépendances ci-dessus sont souvent remplacées par les constructions graphiques correspondantes. A condition que de telles constructions soient réalisées à une échelle agrandie et avec une précision suffisante, elles conduisent à des résultats satisfaisants dans la plupart des cas.

Arêtes de coupe supplémentaires des fraises profilées.

En plus de la partie de coupe principale, qui crée le contour en forme de la pièce (Figure 5), la fraise en forme a dans la plupart des cas des arêtes de coupe supplémentaires S1 les pièces préparant la coupe à partir de la barre, et S2, traitement d'un chanfrein ou d'une partie d'une pièce coupée lors du détourage.

Figure 5 - Arêtes de coupe supplémentaires des couteaux profilés.

Lors du chanfreinage, les arêtes de coupe correspondantes doivent se chevaucher S3, égal à 1-2 mm, et la fraise doit se terminer par une partie durcissante S4 jusqu'à 5-8 mm de large. Largeur de coupe S5 doit être supérieure à la largeur du tranchant de l'outil de coupe. Les exigences suivantes s'appliquent aux arêtes de coupe supplémentaires de la fraise profilée :

1) Afin d'éviter le frottement des surfaces arrière de la fraise sur la pièce, les arêtes de coupe supplémentaires ne doivent pas avoir de sections perpendiculaires à l'axe de la pièce, mais doivent être inclinées vers celui-ci à un angle d'au moins 15 °.

2) Afin de faciliter l'installation de fraises à rainurer ou à séparer, il est souhaitable que des arêtes de coupe supplémentaires marquent la position exacte des points de contour d'extrémité sur la pièce. Par exemple, après avoir traité la pièce illustrée à la figure 5 avec une fraise en forme, il est facile d'installer une fraise de coupe au point d'inflexion du profil et une fraise de coupe au point, à la suite de quoi la pièce finie aura la longueur spécifié par le dessin.

Ainsi, la largeur totale de la fraise est déterminée par la formule :

(1.23)

3) Le tranchant préparant la coupe ne doit pas dépasser du profil de travail de la fraise, c'est-à-dire.

Moyens de réduire le frottement dans les sections du profil,

perpendiculaire à l'axe de la pièce.

Un inconvénient important des fraises profilées du type principal est qu'elles n'ont pas les coins arrière nécessaires dans les sections du profil perpendiculaires à l'axe de la pièce (figure 6).

Figure 6 - Frottement entre la pièce et la fraise dans les zones

perpendiculaire à l'axe de la pièce.

Dans de telles zones, un frottement se produit entre le plan d'extrémité de la pièce, limité par les rayons et , et la plate-forme du plan latéral du profil de la fraise.

Étant donné que la coupe ne se produit pas dans de telles zones et que leurs bords ne sont qu'auxiliaires, alors travailler dans ces conditions à faible profondeur et le traitement des métaux fragiles est possible, mais s'accompagne toujours d'une usure accrue de la fraise et d'une détérioration de la qualité de la surface usinée. Avec une augmentation de la profondeur du profil et une augmentation de la viscosité du matériau, le traitement des sections du profil perpendiculairement à l'axe de la pièce devient impossible.

Afin de réduire le frottement et l'usure des sections de coupe perpendiculaires à l'axe, une contre-dépouille est utilisée à un angle de 2-3 ° ou un ruban étroit est laissé sur le tranchant (Figure 7).

Figure 7 - Manières de réduire le frottement dans les sections du profil,

perpendiculaire à l'axe de la pièce.

En raison de ces modifications de conception, le plan latéral du profil de fraise prend une position (vue en plan) dans laquelle il n'est plus en contact avec la pièce.

Il existe d'autres moyens d'améliorer les conditions de coupe dans les sections du profil perpendiculaires à l'axe. Celles-ci incluent : l'affûtage d'angles supplémentaires sur les fraises ou la rotation de l'axe de la fraise par rapport à l'axe de la pièce.

Instructions sur le choix des tolérances pour la fabrication des fraises façonnées.

Lors de l'attribution de tolérances pour la fabrication d'une fraise profilée, il est nécessaire, tout d'abord, de sélectionner les surfaces de base de la pièce (radiale et axiale).

Distinguer les bases internes et externes. La position des bases internes par rapport aux bases externes est déterminée par les réglages de la machine. L'axe et la face d'extrémité de la pièce servent de bases externes. Pour les bases internes, les surfaces de la pièce sont prises, dont les dimensions ou les distances sont spécifiées à partir de bases externes avec la plus grande précision.

Comme le montre la figure 8, à partir de la position de la surface de base du BR associée à la dimension de base radiale r B avec l'axe de la pièce, qui en est la base de traitement externe, seul le diamètre dépend directement d B

Figure 8 - Complexe technologique des surfaces traitées

fraise en forme, bases de traitement internes et externes.

Les surfaces I et P sont reliées à la surface Br par les dimensions de la profondeur du profil. L'embase axiale interne B0 est ici l'un des joints des surfaces associées à l'embase externe (l'extrémité de la pièce) par la cote d'embase axiale kg; la position axiale des points nodaux I et 2 (l1 et l2) par rapport à la face d'extrémité de la pièce dépend de la taille kg et transmis par la fraise aux dimensions de la pièce, largeur du profil l 01 et l 02

Il est pratique de diviser les dimensions utilisées dans la conception et le fonctionnement des fraises profilées comme suit :

dimensions de base radiales ;

dimensions de la profondeur du profil ;

dimensions de base axiales ;

dimensions de la largeur du profil ;

dimensions caractérisant la forme des surfaces.

Le réglage de la fraise profilée dans le sens radial pour le traitement d'une pièce donnée est effectué en fonction de la taille de base (base interne).

L'obtention de la taille de base de la pièce peut être effectuée avec une certaine précision, qui est limitée par la tolérance de réglage. Il peut être pris égal à .

Les dimensions de la profondeur et de la largeur du profil de la pièce sont calculées par les formules :

(1.24)

Les dimensions de la profondeur du profil de la fraise diffèrent des dimensions correspondantes du profil de la pièce et sont calculées à l'aide de formules similaires avec une précision de 0,01 mm, et les dimensions de la largeur des sections individuelles du profil coïncident avec les dimensions de les sections correspondantes du profil de la pièce.

La tolérance de profondeur du profil de la pièce est déterminée par la formule :

Pour sélectionner les tolérances pour la profondeur du profil de la fraise, la formule est utilisée

où est la tolérance pour la profondeur correspondante du profil de la pièce ;

Facteur de distorsion.

Lors de la détermination des tolérances pour les dimensions de la largeur du profil, on suppose que la largeur du profil de la fraise est égale à la largeur du profil de la pièce. De plus, les écarts par rapport aux dimensions calculées des paramètres géométriques n'affectent pas la largeur du profil. Dès lors, en ne prenant en compte que la compensation des erreurs opératoires, on peut accepter :

(1.27)

où est la tolérance pour la largeur du profil de la fraise ;

Tolérance sur la largeur du profil du produit.

Les tolérances de coupe et de dégagement affectent les écarts de profondeur du profil de la fraise. Il est établi qu'à écarts égaux des angles et ,

le coin arrière provoque des erreurs de profondeur de profil plus importantes que le coin avant. Par conséquent, il est recommandé de choisir les valeurs des tolérances des angles et de même grandeur, mais de signe différent. De plus, le signe de la tolérance de l'angle avant doit être pris positif et l'arrière - négatif.

Les tolérances pour les diamètres de fraise sont attribuées par la formule

Construction de gabarits pour contrôler le profil des fraises.

Sur la base des résultats des calculs de correction, il est possible de créer des profils de gabarit pour contrôler la précision du meulage des surfaces façonnées des fraises. Pour ce faire, une ligne de coordonnées est tracée à travers les surfaces de base ou des points parallèles et perpendiculaires à l'axe ou à la base de la fixation de la fraise, à partir de laquelle les distances sont tracées dans des directions perpendiculaires qui déterminent la position relative de tous les points du profil en forme. L'emplacement des points nodaux le long de la profondeur du profil en forme du gabarit est déterminé par calcul, et les distances axiales sont égales aux distances axiales entre les mêmes points nodaux du profil en forme de la pièce.

Pour faciliter les mesures de contrôle de la précision de fabrication du profil en forme des gabarits, il est conseillé sur les dessins exécutifs des gabarits, en plus des dimensions de coordonnées, de calculer et d'indiquer les angles d'inclinaison des sections de contour, ainsi que les longueurs de toutes les lames.

Les tolérances pour la précision de fabrication des dimensions linéaires du profil en forme du gabarit spécifié par le dessin sont de 0,01 mm.

Le contre-gabarit est utilisé pour vérifier le profil façonné du gabarit. Les dimensions de son profil correspondent aux dimensions du gabarit et diffèrent par la précision de fabrication. Les tolérances de précision de fabrication du contre-gabarit sont prises égales à 50% des tolérances de fabrication du gabarit.

Etant donné que le contrôle du profil de la fraise avec un gabarit et du profil du gabarit avec un contre-gabarit s'effectue "à travers la lumière", les sections de travail du gabarit et du contre-gabarit sont réalisées sous la forme d'une bande étroite 0,5-1,0 mm de large. Des trous ou des fentes rectangulaires sont pratiqués aux points de jonctions internes des sections du profilé profilé sans fixations afin d'établir un contact étroit avec la surface mesurée.

Développement et exécution de dessins exécutifs de fraises en forme.

Sur les dessins exécutifs de travail, les fraises en forme doivent être représentées dans deux projections. Dimensions exactes les fraises sont définies par des dessins de gabarits et il n'est donc pas nécessaire de redéfinir les dimensions du profil façonné sur les dessins de fraises.

Pour l'orientation correcte du profil façonné de la fraise pendant le processus de meulage, les diamètres ou les distances aux surfaces de base à partir des points nodaux extrêmes du profil façonné de la fraise doivent être indiqués sur les plans d'exécution.

Les dimensions principales qui doivent être indiquées sur les dessins d'exécution des fraises profilées sont : les dimensions hors tout, les dimensions des trous ou des surfaces de base, la profondeur et l'angle d'affûtage, le diamètre du cercle de contrôle à l'extrémité des fraises rondes, s'il est fourni par le calcul, dimensions de la couronne de montage.

Pour exclure la possibilité de tourner des fraises de forme ronde sur des mandrins pendant le fonctionnement, des ondulations annulaires avec des ondulations de section rectangulaire ou des trous pour une goupille sont réalisés aux extrémités des fraises.

La goupille est insérée dans le trou de la fraise et les ondulations, tant dans la première que dans la deuxième version, sont en contact avec la bande ondulée des râteliers dans lesquels les fraises sont fixées. Le pas des dents des ondulations est de 3-4 mm. Il existe un moyen de sécuriser à l'aide de rainures de coin.

Sur les fraises rondes de petits diamètres qui coupent des copeaux de petite section, aucune mesure constructive n'est prise pour empêcher la rotation des fraises ; les incisives ne sont attachées qu'en raison des forces de frottement.

La longueur des fraises prismatiques doit être de 75 à 100 mm afin que la fraise puisse être réaffûtée plusieurs fois. Cependant, la longueur finale de la fraise doit être coordonnée avec le lieu de son installation sur la machine. Pour régler avec précision la fraise à la hauteur du centre de la pièce et augmenter la stabilité de la fraise en position de travail, un trou pour la goupille de réglage est pratiqué dans sa partie inférieure.

Conception des broches

Instructions générales

Lorsqu'il commence à développer une conception de broche, le concepteur doit avoir une idée claire des exigences auxquelles la broche conçue doit répondre. Selon les conditions de production spécifiques, les exigences sont différentes. Dans certains cas, il faut que la broche ait la plus grande durabilité, dans d'autres - qu'elle offre le moins de rugosité et la plus grande précision, dans le troisième - il faut que la broche ait la longueur la plus courte (parfois même limitée à une certaine Taille). Les broches qui satisfont à l'une de ces exigences peuvent ne pas en satisfaire d'autres. Par exemple, les broches pour l'usinage de trous de haute précision avec une classe d'état de surface élevée doivent avoir un grand nombre de dents de finition et fonctionner à de faibles vitesses d'avance. Souvent, la partie de finition de la broche dans ce cas est plus longue que la partie de brouillon. Par conséquent, de telles broches ne peuvent pas être courtes.

En utilisant la méthodologie décrite ci-dessous, il est possible de concevoir des broches qui répondent à diverses exigences. Cependant, en fonction des conditions de production spécifiques et des exigences de la pièce, le concepteur, à l'aide de ces recommandations, peut compléter ou modifier les valeurs initiales indiquées dans les tableaux.

Ainsi, en cas d'exigences élevées sur la rugosité de la pièce, le concepteur doit augmenter le nombre de dents de finition par rapport au nombre de dents indiqué dans le tableau correspondant. Dans le même temps, n'autorisez pas les grandes avances sur les dents d'ébauche, en choisissant parmi les options calculées celle dans laquelle les avances seront les plus petites.

Lors de la conception des broches, une grande attention doit être accordée au choix du schéma de coupe optimal, car le bon fonctionnement, le placement ou l'enlèvement normal des copeaux, la durée de vie de l'outil et d'autres qualités de performance de l'outil dépendent en grande partie du schéma de coupe adopté.

Méthode de calcul des broches divers types est largement similaire à l'exception du calcul de certains éléments structurels.

Technique de conception de broches rondes.

Les données initiales pour la conception de la broche sont :

a) données sur la pièce (matériau et dureté, dimensions des trous avant et après brochage, longueur d'usinage, classe de propreté et précision d'usinage, ainsi que d'autres exigences techniques pour la pièce) ;

b) caractéristiques de la machine (type, modèle, force de traction et puissance d'entraînement, plage de vitesse, course de la tige, type de mandrin) ;

c) la nature de la production ;

d) le degré d'automatisation et de mécanisation de la production.

Choix du matériau de la broche.

La conception de la broche commence par le choix du matériau de la broche. Dans ce cas, il faut prendre en compte :

propriétés du matériau traité,

type d'étirement

la nature de la fabrication

classe de propreté et de précision de la surface de la pièce (Annexe 6).

Pour l'acier, guidé par l'annexe 5, il est préalablement établi à quel groupe d'usinabilité appartient l'acier d'une nuance donnée. S'il n'y a pas d'acier d'une nuance donnée dans l'annexe 5, alors il appartient au groupe d'usinabilité dans lequel se situe la nuance d'acier, qui lui est le plus proche en termes de composition chimique et la dureté, ou par les propriétés physiques et mécaniques.

Sélection de la méthode de connexion du corps de la broche et de la tige

Les broches de par leur conception peuvent être : solides, soudées et préfabriquées. Toutes les broches en acier HVG sont fabriquées d'une seule pièce, quel que soit leur diamètre.

Figure 11 - La partie coupante de la broche avec une remontée sur chaque dent

a) vue générale ; b) profil longitudinal des dents d'ébauche et de finition ; c) profil longitudinal des dents de calibrage ; d) profil transversal des dents rugueuses ; e) options de réalisation de rainures pour la séparation des copeaux.

Les broches en aciers rapides nuances P6M5, P9, P18 doivent être réalisées d'une seule pièce lorsque leur diamètre est ; soudé avec une tige, en acier 45X si ; soudé ou avec une vis en acier 45X, si D>40 mm. Le soudage de la tige avec la tige de broche est effectué le long du col à une distance de 15-25 mm du début du cône de transition.

Figure 12 La partie coupante de la broche à coupe variable.

a) vue générale de la partie coupante (I-dents d'ébauche ; P-dents de transition ; Ø-dents de finition ; IV-dents de calibrage );

b) profil longitudinal des dents ;

c) profil transversal des dents d'ébauche et de transition (1 dent taillée ; 2 dents de nettoyage) ;

d) profil transversal des dents sectionnelles de finition ;

e) profil transversal des dents de finition (3-deuxième dent du deuxième tronçon ; 4-première dent du deuxième tronçon ; 5-deuxième dent du premier tronçon ; 6-première dent du premier tronçon).

Le type de queue est choisi en fonction du type de mandrin disponible sur la machine à brocher. Les dimensions de la tige sont données en annexe 7.

Pour que la tige passe librement à travers le trou préalablement préparé dans la pièce, et en même temps soit suffisamment solide, son diamètre est choisi selon les tableaux comme le plus petit diamètre le plus proche du diamètre du trou dans la pièce avant tirant. Si le diamètre de tige choisi correspond à la force de traction permise par la condition de sa résistance, qui est bien supérieure à la force de traction de la machine Q, alors le diamètre de tige peut être réduit pour des raisons de conception.

Choix de coins avant et arrière. L'angle avant (annexe 8) est attribué en fonction du matériau à traiter et du type de dents (ébauche et transition, finition et calibrage).

La surépaisseur de brochage est déterminée par la formule :

(2.1)

où - la plus grande taille du trou usiné,

(2.2)

où est la plus petite taille du trou pré-préparé ; tolérance de diamètre de trou.

Définition de la montée par dent.

Pour les broches travaillant selon le schéma de coupe de profil, la montée par dent est la même pour toutes les dents de coupe (annexe 9). Sur les deux ou trois dernières dents coupantes, la portance diminue progressivement vers les dents de jauge.

Pour les broches à coupe variable, la montée des dents d'ébauche est déterminée par la durabilité. La résistance de la broche est déterminée par la résistance de sa partie de finition ; la dureté de la pièce d'ébauche doit être égale ou légèrement supérieure, mais en aucun cas inférieure à la dureté de la pièce de finition.

Typiquement, les remontées sur les dents de la pièce de finition sont de 0,01-0,02 mm par diamètre. Les petits ascenseurs sont rarement utilisés en raison de la difficulté de leur mise en œuvre et de leur contrôle. En raison du fait que la partie de finition des broches à coupe variable a deux types de dents: la première - avec une montée sur chaque dent (Figure 14, a) et la seconde - (Figure 14,6) avec une montée sur une section de deux dents, avec une seule et même la même montée sur le diamètre de l'épaisseur est différente.

Figure 14-Épaisseur de tranche de la partie de finition de la broche à coupe variable.

Lors du levage par dent, l'épaisseur de la coupe est égale à deux fois la quantité de levage par côté, c'est-à-dire . Avec une construction en coupe des dents, il est égal à la portance, c'est-à-dire . Les avances recommandées pour la finition des dents des broches à coupe variable sont indiquées dans l'annexe 10. Les vitesses de coupe en fonction des propriétés du matériau à traiter, la pureté et la précision du traitement sont indiquées dans l'annexe 11. En fonction de la vitesse de coupe choisie selon les nomogrammes (annexe 12), détermine la résistance de la partie de finition de la broche . Si cette durée de vie est insuffisante pour des conditions spécifiques, elle peut être augmentée en diminuant la vitesse de coupe précédemment sélectionnée. Ensuite, en fonction de la résistance trouvée pour les dents de finition, et de la vitesse de coupe acceptée, on trouve l'épaisseur de coupe des dents d'ébauche.

Détermination de la profondeur de goujure, voir figures 11, 12, 13.

produit par la formule :

(2.3)

où est la longueur de traction ;

Le facteur de remplissage de la rainure à copeaux est sélectionné conformément à l'annexe 13.

Pour assurer une rigidité suffisante d'une broche dont le diamètre de section en fond de goujure est inférieur à 40 mm, il faut que la profondeur de la goujure ne dépasse pas .

Les paramètres de profil des dents de coupe dans la section axiale sont sélectionnés en fonction de la profondeur des rainures de copeaux pour les broches simples à l'annexe 13 et pour les broches à coupe variable à l'annexe 14.

Comme un profil de l'annexe 14 correspond à plusieurs valeurs de pas, c'est le plus petit qui est retenu.

Remarque : Pour obtenir meilleure qualité sur la surface usinée, le pas des dents de coupe des broches simples est rendu variable et égal à

Le plus grand nombre de dents travaillant simultanément est calculé par la formule :

La partie fractionnaire obtenue dans le calcul est rejetée.

Détermination de la force de coupe maximale admissible

La force de coupe est limitée par la force de traction de la machine ou la force de la broche dans les sections dangereuses - le long de la tige ou le long de la cavité devant la première dent. La plus petite de ces forces doit être considérée comme la force de coupe maximale admissible.

Les valeurs, et sont définies comme suit.

La force de traction estimée de la machine, compte tenu de l'efficacité de la machine, est généralement prise égale à :

(2.5)

où - force de traction selon les données de passeport de la machine (annexe 15).

L'effort de coupe permis par la résistance à la traction de la tige en section (Annexe 7) est déterminé par la formule :

(2.6)

où est la zone de la section dangereuse.

Les valeurs sont choisies en fonction du matériau de la tige : pour les aciers R6M5, R9 et PI8- = 400 MPa pour les aciers KhVG et 45X- = 300 MPa. L'effort de coupe autorisé par la résistance de la section dangereuse de la partie coupante est déterminé par la formule :

(2.7)

où est le diamètre de la section dangereuse

Pour les broches en aciers R6M5, R9 et PI8 d'un diamètre jusqu'à 15 mm, il est recommandé

400...500 MPa ;

diamètre supérieur à 15 mm = 350...400 MPa ;

pour les broches en acier ХВГ (tous diamètres) = 250 MPa.

Détermination de l'effort de coupe axial lors de la traction.

Elle s'effectue selon la formule :

où - voir annexe 16.

Diamètre du trou après brochage.

Lors de la conception d'une broche unique, la valeur obtenue est comparée à la force de traction de la machine, aux forces de coupe autorisées par la résistance de la broche dans la section dangereuse et par la résistance de la tige.

Lors de la conception d'une broche de groupe, la force de coupe calculée par la formule (2.9) est utilisée pour calculer le nombre de dents dans la section :

Et ils ne sont attribués qu'aux broches de groupe conformément à l'annexe 10.

La détermination du diamètre de la pièce de guidage avant est effectuée par le diamètre du trou avant de tirer avec des écarts d'ajustement f7 ou e8.

Détermination de la taille des dents de coupe.

Pour les broches simples, le diamètre de la première dent est pris égal au diamètre de la partie de guidage avant, le diamètre de chaque dent suivante augmente de SZ.

Sur les dernières dents coupantes, la montée par dent diminue progressivement. Les diamètres de ces dents sont respectivement de 1,2SZ et 0,8SZ.

Pour les broches à coupe variable, les premières dents des sections d'ébauche et de transition sont appelées fendues et les dernières sont appelées nettoyage. Chacune des dents coupe une couche de matière de même largeur avec la même portance SZ.

La dent de nettoyage est de forme cylindrique avec un diamètre de () mm inférieur au diamètre des dents fendues. La tolérance pour le diamètre des dents de coupe est attribuée

Le calcul du nombre de dents de coupe pour les broches simples est effectué par la formule :

(2.13)

Le nombre de dents de jauge est pris .

Le nombre de sections de dents d'ébauche pour les broches à coupe variable est déterminé par la formule :

Si le calcul aboutit à un nombre fractionnaire, il est arrondi au nombre entier inférieur le plus proche. Dans ce cas, il reste une partie de l'indemnité, appelée indemnité résiduelle, elle est déterminée par la formule:

(2.15)

Selon la taille, la surépaisseur résiduelle peut être attribuée à la pièce d'ébauche, de transition ou de finition. Si la moitié de l'allocation résiduelle dépasse la quantité de soulèvement des dents sur le côté de la première section de transition, une section supplémentaire de dents d'ébauche est affectée pour la couper. La montée des dents sur la pièce de transition est choisie dans l'annexe 10.

Si la moitié de la surépaisseur résiduelle est inférieure à la montée sur le côté de la première section de transition, mais pas inférieure à 0,02-0,03 mm, la surépaisseur résiduelle est transférée aux dents de finition, dont le nombre augmente en conséquence. La partie en microns de la surépaisseur résiduelle est transférée aux dernières dents de finition.

Ainsi, le nombre de dents d'ébauche :

Le nombre de dents de transition, de finition et de calibrage est sélectionné selon l'annexe 10 et ajusté en fonction de la répartition de la surépaisseur résiduelle. Nombre total de dents de broche :

Le pas des dents de calibrage pour les broches cylindriques simples est pris égal à :

(t est déterminé à partir du tableau de l'annexe 13).

Pour les broches à coupe variable, les valeurs moyennes du pas des dents de finition et de calibrage sont déterminées à partir de la condition (annexe 14):

. (2.19)

Les valeurs de pas résultantes sont arrondies en valeurs tabulaires.

La première étape de la pièce de finition (entre la première et la deuxième dent) a plus grande valeur. La variabilité des étapes passe de la partie finition à la partie calibrage dans n'importe quelle séquence.

Détermination des dimensions structurelles de la partie de guidage arrière.

Pour les broches cylindriques, la pièce de guidage arrière a la forme d'un cylindre de diamètre égal au plus petit diamètre du trou embouti.

Remarque : Pour les broches longues et lourdes supportées par une lunette, le diamètre de la goupille de support arrière est déterminé.

Détermination de la distance à la première dent de la broche par la formule :

où - longueur de la tige (annexe 7); , puis faites un ensemble de broches. Le nombre total de dents coupantes est divisé par le nombre de passes accepté afin que les longueurs des broches de chaque passe soient égales. Le diamètre de la première dent de coupe de la broche de cette passe est pris égal au diamètre des dents de calibrage de la broche de la passe précédente.

La désignation des éléments structurels des rainures de séparation des copeaux pour les broches simples est effectuée conformément à l'annexe 17, et pour les broches à coupe variable, les éléments structurels pour la séparation des copeaux sont calculés dans l'ordre suivant.

Tout le périmètre du copeau coupé par une section est divisé en parties égales entre les dents de la section. Chaque dent de la section a une partie du périmètre égale à :

Le nombre de secteurs de coupe, et donc de congés, est déterminé par la formule :

où B est la largeur du secteur de coupe, ce qui est recommandé

déterminé par la formule :

(2.27)

La largeur des filets est déterminée par la formule :

(2.28)

Le nombre de congés pour les dents de finition peut être calculé à l'aide de la formule suivante (arrondi au nombre pair le plus proche) :

Sur la dernière section de transition et sur toutes les dents de finition, afin d'assurer que les congés soient recouverts par les secteurs de coupe des dents suivantes, la largeur des congés est prise 2-3 mm de moins que sur les premières sections des dents de transition, c'est à dire.

Dans la construction en coupe des dents de finition, leurs diamètres (dans une section) sont choisis pour être identiques. Il en va de même pour la dernière section des dents de transition.

Le rayon du congé est attribué en fonction de la largeur du congé et du diamètre de la broche (Annexe 18).

Des congés sur les dents de finition et sur la dernière section des dents de transition sont appliqués sur chaque dent et sont décalés par rapport à la dent précédente. Si la broche a une section de transition, elle est construite comme la dernière section de transition.

Méthode de conception de broches fendues.

Il existe trois types de broches fendues : type A, type B et type C. Les broches de type A ont des dents dans l'ordre suivant : rond, chanfrein, fendu ; pour les broches de type B : rondes, chanfreinées, fendues ; broches de type B : les broches chanfreinées, cannelées et rondes sont absentes.

Pour calculer la broche, on fixe (Figure 15) : le diamètre du trou avant tirage D0, le diamètre extérieur des cannelures D, le diamètre intérieur des cannelures d, le nombre de cannelures n, la largeur des cannelures B, la la taille des splines m et l'angle du chanfrein au diamètre intérieur des rainures des splines (si le dessin n'est pas spécifié, le constructeur s'attribue lui-même). La nature de la production, le matériau de la pièce, la dureté, la longueur de traction l, la rugosité de surface requise et d'autres exigences techniques, ainsi que le modèle, la force de traction Q de la machine et la course de la tige.

La séquence de calcul est la même que pour la conception des broches rondes. Cependant, compte tenu caractéristiques de conception profil cannelé, effectuez en plus les calculs suivants.

Définition valeurs les plus élevées arêtes de coupe (Figure 16) chanfreinées, cannelées et dents rondes.

La longueur des arêtes de coupe sur les dents façonnées est approximativement déterminée par les formules : pour les broches de type A

Figure 15 - Paramètres géométriques du profil d'origine de la pièce cannelée.

Pour broches type B et B

Introduction

Les fraises profilées sont un outil dont les arêtes de coupe ont une forme qui dépend de la forme du profil de la pièce.

Les fraises profilées travaillent dans des conditions difficiles, car toutes les arêtes de coupe entrent simultanément dans la coupe et créent des forces de coupe élevées. Leur utilisation ne nécessite pas une haute qualification du travailleur et la précision des pièces usinées est assurée par la conception de la fraise elle-même. Fraises de forme soigneusement calculées et fabriquées avec précision avec installation correcte sur les machines-outils offrent une productivité élevée, une forme et des dimensions précises des pièces usinées.

La précision de la fabrication de pièces avec des fraises en forme peut être atteinte jusqu'à 9-12 degrés de précision.

Les fraises de forme ronde sont utilisées pour tourner les surfaces externes et internes, et les prismatiques ne sont utilisées que pour les surfaces externes. Les principaux avantages des fraises de forme ronde sont leur facilité de fabrication, un grand nombre de réaffûtages par rapport aux fraises prismatiques. Les fraises sont fixées sur le mandrin et sont fixées en rotation à l'aide d'ondulations réalisées sur l'une des extrémités.

Le plus souvent, les ondulations sont réalisées sur un anneau spécial avec une goupille, qui fait partie du support pour le montage de la fraise sur la machine. Dans ce cas, un trou pour la goupille est percé au niveau de la fraise.

La longueur du profil de la fraise façonnée est prise légèrement plus longue que la longueur de la pièce. La longueur admissible du profil de fraise L p lors du montage de la pièce dans le mandrin est limitée.

Conception d'un cutter de forme ronde

Les emporte-pièces sont un outil coûteux et complexe. Pour une fraise ronde, seule la fraise elle-même est en acier rapide et le support sur lequel elle est montée est en acier de construction. Pour empêcher la fraise de tourner sur le support, une surface ondulée dentelée est réalisée.

Pour la fabrication de fraises rondes, il est conseillé d'utiliser des machines CNC polyvalentes.

Lors du traitement sur ces machines, la facilité de fabrication même des profils de forme les plus complexes est notée.

Les principaux éléments structurels d'un couteau rond profilé qui doivent être déterminés sont :

diamètre extérieur de la fraise ;

diamètre du trou;

profil de coupe en forme;

longueur de fraise.

Le diamètre extérieur de la fraise est défini en tenant compte :

hauteur du profil du produit,

distance nécessaire à l'évacuation des copeaux L,

la valeur minimale de la paroi de coupe M.

Figure 1. Type de surface façonnée

Dimensions détaillées : D - 42 mm ; D 1 - 45 mm; l 1 = 3 mm ; l 2 - 18 mm; l 3 \u003d 33 mm;

L =40 mm ; f = 0,5 mm.

Matériau traité - acier 20XG

On prend la longueur de la fraise augmentée de 4 mm par rapport à la longueur de la pièce pour compenser l'imprécision dans le montage de la barre par rapport à la fraise.

Sur la surface en contact avec la barre, on fait un angle de contre-dépouille pour éviter le frottement de la surface latérale de la fraise sur la barre.

Pour faciliter l'installation précise de la fraise à la hauteur du centre du produit, des encoches doivent être faites sur le corps de la fraise. Pour la commodité de l'affûtage, il est recommandé de donner un risque circulaire de contrôle sur la fraise, dont le rayon est égal à hp.

Les tolérances pour la précision de fabrication de toutes les dimensions linéaires de la fraise ne sont pas directement spécifiées. Des tolérances sont généralement fixées pour la fabrication de toutes les dimensions du gabarit pour une fraise donnée, et le profil de la fraise est mesuré par le gabarit. Les tolérances pour la fabrication du gabarit sont acceptées entre 0,01 et 0,02 mm.

Choix du matériau de coupe.

Nous choisissons l'acier rapide R6M5.

Caractéristiques du R6M5.

L'acier R6M5 a essentiellement remplacé les aciers R18, R12 et R9i et a trouvé une application dans le traitement des alliages non ferreux, de la fonte, des aciers au carbone et alliés, ainsi que de certains aciers résistants à la chaleur et à la corrosion.

La résistance de ce matériau est satisfaisante. La résistance à l'usure à des vitesses de coupe faibles et moyennes est augmentée. Ce matériau a une large gamme de températures de durcissement.

Le ponçage est satisfaisant.

L'acier R6M5 est utilisé pour la production de tous les types d'outils de coupe dans le traitement des aciers de construction en alliage de carbone ; de préférence pour la fabrication d'outils de filetage, ainsi que d'outils fonctionnant avec des charges d'impact.

Composition chimique de l'acier R6M5 :

La dureté du matériau R6M5 après recuit est HB 10 -1 = 255 MPa.

Géométrie de coupe en forme.

Une fraise de forme, comme toute autre fraise, doit être dotée d'un dégagement et d'angles avant appropriés pour que le processus d'évacuation des copeaux se déroule dans des conditions suffisamment favorables.

Les paramètres géométriques de la partie coupante - angles b et d - sont définis au point de base (ou sur la ligne de base) du tranchant dans le plan n, perpendiculaire à la base de la fixation de la fraise. Pour la base prendre le point A, le plus éloigné de la base de la monture.

Figure 2. Paramètres géométriques de la pièce coupante

L'angle avant d'une fraise ronde radiale est réalisé lors de sa fabrication, en plaçant la surface avant à une distance h de l'axe de la fraise, et l'angle arrière est obtenu en réglant l'axe de la fraise au-dessus de l'axe de la pièce de h p .:

h p \u003d RCsin (b)

où R = D/2 est le rayon de la fraise au point de base (D est le diamètre maximal de la fraise).

La valeur des angles antérieurs des incisives radiales est attribuée selon le tableau. 5 en fonction du matériau à usiner et du matériau de la fraise.

L'angle arrière du tranchant de la fraise dépend de la forme de la fraise profilée et de son type ; pour les fraises de forme ronde, l'angle arrière est choisi entre 10 0 et 15 0 . Pour les calculs, nous prendrons 15 0 .

Les valeurs données des angles arrière et avant s'appliquent uniquement aux points extérieurs du profil de la fraise. À l'approche des points considérés vers le centre de la fraise ronde, l'angle arrière augmente continuellement et l'angle avant diminue.

Calcul d'une fraise en forme

Le profil de la fraise en forme, en règle générale, ne correspond pas au profil de la pièce, ce qui nécessite une correction du profil de la fraise.

Pour ce faire, déterminez les dimensions de la section normale pour les sections prismatiques et axiales - pour les fraises rondes.

Le profil de la fraise profilée est corrigé de deux manières :

graphique;

analytique;

Les méthodes graphiques offrent la plus grande précision, en même temps qu'elles sont simples et acceptables lors de la correction du profil des fraises avec une configuration simple, avec des exigences de précision faibles, et pour la détermination provisoire du profil des fraises de forme complexe et précise. Tous sont basés sur la recherche de la taille naturelle d'une figure plate, déterminée par la section normale ou axiale de la fraise en forme. En pratique, la correction du profil d'une fraise profilée est réalisée par une méthode analytique qui offre une grande précision.

Avec un angle arrière et avant égal à 0, le profil de la fraise correspondra exactement au profil de la pièce.

Dans notre cas, les angles ne sont pas égaux à 0, dans ce cas vous pouvez voir que le profil de la fraise change par rapport au profil de la pièce, toutes les cotes de profil mesurées perpendiculairement à l'axe de la pièce changent sur la fraise.

Définissons le profil de pointe de notre fraise de deux manières et comparons-les.

La première façon : Graphique,

La deuxième voie : Analytique.

Calcul graphique du profil de fraise

Le profilage se résume à ce qui suit. Les points caractéristiques 1, 2, 3 ... de la projection horizontale de la pièce sont transférés sur l'axe horizontal de la projection verticale de la pièce, puis, avec des rayons décrits à partir du centre de la projection verticale de la pièce, sont transférés à la trace de la surface avant de la fraise. Ceci permet d'obtenir une correction à partir de la présence de l'angle avant. Les points obtenus sont transférés de la trace de la surface avant avec des rayons décrits du centre de la fraise à l'axe horizontal de sa projection verticale. A la suite de ce transfert, une correction est apportée à la présence d'un angle arrière. Les points obtenus sont abaissés jusqu'à l'intersection avec des lignes horizontales tirées des points caractéristiques de la projection horizontale de la pièce.

Sur la fig. 4, en plus du profilage, des arêtes de coupe supplémentaires de la fraise sont données, dont les dimensions peuvent être prises en compte lors de la conception de sa conception: S 1 - arête de coupe qui prépare un morceau d'une pièce à partir d'une pièce (généralement une barre) ; son sommet ne doit pas dépasser du profil de travail de la fraise, c'est-à-dire que t - doit être inférieur (ou égal à) t max. Dans ce cas, la largeur de la rainure de tronçonnage doit être de 0,5 ... 1 mm plus large que la longueur du tranchant principal de l'outil de coupe. L'angle z doit être d'au moins 15°.

Une arête de coupe supplémentaire S 2 est nécessaire pour le chanfreinage ou l'ébavurage de pièces ; S 5 \u003d 1 ... 2 mm - chevauchement; S 4 \u003d 2 ... 3 mm - partie durcissante.

Ainsi, la longueur de la fraise

L P \u003d l ré + S 2 + S 4

où l d est la longueur de la pièce.

L p \u003d 40 + 15 + 2 \u003d 57 mm

Figure 4. Méthode graphique de profilage d'une fraise avec affûtage à un angle r

Le diamètre d'un couteau de forme ronde est déterminé par une méthode graphique. La plus grande profondeur du profil traité

d min , d max - les diamètres le plus grand et le plus petit du profil de la pièce.

Selon la plus grande profondeur du profil traité selon le tableau. 3 trouver

D = 60 mm, R 1 = 17 mm.

où, R= D/2 est le rayon de la fraise au point de base (D est le diamètre maximal de la fraise).

Pour obtenir l'angle arrière d'une fraise de forme ronde, son sommet est mis en fonctionnement en dessous de l'axe de la fraise à une distance h.

Figure 5. Détermination des coins arrière de la fraise profilée

Nous calculons la hauteur d'affûtage de la fraise profilée avec un point de base par rapport à l'axe de la pièce :

h p \u003d 17 * sin25 \u003d 7,1 mm

Le contour façonné est divisé en sections séparées, les points de base caractérisant les extrémités des sections sont indiqués par des nombres et les coordonnées de tous les points de base sont déterminées, c'est-à-dire Le tableau 1 est compilé (voir la figure 5).

Il est souhaitable d'agencer les points de base de sorte qu'ils aient les mêmes rayons r deux à deux, ce qui réduit la quantité de calculs de correction. Les coordonnées de points inconnus sont déterminées en résolvant des triangles rectangles. Par exemple: la taille l i est définie, après quoi le rayon du point r 1 est déterminé, puis, ayant le rayon, la taille l i ” est obtenue de la même manière. La précision du calcul des coordonnées des points de la pièce est de 0,01 mm.

Étant donné que la fraise en forme doit généralement être calculée sur un certain nombre de points nodaux, pour plus de commodité, les calculs peuvent être présentés sous la forme d'un tableau

Tableau 1

Calcul analytique du profil d'une fraise profilée

Résoudre des problèmes géométriques élémentaires, Le nombre de points caractéristiques par lesquels nous déterminons les rayons des points du profil de la pièce, comme dans la méthode géométrique - 8.

Désignons par les nombres 1,2,...., i conditionnellement les points d'un profil donné, les rayons r 1 ,r 2 .... des points nodaux et la distance le long de l'axe qui les sépare l 21 .. .....l i1 sont déterminés à partir du dessin de détail et sont résumés dans le tableau 1. Soit le point 1 situé à la hauteur du centre de rotation de la pièce (point de base). Par le point 1, nous dessinons la surface avant de la fraise à un angle r 1. Du fait de l'inclinaison de la face avant, les autres points nodaux (2, 3, ..., i) sont situés en dessous du centre de rotation de la pièce.

Pour calculer le profil des fraises de forme ronde et prismatique, il est nécessaire de déterminer la distance C i1 le long de la face avant du point i au point 1.

Où r 1 , r i sont respectivement les rayons de la base et du i-ème point nodal.

Par conséquent, la valeur de C i1 n'est pas liée à la forme constructive des fraises, c'est-à-dire que la formule est valable pour les fraises prismatiques et rondes.

Déterminez le rayon R i des fraises pour le traitement externe :

où r 1, b 1 - angles avant et arrière pour le point de base 1;

Déterminez la distance de profondeur de profil dans la section axiale de la fraise de forme ronde :

t 2 \u003d 30-29,5 \u003d 0,5 mm

t 3 \u003d 30-29,5 \u003d 0,5 mm

t 4 \u003d 30-26 \u003d 4 mm

t 5 \u003d 30-24,8 \u003d 5,2 mm

t 6 \u003d 30-26 \u003d 4 mm

t 7 \u003d 30-29,5 \u003d 0,5 mm

t 8 \u003d 30-29,5 \u003d 0,5 mm

Comparons les dimensions de fraise obtenues par deux méthodes :

Tableau 2.

Ainsi, l'écart maximal entre les deux méthodes était de 1,163 % En comparant ces deux méthodes de calcul du profil d'une fraise profilée, nous déterminons que la méthode analytique est la plus précise.

L'erreur n'est pas grande, donc pour la production à petite échelle, vous pouvez utiliser la méthode graphique.

Conception de motifs et de contre-motifs

Sur la base des résultats du calcul de correction, un profil de modèle est construit pour contrôler la précision du profil de la surface façonnée de la fraise après le meulage, et un contre-modèle est construit pour contrôler les profils de la meule pour le traitement de la fraise profil. Pour ce faire, une ligne de coordonnées est tracée à travers le point de base parallèle à l'axe, à partir de laquelle les valeurs calculées de la hauteur du profil de la fraise aux points caractéristiques DR i sont tracées. Les dimensions axiales du profil des fraises d'axe parallèle à l'axe de la pièce sont égales aux dimensions axiales de la pièce.

Les sections curvilignes du profil sont données sous la forme d'un arc de rayon r dont la valeur est déterminée à l'aide des coordonnées de trois points caractéristiques situés sur la section courbe, ou des coordonnées d'un certain nombre de points par lesquels passe la courbe.

Précision de fabrication du profil ±0,01. Pour faciliter le meulage des profils, un chanfrein à 30° est réalisé. Matériau du gabarit - acier 20HG, dureté HRC 58...62.

Les fraises profilées sont utilisées pour le traitement des surfaces profilées internes et externes et il en existe différentes variétés. Ils sont utilisés en masse, en série et même en production unique.

Selon le principe de fonctionnement : radial et tangentiel. De par leur conception, les fraises de forme radiale sont de trois types : disque ou rond ; prismatique et tige. Pour les fraises à noyau et prismatiques, l'outil de travail est souvent en acier rapide et le support est en acier de construction. De plus, pour économiser de l'acier rapide, la partie coupante est soudée.

La généralisation des fraises de forme ronde s'explique par la relative simplicité de leur fabrication et leur durabilité (un grand nombre de réaffûtages sont autorisés).

Récemment, dans le traitement de matériaux difficiles à couper, des fraises en carbure ont été utilisées, malgré la complexité de leur affûtage, en particulier des profils complexes.

Les dimensions de la partie travaillante et la hauteur du profil de la partie coupante des outils seront égales aux dimensions et à la hauteur correspondantes du profil de la partie usinée, si les angles α et γ sont égaux à zéro. Cependant, de tels paramètres géométriques ne sont pratiquement pas utilisés, car couper dans ce cas est presque impossible. Les couteaux profilés sont affûtés et réglés de manière à fournir un angle avant et arrière positif. L'angle de coupe, tant pour le prismatique que pour le couteau rond, est fourni par l'affûtage. L'angle arrière d'un rond est créé en déplaçant le centre de la fraise d'une quantité hp, tandis que le prismatique a sa pente. Voir fig.

Dans la pratique, les fraises à axe parallèle à la pièce se sont généralisées. La disposition inclinée de l'axe est utilisée dans les cas où la configuration de la pièce dans certaines sections du profil ne fournit pas les angles de dégagement minimaux requis dans une disposition parallèle.

Profil de la pièce mesuré le long de l'axe ( l 1 , l 2 , … l n), correspond exactement au profil de la fraise, avec l'axe parallèle à la pièce. Pour respecter la hauteur et la forme requises du profil, les calculs de correction correspondants du profil des outils sont effectués.

Il existe deux manières : graphique et analytique. Graphique - est effectué selon les règles du dessin de projection et est décrit dans [ Nefedov N. A. Tâches pour la conception d'outils de coupe / N. A. Nefedov, K. A. Osipov. - L.: Mashinostroenie, 1990. - 328 p.]. Ensuite, vous pouvez également utiliser KOMPAS.

ÉTAPES DE LA CONCEPTION DE LA COUPE EN FORME

La conception des fraises profilées comprend les principales étapes suivantes:

1) préparation d'un dessin d'une pièce pour le calcul d'une fraise en forme;

2) choix du type de fraise ;

3) détermination des angles de la partie coupante et des angles d'installation de la fraise ;

4) détermination des dimensions globales et de raccordement de la fraise ;

5) calcul des dimensions du profil de la fraise (calcul de la correction de la fraise) ;

6) calcul des tolérances pour les dimensions du profil, les angles d'affûtage et l'installation de la fraise ;

7) enregistrement du dessin d'exécution du couteau;

8) concevoir un gabarit pour contrôler le profil de la fraise lors de sa fabrication et un contre-gabarit pour contrôler le gabarit ;

9) conception d'un support pour le montage de la fraise sur la machine.

Préparation d'un dessin de détail pour le calcul d'un couteau en forme. Pour calculer les dimensions du profil de fraise, vous devez spécifier les dimensions calculées ou théoriques de la pièce. Afin de faciliter l'obtention de chaque cote dans son domaine de tolérance lors de l'usinage d'une pièce, ses cotes moyennes sont prises comme cotes théoriques de la pièce. Par exemple, étant donné un arbre de diamètre . Ensuite, la taille moyenne du diamètre de l'arbre dans le champ de tolérance sera de 49,934 et la valeur calculée du rayon sera de 24,967. Si la taille est sur le dessin sans tolérance, elle est prise selon 10 ... 11 qualifications de précision; le signe d'écart dans ce cas est "+" pour les dimensions féminines, "-" pour les dimensions masculines, "+" pour les autres dimensions. En règle générale, les dimensions longitudinales du profil et les rayons des sections d'arc sont pris avec des écarts "±", par conséquent, leurs valeurs nominales peuvent être considérées comme les dimensions calculées.

La plus grande difficulté est la détermination des rayons des points intermédiaires des sections d'arc. Dans ce cas, selon les dimensions théoriques données ré 1 , ré 2 , L, R, et les longueurs je 2 , je 3 , …je 6 , (Fig.) trouver les rayons des points 2...6, c'est-à-dire r 2 , r 3 , … r 6. Dans certains cas, il est également nécessaire de déterminer le plus petit rayon r min point M. Pour résoudre ces questions, vous devez d'abord trouver les coordonnées du centre du cercle je 0 et r 0 , qui est produit par des dépendances trigonométriques.

Dans le cas où un usinage de haute précision de la pièce n'est pas requis, la détermination de telles dimensions peut être effectuée graphiquement (en traçant un profil à une échelle suffisamment grande). Il est également recommandé de vérifier graphiquement les résultats lors du calcul analytique afin d'éviter les erreurs grossières.

La solution au problème des lames supplémentaires de la fraise en forme est due au fait que souvent les fraises en forme, en plus de traiter un profil donné, chanfreinent également l'extrémité de la pièce et découpent une rainure pour faciliter le travail de la fraise de coupe ( figure 3.10). Diamètre de rainure ré ne doit pas être inférieur au plus petit diamètre de la pièce ré min et dépend de la rigidité de la pièce et de sa configuration. En d'autres termes, le tranchant à tronçonner ne doit pas dépasser du profil de travail de la fraise. La taille b est rendu un peu plus grand ou égal à la largeur de l'outil de coupe, l'angle φ = 15...20°. À l'avenir, lors de la conception de la fraise, l'ensemble du profil est pris en compte avec des lames supplémentaires. Pour éviter de frotter la surface arrière de la lame de coupe, son point "C" doit être situé en dessous de tous les points du profil de la fraise.

Sélection du type de fraise en forme. Dans les conditions de production, généralement lors de la conception de fraises profilées, le dessin de la pièce est la donnée initiale. Lors du choix du type de fraise en forme pour son traitement, les considérations suivantes sont guidées.

Les fraises de forme prismatique sont utilisées uniquement pour le traitement externe. La grande rigidité de leur fixation dans les supports à l'aide d'une queue d'aronde vous permet de travailler avec des avances élevées ou de traiter des profils plus longs avec des exigences accrues en matière de précision dimensionnelle et de profil de la pièce usinée.

Les carotteuses sont utilisées dans la production de pièces unitaires et à petite échelle, car elles permettent un petit nombre de réaffûtages et nécessitent un réglage en hauteur à l'aide de garnitures après chaque réaffûtage. Dans d'autres cas, des fraises rondes (à disque) sont utilisées. Ils permettent un plus grand nombre de réaffûtages et sont plus avancés technologiquement dans la fabrication. De plus, les fraises de forme ronde traitent des surfaces de forme interne.

Le plus souvent, des fraises de type radial sont utilisées, car la plupart des machines ont des étriers avec la fraise réglée le long de la hauteur de l'axe de la pièce. Les fraises de type tangentiel peuvent être utilisées avec une faible profondeur du profil façonné de la pièce (t maximum< 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.

Fraises à double râteau lorsque λ et γ ≠ 0 sont utilisés dans le traitement de profils à section conique de précision accrue.

Les fraises avec une installation spéciale (avec une base de montage déployée ou un corps incliné) servent à améliorer les conditions de traitement des sections d'extrémité du profil de la pièce, car cela augmente l'angle de dégagement α N ​​. La rotation de la base d'un angle ψ est appliquée à toutes les incisives ; inclinaison latérale du corps à un angle α b - généralement pour les incisives prismatiques. L'inclinaison latérale est plus rentable que l'inversion de base, car elle réduit les dimensions du support et augmente sa rigidité par rapport au support à ψ ≠ 0. Lors du traitement interne pour augmenter les coins αN les coupe-vis sont également utilisés sur les lames d'extrémité.

Les incisives rondes sont souvent montées; avec de petites dimensions de la fraise (généralement pour le traitement interne), des fraises à queue sont utilisées. Les fraises rondes, en règle générale, sont en acier rapide solide et les grandes fraises prismatiques sont brasées ou soudées. Le matériau de la partie coupante de la fraise est choisi en tenant compte des conditions de son fonctionnement (matériau de la pièce, conditions de coupe attendues, rigidité du système technologique).

Détermination des angles de la partie coupante. Les angles de fraise γ et α sont définis au point le plus saillant (base), qui est défini pour les fraises radiales à la hauteur de l'axe de la pièce, dans la section par un plan perpendiculaire à la base de la fixation de fraise. Pour une fraise avec une inclinaison latérale du corps (α b ≠ 0), ces angles sont fixés dans une section perpendiculaire à l'axe de la pièce. Selon les recommandations, les valeurs suivantes des angles avant des fraises profilées sont prises (tableau 3.3).

L'angle arrière des incisives prismatiques peut être plus grand que celui des incisives rondes. Généralement α = 8...12° pour les incisives rondes et 10...15° pour les incisives prismatiques. Il convient de garder à l'esprit que les angles du dos sont variables en différents points du bord. Dans une section normale à la projection de l'arête de coupe sur le plan principal, elles peuvent être très inférieures à la valeur nominale dans certaines zones. Par conséquent, il est nécessaire de vérifier la valeur minimale de l'angle arrière selon la formule :

où α T est l'angle arrière en un point donné de la section d'extrémité ; φ est l'angle entre la tangente au profil de la pièce en un point donné et le plan d'extrémité de la pièce ; ré et D x - respectivement, le plus grand diamètre et le diamètre de la fraise au point X; pour fraises prismatiques J/J x = 1. L'angle α N ​​ne doit pas être inférieur à 3°.

Sur les sections des lames perpendiculaires à la base de la fraise, les contre-dépouilles sont généralement faites à un angle φ 1 à 3...4° (fig.3.11).

Dans le cas de la conception d'une fraise avec un angle λ ≠ 0, l'angle d'inclinaison latérale de la surface avant, λ 0 est calculé en fonction de la position sélectionnée de la ligne de base (section de la lame, définie le long de la hauteur de l'axe de la pièce ) par la formule : tgλ 0 = tgσ sin γ,

où σ est l'angle entre la ligne de base et l'axe de la pièce. La formule ne convient qu'aux fraises conventionnelles.

Détermination des dimensions hors tout et de raccordement de la fraise Habituellement, les dimensions hors tout et de raccordement des fraises sont déterminées à partir de considérations de conception, en fonction de la profondeur du profil façonné du produit tmax et de la longueur du profil L.

Le rayon global des fraises à disque est déterminé par la formule :

,

où e - la profondeur d'affûtage le long de la face avant, nécessaire au placement des copeaux ; À - l'épaisseur du corps de la fraise, nécessaire pour assurer sa solidité, K = 8... 10 millimètres : d0 - diamètre d'alésage.

Quantités e et d0 sont choisis en fonction t max selon le tableau. 3.4.

Diamètre de fraise le plus grand D H = 2R arrondies aux valeurs de la série normale de dimensions linéaires selon GOST 6636-69.

Les dimensions de conception de la fraise (Figure 3.12) peuvent être sélectionnées en fonction de la profondeur du profil du produit. Diamètre D H généralement 6 à 8 fois la profondeur du profil. Ces données sont présentées dans le tableau 3.5.

Sur le côté droit de la fraise, un collier avec des ondulations est fait pour transmettre le couple et faire tourner la fraise de 1 / z après son réaffûtage et en plaçant son sommet à une distance h p (Fig. 3.13) de l'axe horizontal de la fraise. Si la couche retirée lors du réaffûtage ne correspond pas à la rotation d'une ondulation, la fraise reçoit une rotation supplémentaire à l'aide de la vis sans fin de réglage du support. Le nombre de dents ondulées z = 32...34. Leur angle de profil en section normale est de 90°. Pour la constance de la longueur de la plate-forme au sommet des dents, le fond des dépressions entre les dents est placé à l'extrémité du bourrelet selon un angle β : tgβ = π/z (voir Fig. 3.12). Des informations détaillées sur les dents d'extrémité des ondulations sont données dans.

Pour simplifier la fabrication des fraises de forme ronde, son côté droit est réalisé sans collier, mais de ce côté un trou est percé pour une goupille cylindrique appartenant à une rondelle ondulée, correspondant en taille et en fonction au collier de fraise décrit ci-dessus.

Les dimensions globales et de raccordement des fraises de forme prismatique (voir Fig. 3.11) sont présentées dans le tableau. 3.6.

La longueur du profil de la fraise est déterminée en fonction des dimensions du profil de la pièce, en tenant compte des lames supplémentaires et est arrondie conformément à normal ensuite tailles standard selon GOST 6636-69.

Avec une largeur L dépassant 2,5 MAIS, il est permis d'utiliser des tiges plus grandes de la table. 3.6.

En l'absence de rouleaux de diamètres ré indiqué dans le tableau, utilisez les rouleaux disponibles, taille M alors qu'il est calculé selon la formule :

M \u003d A + d (1 + ctg λ / 2) - 2E ctg λ, où λ \u003d 60 ° (Fig. 3.11, a).

Détermination de la forme et des dimensions du profil de la partie travaillante d'une fraise de forme prismatique. Soit le contour de la pièce façonnée donné par les points nodaux 1 , 2 , 3 , 4 et l'un des points intermédiaires - 5 , et les distances axiales entre eux l 1,l 2,l 3,l 4, et les rayons r1,r2,r3,r4, sont spécifiés par le dessin (voir Fig. ↓). Sur la base des propriétés du matériau en cours de traitement, nous attribuons la valeur de l'angle avant γ (voir tableau 3.3) et tirons du point 1 à cet angle, la trace de la face avant, qui coupera le profil de la pièce en des points 1, 2/3, 4 et 5.

Prenons pour axe de coordonnées arbitraire une droite passant par le premier point nodal 1 (généralement le premier chiffre indique le point correspondant au plus petit rayon de la pièce r1) à un angle α au plan de coupe en ce point. Ensuite, le but des calculs de correction est de calculer la distance à la génératrice rectiligne du point 1 parallèlement à celle-ci des génératrices rectilignes de la face arrière de la fraise, tirées par les points nodaux 2/3, 4 et 5, c'est-à-dire dimensionnement R 2/3, R 4 et R 5. Pour ce faire, nous réalisons quelques constructions supplémentaires.

Nous continuons la trace de la surface avant de la fraise au-delà du point 1 vers la gauche et abaissez-le du centre de la pièce O perpendiculaire D'ACCORD. De plus, nous connectons le centre O avec des points 1, 2/3, 4 et 5. À partir des mêmes points, nous traçons des droites parallèles au segment D'ACCORD. Les distances de ces lignes au segment D'ACCORD désigner par la lettre MAIS avec l'indice correspondant de chaque point d'ancrage. Après cela, à partir des points 2/3, 4 et 5 nous dessinons des perpendiculaires à la surface arrière de la fraise, à la suite de quoi nous obtenons une série de triangles rectangles.

D'un triangle 1 2/3 A Nous avons: P 2 \u003d C 2 / 3 parce que ( α +γ),

où C2/3 = Un 2 – Un 1.

D'un triangle 2/3 C O jambe Un 2 = r2 parce que ε 2, et l'angle ε 2= arc sin ( h/r 2), où h = OK.

la valeur h et Un 1 déterminer à partir du triangle D'accord1:

h = r1 sinγ; A 1 \u003d r 1 parce que γ.

Exactement de la même façon, on peut définir les quantités R 4 et R 5 et d'autres pour d'autres points du profil de la fraise.

En général, toutes les formules de calcul peuvent être représentées comme suit :

P n = C n cos(α + γ);

C n \u003d A n - A 1;

A p \u003d r n cosε n;

ε p \u003d arc sin (h / r n).

À λ=0 dimensions axiales l 1,l 2,l 3,l 4, les détails ne sont pas déformés, c'est-à-dire qu'ils sont égaux à la distance entre les points nodaux du profil de la fraise.

Ainsi, selon les dimensions du dessin de détail et les valeurs trouvées R 2/3, R 4 et R 5 ... , R p nous construisons un profil de fraise normal.

tourelle de tour de coupe

Données initiales : Figure 1.28. Variante 9.

Matériau de la barre Laiton L62 : .

Type de coupe - rond.

Figure 1.1 Croquis de la pièce fabriquée

Figure 1.2 Esquisse de pièce avec points d'ancrage de profil

Nous calculons les dimensions en hauteur du profil aux points nodaux de la pièce selon les formules :

où d 1 - le plus petit diamètre, surfaces usinées sur la pièce, mm;

d i - diamètres des surfaces usinées sur la pièce, mm.

Choisissons les dimensions globales et constructives de la fraise selon le tableau 2, les valeurs des angles avant r et arrière b de la fraise selon le tableau 3.

Tableau 1.1

Dimensions globales et constructives

Tableau 1.2

Angles avant et arrière

Déterminons la hauteur d'affûtage de la fraise H et la hauteur d'installation de la fraise h :

où est le rayon de la plus grande circonférence de la fraise, mm.

Déterminons pour chaque point nodal les cotes en hauteur du profil de la fraise, mesurées le long de la surface frontale :

où est le rayon du point nodal sur le profil de la pièce, mm ;

La valeur de l'angle de coupe au point calculé sur le profil du tranchant de la fraise.

Déterminons les dimensions en hauteur du profil de fraise dans la section axiale, nécessaires à la fabrication et au contrôle :

où est le rayon du cercle passant par le point nodal du profil de la fraise, mm.

Les résultats des calculs seront inscrits dans le tableau 1.3.

Tableau 1.3

Résultats des calculs

Figure 1.3 Schéma de la position relative de la pièce et de l'outil

Vérifions les résultats du calcul analytique des quantités selon la formule (1.6) et la construction graphique du profil de la fraise.

La séquence de construction graphique :

• 1) Dessinez la pièce en deux projections sur les plans de coordonnées V et H. Le plan V est vertical, s'étend perpendiculairement à l'axe de la pièce, le plan H est horizontal, coïncide avec la direction de l'avance de la fraise.
• 2) Désignons les points nodaux du profil sur les projections de la pièce par les chiffres 1 ; 2 ; 3 ; 4 ; 5.

3) Dessinez sur le plan V les contours des projections des surfaces avant et arrière de la fraise. La projection de la surface avant d'une fraise ronde est une ligne droite tracée à partir d'un point faisant un angle r par rapport à l'axe horizontal de la pièce. La projection de la surface arrière d'une fraise ronde d'un cercle de rayons tiré du centre se trouve sur une ligne partant d'un point faisant un angle avec l'axe horizontal de la pièce à une distance égale au rayon ().

4) Dessiner sur le plan de coordonnées H le profil de la fraise en section normale, pour lequel :

• a) choisir un centre d'intersection arbitraire des traces des plans N et H ;
• b) à partir du centre, nous traçons une ligne droite NN, dirigée radialement ;
• c) nous transférons les cotes en hauteur du profil du plan V au plan H;

d) mesurer les dimensions de hauteur de chaque point nodal du profil de coupeur dans le dessin et diviser les valeurs obtenues par l'échelle acceptée du profilage graphique de coupeur, entrer les résultats dans le tableau 1.4 et les comparer avec les résultats du calcul analytique .

Tableau 1.4

Cotes de hauteur des points nodaux du profil de fraise

Déterminez les dimensions des arêtes de coupe supplémentaires.

Des arêtes de coupe supplémentaires préparent la coupe de la pièce à partir de la barre. La hauteur des bords ne doit pas être supérieure à la hauteur du profil de travail de la fraise, la largeur est égale à la largeur du tranchant de la fraise.

b = t max + (5…12), mm (1,8)

L p \u003d l ré + b + c 1 + c 2 + f, mm (1,9)

Structurellement, nous acceptons les dimensions suivantes : b = 5 mm, c 1 = 1,5 mm, c 2 = 2 mm, f = 3 mm.

b =10+10= 25 mm

L p \u003d 50 + 5 + 1,5 + 2 + 3 \u003d 61,5 mm

Pour réduire le frottement de la fraise sur la pièce dans les sections du profil perpendiculaires à l'axe de la pièce, on aiguise d'un angle égal à 3°.

Nous développons un dessin d'un gabarit et d'un contre-gabarit pour vérifier le dégagement du profil de la fraise.

Le profil du gabarit est le profil négatif de la fraise. Les dimensions en hauteur du profil de gabarit sont égales aux dimensions en hauteur correspondantes du profil de fraise. Les cotes axiales entre les points nodaux du profil de gabarit sont égales aux cotes axiales correspondantes du profil de fraise. Pour construire un profil de gabarit, il est nécessaire de tracer une ligne horizontale de coordonnées passant par le point de base nodal 1, à partir de laquelle, dans des directions perpendiculaires à celui-ci, mettez de côté les dimensions en hauteur du profil de coupe. La tolérance pour la fabrication des dimensions de hauteur du profil de gabarit est de ±0,01, linéaire ±0,02 ... 0,03.

Largeur du modèle

L w \u003d L P + 2 f, mm (1,10)

où L R est la largeur de la fraise ; f = 2 mm.

L w \u003d 61,5 + 2 2 \u003d 65,5 mm

Figure 1.4 Motif et contre-motif