Зенкеры. конструктивные особенности, геометрические параметры.

Рис. 1.13. Схема работы зуборезного долбяка

Подача (круговая), определяющая толщину слоя, срезаемого боковыми режущими кромками, осуществляется при относительном вращении долбяка и заготовки и измеряется по делительной окружности - S ₀ [ ^мм / _дв.ход ]. Кроме того, долбяк получает радиальную подачу при врезании в заготовку S _p [ ^мм / _дв.ход ].

Профиль зубьев нарезаемого колеса образуется как огибающая различных положений режущих кромок долбяка относительно заготовки.

Из-за прерывистости процесса резания и невозможности развивать высокие скорости резания вследствие больших сил инерции долбяк по производительности уступает червячным фрезам.

В машиностроении применяются следующие типы конструкций долбяков: дисковые, чашечные (втулочные) и хвостовые (рис. 1.14). Их различие заключается в том, что у чашечных долбяков, работающих в упор, элементы крепления размещаются в специальной выемке или во втулке во избежание контакта с упором. Хвостовые долбяки имеют малый диаметр и применяются при нарезании колес внутреннего зацепления и мелкомодульных колес (m < 1 мм). Для нарезания косозубых и шевронных колес применяют косозубые долбяки.

Стандартные долбяки (ГОСТ 9323-79) изготавливаются трех классов точности АА, А и В для нарезания колес соответственно 6, 7 и 8-й степеней точности.

К числу недостатков долбяков следует отнести: сложность кинематики зубодолбежных станков, ограничения применяемости по числу зубьев нарезаемых колес из-за вносимых погрешностей в их профиль.

Рис. 1.14. Типы конструкций долбяков:
а - дисковый; б - чашечный; в - хвостовой.

Наружный диаметр долбяков ограничивается опасностью их перекоса при консольном креплении на станке.

 

И

 

Инструменты для обработки зубьев цилиндрических колес

Зубчатые колеса — самые распространенные детали в машиностроении. Они применяются для передачи вращения между параллельными, пересекающимися и перекрещивающимися осями с помощью цилиндрических, конических, червячных и винтовых зубчатых передач. Производство зубчатых колес представляет собой трудоемкую работу на сложном оборудовании дорогостоящим зуборезным инструментом. Годовой расход на инструмент для зуборезных станков часто превышает стоимость самого станка и в несколько раз превышает заработную плату рабочего.
В зависимости от конструкции зубчатого колеса, формы его зубьев, требований к точности и чистоте поверхностей и объема производства применяются различные способы изготовления и зуборезные инструменты.
Рассмотрим применяемые режущие инструменты, предназначенные для изготовления наиболее распространенных прямозубых цилиндрических зубчатых колес. Эти колеса могут иметь различные профили зубьев. В общем машиностроении получили преимущественное применение эвольвентные зубчатые колеса.
Размеры зубьев эвольвентных цилиндрических колес определяются исходным контуром рейки. Зубья рейки — прямолинейного профиля. По ГОСТу исходный контур зубчатой рейки (рис. 214) имеет угол профиля АЛЬФА 0 = 20°, высоту головки, равную модулю: h' = m, высоту ножки h’’= 1,25m, шаг зубьев t = m*ПИ.

Рис. 214. Исходный контур зубчатой рейки цилиндрических колес
Так как высота ножки принимается больше высоты головки зуба, в зацеплении создается соответствующий радиальный зазор с=0,25m. При обработке цилиндрических колес долбяками и шеверами допускается увеличение радиального зазора до 0,35m. Радиус r1 закругления у корня зуба исходного контура устанавливается 0,40m. Допускается увеличение радиуса r1, если это не нарушает правильности зацепления в передаче.
При окружных скоростях колес выше определенных значений, в зависимости от степени точности передачи, предусматривается применение фланкированного исходного контура, боковой профиль зубьев которого срезан при вершине на некоторую величину acm. Высота среза hc равна 0,45m, а коэффициент величины среза аc, в зависимости от степени точности передачи и модуля, колеблется от 0,005 до 0,02. С уменьшением модуля и снижением точности изготовления колес величина аc возрастает. Фланкирование зубьев снижает силы удара при входе зубьев в зацепление и при выходе их из зацепления, исключает возможность кромочного зацепления, уменьшает опасность заеданий, снижает уровень шума.
В практике находят применение исходные контуры с отличающимися от предусмотренных в ГОСТе параметрами. Так, в высоконапряженных передачах авиационных двигателей используются зубчатые колеса эвольвентного зацепления с модифицированным исходным контуром, имеющим угол профиля АЛЬФА 0 = 28°. Применение нестандартных исходных контуров связано с необходимостью изготовления специального зуборезного инструмента, а поэтому их можно рекомендовать лишь в исключительных случаях. Размеры зубьев зуборезных инструментов определяются параметрами инструментальной (производственной) рейки, контур которой является как бы шаблоном к исходному контуру .

Рис. 215 Исходный контур инструментальной рейки
Нарезание цилиндрических зубчатых колес может производиться методом копирования и методом огибания или обкатки. К инструментам, обрабатывающим зубчатые колеса методом копирования, относятся пальцевые и дисковые зуборезные фрезы, зубодолбежные головки, одновременно нарезающие все зубья колеса и др.

Рис. 216. Способы обработки прямозубых цилиндрических колес
Схема фрезерования зубчатых колес дисковыми или пальцевыми фрезами (рис. 216, а) включает вращение фрезы вокруг своей оси, чем создается требуемая скорость резания. Заготовка, закрепленная в шпинделе делительной головки, совершает движение подачи вдоль обрабатываемой впадины зубьев. После обработки одной впадины заготовку отводят от фрезы и поворачивают на один зуб при помощи делительной головки, после чего производится прорезание следующей впадины.
Рассматриваемый способ обработки исключительно прост и не требует применения специальных зуборезных станков, но характеризуется относительно малой производительностью и пониженной точностью нарезанных колес.
При обработке одного и того же зубчатого колеса размеры пальцевой фрезы будут в неколько раз меньшими дисковой. Пальцевая фреза обеспечивает меньшую производительность и изнашивается быстрее, чем дисковая, требуя более сложной и частой переточки. Поэтому применение пальцевой фрезы для нарезания обыкновенных колес ограничено. Пальцевые фрезы целесообразно использовать при обработке колес с большими модулями, когда размеры дисковых фрез получаются недопустимо большими.
Из всех известных способов нарезания прямозубых колес одним из наиболее производительных является способ обработки их копированием зубодолбежными головками (рис. 216, б), одновременно нарезающими все зубья колеса. Зубодолбежная головка представляет собой сложный сборный инструмент. Она состоит из корпуса в виде диска, в радиальных пазах которого установлены призматические фасонные резцы. Число резцов равно числу зубьев обрабатываемого колеса. Каждый резец прорезает только одну впадину.
В процессе зубодолбления заготовка совершает относительно головки возвратно-поступательное движение, за счет которого обеспечивается требуемая скорость резания. Направление этого движения совпадает с осью заготовки.
Для распределения работы резания на ряд двойных ходов предусматривается периодическое движение подачи резцов в радиальном направлении при каждом рабочем ходе. При холостом ходе резцы отводятся от заготовки для устранения трения задней поверхности резцов о материал заготовки. Периодические движения резцов в радиальном направлении осуществляются за счет перемещений сводящего и разводящего колец относительно корпуса головки. Зубодолбежная головка является специальным и дорогостоящим режущим инструментом. Она предназначается для обработки одного определенного колеса на специальном станке при массовом и крупносерийном производстве зубчатых колес.
К инструментам, нарезающим зубчатые колеса методом обкатки, относятся зуборезные гребенки, зуборезные долбяки и червячные зуборезные фрезы.
Схема обработки прямозубых зубчатых колес зуборезными гребенками (рис. 216,е) включает возвратно-поступательные движения инструмента вдоль оси заготовки, благодаря чему обеспечивается заданная скорость резания. Заготовка, закрепленная на столе станка, совершает сложное движение обкатки, состоящее из вращения вокруг своей оси и поступательного движения, скорость которого перпендикулярна оси. Для обеспечения врезания гребенки на полную высоту зуба стол имеет подачу в направлении инструмента. Гребенка имеет ограниченное число зубьев. Поэтому в процессе нарезания осуществляется также периодическое движение пересопряжения зубьев гребенки и заготовки, т. е. движение деления.
Прерывистость процесса обкатывания является одним из основных недостатков рассматриваемого способа; это снижает производительность и может быть причиной погрешностей, возникающих при нарезании зубчатого колеса. Зуборезные гребенки применяются для обработки цилиндрических зубчатых колес внешнего зацепления на специальных зубострогальных станках. Гребенками можно нарезать блочные колеса с буртом за обрабатываемым венцом.
Схема нарезания прямозубых зубчатых колес долбяком (рис. 216, г) включает возвратно-поступательные движения инструмента вдоль оси заготовки, что обеспечивает необходимую скорость резания. Срезание стружки происходит во время рабочего хода. Во время холостого, обратного, хода с целью уменьшения трения задней поверхности о материал заготовки стол станка отводится от долбяка, а перед началом резания возвращается в исходное положение. В процессе обработки долбяк постепенно врезается в радиальном направлении в заготовку на высоту зуба. Одновременно происходят взаимосвязанные вращения долбяка и заготовки вокруг своих осей, в результате которых наблюдается обкатка, качение без скольжения начальной окружности долбяка по начальной окружности детали. При обработке долбяком процесс пересопряжения зубьев (деления) не производится, что обеспечивает большую производительность по сравнению с нарезанием гребенками. Долбяком как и гребенками, можно обрабатывать блочные колеса. Особое преимущество долбяка заключается в том, что он может нарезать зубья для колес внутреннего зацепления (рис. 216, д). Самым распространенным способом нарезания зубчатых колес является фрезерование червячной фрезой (рис. 216, в).
При обработке зубчатых колес червячными фрезами заготовка вращается вокруг своей оси и одновременно наблюдается вращение инструмента вокруг его оси. Вращение фрезы и заготовки кинематически связаны друг с другом. При одном обороте однозаходной червячной фрезы заготовка поворачивается вокруг своей оси на один зуб. Ось фрезы устанавливается наклонно относительно оси заготовки так, чтобы направления винтовых ниток фрезы совпадали с направлением зубьев нарезаемого колеса.
Кроме вращения, фреза имеет еще и поступательное перемещение вдоль оси заготовки для осуществления подачи.
Обработка зубчатых колес червячными фрезами производится на специальных зубофрезерных станках. Процесс характеризуется высокой производительностью, обусловленной непрерывностью фрезерования.

Инструменты, работающие по методу копирования для обработки зубчатых колес. При изготовлении зубчатых колес инструментами, работающими по методу копирования, используют дисковые и пальцевые модульные фрезы, резцы головок контурного зубодолбления, протяжки и др. Инструменты этого вида относятся к инструментам специального назначения, поскольку для нарезания колес одного модуля, но с различным числом зубьев требуется отдельный инструмент.
Дисковые и пальцевые модульные фрезы работают при наличии делительных устройств, обеспечивающих поворот заготовки на один зуб после обработки впадины зуба. Дисковые модульные фрезы представляют собой фасонную фрезу с зубьями, затылованными по спирали Архимеда в радиальном направлении. Передний угол у у этих фрез равен нулю, что ухудшает условия резания. Однако такая геометрия уменьшает погрешности в профиле зубьев колес после переточек фрез. Кроме того, упрощается проектирование инструмента.
Задние углы на вершине принимаются равными 10... 15°. Боковые задние углы при этом составляют 1...20, но в некоторых случаях применяют специальные фасонные фрезы с увеличенными до 5...6° значениями этих углов.
Координаты точек профиля этих инструментов определяют в прямоугольной системе координат по формулам.
Поскольку при нарезании крупномодульных зубчатых колес наиболее трудоемкой является черновая обработка, целесообразно применять черновые зуборезные фрезы, которые представляют собой фасонные фрезы с затылованными зубьями, имеющими передний угол до 10°.
Большой период стойкости и более высокую производительность обработки обеспечивают дисковые зуборезные фрезы с разнонаправленными зубьями, у которых создаются положительные передние углы и на боковых кромках; для дробления стружки
на задних поверхностях зубьев фрезы в шахматном порядке выполняют стружкоразделительные канавки.
Черновые фрезы могут оснащаться твердосплавными пластинами с прямолинейным профилем режущих кромок. Чтобы снизить припуск на чистовую обработку после нарезания зубьев такими фрезами, их изготавливают в комплекте из двух штук, иногда с чередующимися зубьями. Углы профиля режущих кромок с левой и правой стороны разные, что уменьшает отклонение от эвольвентного профиля зубьев колес.
Дисковые фрезы изготавливают наборами из восьми (А) или пятнадцати (Б) штук каждого модуля. В наборе фрезы обозначают номерами, так как они имеют различную форму профиля в зависимости от числа зубьев нарезаемого колеса.
Пальцевые модульные фрезысоответствуют по конструкции концевым фрезам, имеющим фасонный профиль режущих кромок. При работе ось фрезы устанавливается симметрично впадине нарезаемого колеса, размеры которой определяют габариты фрезы. Число зубьев невелико — 4—8. Обычно фрезы крепят с помощью резьбового соединения, базируя их по точно выполненному посадочному пояску на посадочной части шпинделя станка. Применяют их при нарезании колес с модулем т = 10...50 мм с прямыми, винтовыми и шевронными зубьями. Пальцевые модульные фрезы изготавливают с затылованными зубьями. Переточку проводят по плоской передней поверхности, проходящей через ось фрезы. Для обеспечения благоприятных задних углов вдоль всей режущей кромки, повышающих период стойкости инструмента, затылование осуществляют под углом 10...15° к оси фрезы. Однако после нескольких переточек такие фрезы уже не обеспечивают необходимой точности зубчатых колес.

 

 

 

Для предварительного нарезания зубьев используют черновые пальцевые фрезы, которые в отличие от чистовых имеют стружкоразделительные канавки шириной 2...4 мм на задних поверхностях зубьев, расположенных в шахматном порядке с шагом 5...30 мм. С целью улучшения условий резания у черновых фрез рекомендуется делать винтовые канавки с углом наклона 8... 15° и передним углом у = 5...10°.
Выполнение острозаточенных пальцевых фрез затруднено, так как профиль зуба фасонный.
Для повышения производительности обработки применяют черновые пальцевые незатылованные фрезы с прямолинейным профилем, позволяющим обеспечить требуемые значения передних и задних углов.
Оценивая нарезание зубьев по методу копирования пальцевыми и дисковыми модульными фрезами, следует отметить общие недостатки: низкая точность обработки, малая производительность и необходимость иметь наборы инструментов для каждого модуля из 8, 15 или 26 фрез.
Такие инструменты, как головки контурного зубодолбления, протяжки для обработки колес внутреннего и наружного профиля, работающие по методу копирования, обеспечивают очень высокую производительность зубонарезания. Они проектируются для обработки колес с определенным числом зубьев.
Головки для контурного зубодолбления обеспечивают одновременное нарезание всех впадин обрабатываемого зубчатого колеса. Режущими элементами являются фасонные резцы 3, имеющие форму профиля впадины прямозубого цилиндрического колеса. Резцы, установленные в радиальных пазах корпуса или разводящего кольца 1, после каждого рабочего хода отводятся, а затем в начале рабочего хода заготовки 4 подаются в радиальном направлении с помощью сводящего кольца 2 и при рабочем движении заготовки производят долбление впадин.
Несмотря на сложность конструкции, головки контурного зубодолбления могут применяться в массовом производстве, так как обеспечивают высокую производительность процесса нарезания зубчатых прямозубых колес.

Протяжки для обработки наружных зубчатых колес могут -быть однопрофильного, секторного и охватывающего типов [9]. Протяжки однопрофильного типа обрабатывают последовательно каждую впадину зубчатого колеса с поворотом заготовки на угловой шаг. Протяжки секторного типа обрабатывают группу зубьев колеса. Для обработки следующей группы необходим поворот заготовки. При протягивании меж-зубых впадин цилиндрических прямозубых колес протяжка имеет главное поступательное движение, а заготовка остается неподвижной (см. рис. 7.7, а). При обработке винтовых зубьев заготовка должна вращаться вокруг своей оси. Вращение может быть принудительным от специального механизма либо самостоятельным под действием сил резания.
Протяжки охватывающего типа бывают в нескольких конструктивных исполнениях. У сборной протяжки в трубчатом корпусе установлены кольца с внутренними зубьями эвольвентного профиля. Кольца, расположенные по длине протяжки, имеют подъемы на зуб. У протяжек другого вида в продольные пазы корпуса вставлены режущие секции, аналогичные шпоночным протяжкам с зубьями эвольвентного профиля. Рабочее движение для обоих видов протяжек осуществляется заготовкой.
Если необходима чистовая обработка зубьев нарезанных колес методом копирования, могут применяться дисковые шлифовальные круги, профиль которых соответствует профилю впадины колеса. Для правки таких кругов используются специальные приспособления.

 

Инструменты для образования резьбы универсального и специального назначения, их виды. Резьбовые резцы и гребенки.В современном машиностроении почти половина всех деталей имеет резьбу, которую можно классифицировать по следующим признакам: а) по расположению резьбовой поверхности на детали - резьбы наруж­ные и внутренние; б) по наклону образующей резьбы - цилиндрические и конические; в) по форме профиля резьбы - остроугольная метрическая и дюймовая, трапецеидальная, трубная, круглая, упорная и т.п.

Чаще всего резьба используется для крепежных целей, а также и для передачи движения (ходовые винты и гайки). Она имеет сложную винто­вую поверхность, к которой предъявляются высокие требования по точ­ности, шероховатости и прочности.

Инструменты для образования резьбы весьма разнообразны по кон­струкции и их можно разделить на три группы:

1) лезвийные инструмен­ты, формирующие резьбу путем снятия припуска режущими кромками;

2) бесстружечные инструменты, формирующие резьбу методом холодно­го пластического деформирования; 3) абразивные инструменты, рабо­тающие методом вышлифовывания профиля резьбы.

На практике наибольшее применение нашли инструменты первых двух групп. К ним относятся: резцы, гребенки, фрезы, метчики, плашки, резьбонарезные головки. Анализу конструкций этих инструментов в ос­новном и посвящена данная глава; менее подробно будут рассмотрены инструменты второй группы, к которой относятся плашки, ролики, на­катники и резьбонакатные головки.

Резьбовые резцы применяются для нарезания всех видов резьб и об­ладают следующими достоинствами: простотой конструкции, техноло­гичностью и универсальностью. Последнее достоинство заключается в том, что одним и тем же резцом можно нарезать на цилиндрической и конической поверхностях наружную и внутреннюю резьбы различного диаметра и шага. Резьбовые резцы работают по методу копирования, поэтому про­филь их режущих кромок должен соответствовать профилю впадины на­резаемой резьбы.

Удаление припуска в процессе резьбонарезания производится в ус­ловиях несвободного резания при большой степени деформации снимае­мого материала. При этом формирование резьбы осуществляется, как правило, за несколько проходов при малых сечениях срезаемой стружки. В связи с этим производительность процесса резьбонарезания низка, по­этому резьбовые резцы в основном применяются в единичном и мелкосе­рийном производствах.

Являясь фасонным инструментом, резьбовые резцы могут быть трех типов: стержневые, призматические и круглые.

При нарезании резьб малого диаметра с большой глубиной профиля или многозаходных резьб с большим углом подъема резьбы (т > 3...4°) необходимо учитывать влияние этого угла на величину фактических зад­них и передних углов, отличающихся от замеренных в статическом со­стоянии вне станка.

Стержневые резцы обычно имеют небольшой запас на переточку и их установка относительно заготовки связана с определенными трудно­стями, которые не возникают при использовании фасонных призматиче­ских и круглых резьбонарезных резцов.

Призматические резцы крепятся в стержневой дер­жавке с наклоном под углом а, который достигает 15°. С целью сниже­ния сил резания передний угол у устанавливают в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Если угол у > 0, то при расчете профиля ре­жущей части в сечении, перпендикулярном к задней грани, вводят кор­рекцию на винтовое положение обработанных поверхностей канавки резьбы.

Рис. 9.4. Фасонные резьбовые резцы:

а - призматический; б - расчетная схема коррекции профиля призматического резца с у > 0; в - круглый

Круглые резцы (рис. 9.4, в) более технологичны в изготовлении, чем призматические, но имеют меньший запас на переточку и менее же­сткое крепление. Для создания задних углов центр резца устанавливается выше центра заготовки. Расчет профиля таких резцов подобен расчету круглых фасонных резцов с учетом коррекции, показанной на примере расчета призматического резца с у > 0.

Гребенки (рис. 9.5) - это многониточные фасонные резцы, которые могут быть стержневыми, призматическими, круглыми. Их используют главным образом для нарезания крепежных резьб с мелким шагом, т.е. резьб с небольшой высотой профиля.

 

Угол заборной части ф = 25...30°, благодаря чему нагрузка распре­деляется между несколькими режущими кромками зубьев. Поэтому чис­ло рабочих ходов при нарезании резьбы уменьшается в 2...3 раза по сравнению с резьбовыми резцами. При нарезании резьбы за один проход длину заборной части увеличивают до /, = (3...4)Р

В начале рабочего хода гребенка имеет радиальную подачу на вре­зание и затем перемещается вдоль оси вращающейся заготовки с подачей на один оборот, равной шагу.

Стержневые гребенки можно изготавливать цельными или с меха­нически закрепляемыми специальными твердосплавными пластинами. Один из вариантов такой гребенки схематично показан на рис. 9.5, а.

У призматических гребенок (рис. 9.5, 6) задний угол создается за счет наклона гребенки в державке, аналогично призматическим резцам.

Круглые гребенки (рис. 9.5, в) могут быть двух типов: 1) с кольце­выми витками; 2) с винтовыми витками. Они используются как для наре­зания наружной, так и внутренней резьбы. При этом если канавки коль­цевые, то ось гребенки должна быть наклонена к оси заготовки под углом подъема резьбы т. У гребенок с винтовыми канавками направление резь­бы должно быть обратное направлению витков нарезаемой наружной резьбы. При нарезании внутренней резьбы направления витков гребенки и резьбы совпадают. Для уменьшения искажения профиля нарезаемой резьбы передний угол равен у = 0, а задний угол создается за счет превы­шения центра гребенки над центром заготовки.

 

Инструментальные углеродистые стали. Инструментальной углеродистой сталью называется такая сталь, содержание углерода в которой составляет от 0,6 до 1,4%. В отожжённом состоянии сталь хорошо обрабатывается резанием, её твёрдость составляет 187-207 НВ, после термообработки твёрдость увеличивается до HRC 58-65. Главным недостатком такой стали является то, что при повышении температуры в зоне резания до 200-250^о С её твёрдость начинает быстро снижаться. Выпускают две группы сталей: качественные и высококачественные. К качественным относятся стали марок: У7…У13 и У8Г, а к высококачественным: У7А … У13А и У8ГА. Инструментальные углеродистые стали применяются для изготовления режущего инструмента, работающего с низкой скоростью резания или с применением смазочно-охлаждающей жидкости. Из сталей марок У9 и У9А изготавливают резцы для обработки меди, дисковые пилы, зубила и ножницы для резки жести. Из сталей марок У10, У11, У10А и У11А изготавливают метчики, плашки, развёртки, свёрла и фрезы малого диаметра, напильники. Марки сталей У12, У13, У12А, и У13А применяются для изготовления протяжек, гребёнок, долбяков, свёрл спиральных, развёрток, фрез и т.п. Инструментальные углеродистые стали хорошо подвергаются шлифовке и доводке, это обуславливается отсутствием легирующих химических элементов в их составе. Ещё один недостаток этих сталей, это низкая прокаливаемость. Поэтому закалку производят в воде, при этом возникают внутренние напряжения и деформации, что способствует возникновению трещин. При высоких температурах в зоне резания происходят структурные превращения, что вызывает резкое снижение твёрдости инструмента и как следствие происходит быстрый износ режущей кромки.

Цилиндрические фрезы

П
рименяются на горизонтально-фрезерных станках для обработки плоскостей.
Фрезы с прямыми зубьями используются только для обработки узких плоскостей. Винтовой зуб повышает плавность работы, однако в этом случае возникают осевые усилия. Применение сдвоенных цилиндрических фрез с разнонаправленными винтовыми зубьями позволяет уравновесить осевые усилия, действующие на фрезы, в процессе резания. В месте стыка фрез предусматривается перекрытие режущих кромок одной фрезы режущими кромками другой для устранения недообработанных участков.
Цилиндрические фрезы с винтовыми пластинками из твердого сплава дают хорошие результаты при обработке жаропрочных и коррозионно-стойких сталей и сплавов (по сравнению с быстрорежущи-ми фрезами обеспечивают повышение производитель-ности с одновременным повышением стойкости), но сложны в изготовлении. Стыки между напаянными пластинами оформляются в виде стружкоделителей и должны располагаться в шахматном порядке.

Торцовые фрезы

Применяются при обработке плоскостей и уступов на вертикально-фрезерных станках. Кроме торцовых режущих кромок имеет режущие кромки на образующей тела вращения.

Достоинства торцовых фрез: Большой угол контакта, зависящий от диаметра фрезы и ширины фрезерования, обеспечивает равномерность фрезерования; Высокая производительность; Проще оснастить твердым сплавом; Угол в плане φ может изменяться в широких пределах (45⁰…90⁰). Его уменьшение обеспечивает виброустойчивость процесса и способствует повышению точности обработки.

Концевые фрезы

Применяются для обработки пазов, уступов, прямоугольных пазов и т.д.

Концевые фрезы выполняют с цилиндрическим (диаметром 3…20 мм) хвостовиком или с конусом Морзе с резьбовым отверстием для затяжного болта.
Концевые фрезы выпускают с нормальным или крупным зубом. Для повышения равномерности фрезерования у фрез с крупным зубом рекомендуется больший угол наклона винтовых канавок.
Для снижения вибраций рекомендуется делать неравномерный окружной шаг зубьев.
При обработке пазов и уступов направление винтовых канавок противоположно направлению вращения, что обеспечивает лучший отвод стружки и положительный передний угол на торцовых зубьях.

При обработке плоскостей направление канавок совпадает с направлением вращения. В этом случае осевая составляющая силы резания направлена к шпинделю станка, а сход стружки обеспечивается от шпинделя.

Для чернового фрезерования широких поверхностей и пазов с большими припусками предназначены концевые обдирочные (кукурузные) фрезы, зубья которых снабжены стружкораздели-тельными канавками, расположенными в шахматном порядке, обеспечивающими разделение стружки по ширине и способствующими гашению вибраций.

 

Шпоночные фрезы

Особенность работы –фрезерование в несколько проходов, как в одну, так и в другую сторону, в конце каждого прохода осуществляется вертикальная подача.
Для обеспечения жесткости длину режущей части делают равной трем наружным диаметрам при диаметре сердцевины до 0,3 диаметра фрезы. Канавки прямые или винтовые. Два зуба, один из торцовых зубьев делают равным половине диаметра фрезы, а второй стачивают у оси.
Дисковые и пазовые фрезы Предназначены для фрезерования пазов и канавок
Прорезные (шлицевые) и отрезные (пилы) фрезы применяют для разрезки заготовок.

Дисковые двух- и трехсторонние фрезы имеют главные режущие кромки на поверхности цилиндра и вспомогательные - на одном или обоих торцах. Для получения положительных передних углов на торцовых режущих кромках зубья выполняют с углом наклона ω= 10…15°. У трехсторонних фрез зубья делают разнонаправленными.

угловые фрезы

Одноугловые с одной образующей, расположенной под углом к оси фрезы.

·
Двуугловые с двумя образующими, расположенными под одинаковыми или различными углами к оси фрезы.

Твердосплавные фрезы

Обеспечивают повышение производительности труда и возможность обработки труднообрабатываемых материалов.
Широко распространены два типа сборных торцовых фрез с многогранными пластинами:

Фасонные фрезы
Фасонные фрезы имеют сложную форму режущих кромок, которая зависит от формы и размеров обрабатываемой поверхности, кинематики резания и расположения фрезы относительно детали. Фасонными фрезами обрабатываются поверхности с прямолинейной направляющей, винтовые поверхности, тела вращения. Фасонные фрезы обеспечивают высокую производительность.

 

 

П

Усадка стружки.

Пластические деформации срезаемого слоя материала при превращении его в стружку внешне проявляются в том, что длина стружки l_с получается короче пути l, пройденно­го режущей кромкой по обработанной поверхности. Укоро­чение стружки по длине (продольная усадка стружки) ха­рактеризуется коэффициентом усадки, представляющим собой отношение длины участка, с которого срезана струж­ка, к длине самой стружки K _l = l / l_c. Это явление и называется усадкой стружки.

Толщина стружки а_с при резании получается больше толщины срезаемого слояа, а ширина b_с=b. Отноше­ние называется коэффициен­тами усадки K_a = a_c / a в направле­нии соответственно толщины. Это явление поперечной усадки стружки. Для всех обрабатываемых материалов, исключая тита­новые сплавы, коэффициенты усадки стружки больше еди­ницы. Для титановых сплавов часто получается так назы­ваемая отрицательная усадка, когда коэффициенты усадки стружки меньше единицы. Коэффициенты усадки стружки являются количествен­ной оценкой степени пластической деформации обрабаты­ваемого материала при резании. Чем меньше усадка стружки, тем с меньшими пластическими деформациями протекает процесс резания и более благоприятные условия для стружкообразования.

Количественно оба эти коэффициента равны между собой.

На усадку стружки оказывают влияние геометрические элементы режущей части инструмента, элементы режима резания, обрабатываемый и инструментальный материалы и СОТС. Чем больше угол резания б, тем больше усадка стружки. Это объясняется тем, что режущий клин с боль­шим углом резания в большей степени дефор­мирует (сжимает) срезаемый слой, с меньшим углом реза­ния, наоборот, легче врезается в обрабатывае­мый материал, меньше сжимает срезаемый слой, в результате чего образующаяся стружка будет сходить по передней поверхности менее деформированной. На ее образование за­трачивается в этом случае меньшее количество работы. При изменении переднего угла в большую сторону коэффициент усадки стружки уменьшается, поскольку уменьшается трение стружки и передней поверхности инструмента, что приводит к увеличению угла скалывания.

При увеличении подачи (толщины среза), но при отсут­ствии нароста, усадка стружки уменьшается. При резании пластичных мате­риалов коэффициент усадки больше, чем при резании хруп­ких. Изменение усадки стружки в зависимости от марки инструментального материала объясняется различными коэффициентами трения между стружкой и передней поверхностью режущего клина.

 

Э

К_l = К_а = К.

Величина коэффициента усадки стружки зависит от свойств обрабатываемого материала, геометрии режущего лезвия инструмента, свойств внешней среды, в которой осуществляется резание, и других факторов. Из элементов режима резания менее всего на усадку, величину коэффициента усадки, влияет глубина резания, сильнее – подача и наиболее сильно скорость резания: с увеличением скорости усадка уменьшается. При резании углеродистых сталей коэффициент усадки стружки находится в пределах 2 – 3. При резании трудно обрабатываемых материалов, таких как жаропрочные и титановые сплавы, коррозионостойкие стали и другие, иногда наблюдается «отрицательная» усадка, при которой толщина стружки меньше толщины срезаемого слоя.

Ф

Виды затылования

Применяют три способа затылования: Радиальное - затыловочному резцу сообщается равномерное поступательное перемещение в радиальном направлении при одновременном равномерном вращении затылуемой фрезы; Угловое - суппорт затыловочного станка перемещается вдоль оси станка по копиру, а резец совершает возвратно-поступательное движение под углом τ к оси фрезы; Осевое – затыловочный резец перемещается параллельно оси фрезы.

Геометрия

Передний угол принимают равным нулю, чтобы профиль фрезы соответствовал профиля обрабатываемой детали.

Задний угол на вершине получают путем затылования.

Величина затылования К – падение архимедовой спирали в пределах углового шага, измеренное в радиальном направлении.

Задний угол на вершине α принимают равным 10…12⁰. Значение К округляют до значения стандартного ряда.

 

Угловое затылование фрез