Третьяков_Курс лекций по дисциплине Технология конструкционных материалов (514588), страница 28
Текст из файла (страница 28)
13.3).Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми и концевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальнойплоскости. Скосы фрезеруют на горизонтально-фрезерном станкеодноугловой фрезой. При строгании наклонной плоскости на поперечно-строгальных станках вертикальный суппорт поворачивают на угол, равный углу наклона обрабатываемой плоскости.Уступы и прямоугольные пазы получают концевыми и дисковыми фрезами на вертикально- и горизонтально-фрезерныхстанках.Шпоночные пазы фрезеруют концевыми или шпоночнымифрезами на вертикально-фрезерных станках.
Точность полученияшпоночного паза – важное условие при фрезеровании, так как отнее зависит характер посадки на шпонку сопрягаемой с валом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получениеболее точного паза, поскольку при переточке по торцовым зубьямдиаметр шпоночной фрезы практически не изменяется. Радиус паза должен соответствовать стандартным размерам фрезы.Обработка дисковыми фрезами является более производительным процессом, так как дисковые фрезы имеют большее числозубьев и допускают работу с большими скоростями резания. Поэтому при конструировании деталей следует предусматривать открытые пазы.Фасонные пазы получают фасонной дисковой фрезой, угловыепазы – одноугловой и двухугловой фрезами на горизонтальнофрезерных станках.Клиновые и Т-образные пазы фрезеруют на вертикальнофрезерном станке за два прохода: прямоугольный паз – концевойфрезой, затем одноугловой фрезой (клиновой) или фрезой дляТ-образных пазов (Т-образной).Угловые и прямоугольные пазы можно обрабатывать на продольно-строгальных станках.
Шпоночные пазы выполняют такжена долбежных станках. Шпоночные и другие пазы протягиваютпротяжками, форма зубьев которых в поперечном сечении соответствует профилю получаемого паза.15615.3. Нарезание резьб на заготовкахВ конструкции деталей нередко встречаются наружные и внутренние резьбы. Нарезание различных по профилю и назначениюрезьб выполняют с помощью резьбовых резцов, круглых плашек,метчиков, резьбовых фрез, резьбонарезных головок, специальныхшлифовальных кругов на токарно-винторезных станках, гайконарезных автоматах, сверлильных, круглошлифовальных станках, настанках с ЧПУ и др.Характерная особенность резьбонарезания состоит в том, чтонаряду со срезанием припуска режущий инструмент должен обеспечивать точность размеров (шага резьбы, наружного, среднего ивнутреннего диаметров) формы заданного профиля резьбы и взаимного расположения поверхностей.
Нарезание внутренних и наружных резьб основано на кинематической схеме, предусматривающей три одновременных движения:− вращательное движение, ха рактеризующее скорость резания;− поступательное движение в направлении, перпендикулярном оси вращения, определяющее подачу на один проход резцаили на один режущий зуб;− поступательное движение вд оль оси вращения, являющееся дополнительным движением, характеризующим шаг нарезаемой резьбы.Третье движение необходимо для формирования резьбовой(винтовой) поверхности при действии первых двух движений.Выбор технологического процесса образования резьбы определяется как показателями самой резьбы, так и качеством материалазаготовки, ее конфигурацией, типом производства и др.
Крепежные резьбы треугольного профиля нарезают резьбовыми резцами,плашками, метчиками на универсальных станках. В массовом производстве такие резьбы накатывают на болты и винты на специальных станках. Упорные резьбы прямоугольного и трапецеидального профиля образуют с помощью резьбовых резцов и шлифовальных кругов соответствующего профиля.Внутренние резьбы могут быть глухими, поэтому отверстияпод них сверлят на бóльшую глубину, чем требует длина нарезки.На валах эту резьбу обычно нарезают резьбонарезными головкамии метчиками на резьбонарезных, сверлильных и других станках.Наружные резьбы на валах нарезают плашками, резьбовыми резцами и фрезами. Резьбовыми фрезами обрабатывают резьбы назаготовках деталей в том случае, когда использование других видов резьбонарезного инструмента невозможно или нерентабельно.15715.4.
Обработка поверхностей заготовок деталейс периодически повторяющимся профилемДетали с периодически повторяющимся профилем (с равнымшагом) широко распространены в машиностроении. К ним относятся зубчатые, червячные и храповые колеса, зубчатые рейки, шлицевые соединения и т. д. Зубчатые колеса широко применяют в передачах современных машин и приборов, поэтому основное вниманиев этой лекции уделено обработке эвольвентных зубчатых колес.В процессе нарезания зубчатых колес удаляется материал заготовки, заполняющий впадину между зубьями. Обеспечение точности зубчатого колеса достигается заданной точностью профилязуба инструмента, шага зацепления и концентричности расположения делительной окружности относительно оси вращения.
Различают два технологических процесса получения фасонных профилей, равномерно расположенных по окружности: копирование иобкатку (огибание).Копирование – процесс, основанный на профилировании, например, зубьев фасонным инструментом, профиль режущей частикоторого соответствует профилю впадины нарезаемого зубчатогоколеса. По методу копирования зубчатые колеса нарезают дисковоймодульной фрезой на горизонтально- или универсально-фрезерныхстанках (рис. 15.5, а) и концевой модульной фрезой на вертикальнофрезерных станках (рис.15.5, б) последовательно по одной впадине.Концевыми фрезами нарезают зубчатые колеса больших модулей ишевронные колеса.
Этот процесс не обеспечивает высокой точностии имеет сравнительно низкую производительность.Обкатка – технологический процесс, основанный на зацеплении зубчатой пары: режущего инструмента и заготовки. Режущиекромки инструмента имеют профиль зуба сопряженной рейки(рис. 15.6, а) или сопряженного колеса (рис. 15.7, а). Боковая поверхность зуба на заготовке образуется как огибающая последовательных положений режущих кромок инструмента в их относительном движении (рис. 15.6, б; рис.
15.7, б). Этот метод обеспечивает непрерывное образование зубьев колеса, высокую производительность и значительную точность обработки.Зубофрезерование – наиболее распространенный технологический процесс получения червячных, цилиндрических прямо- и косозубых колес с эвольвентной боковой поверхностью. При этомобработку на зубофрезерных станках проводят червячными модульными фрезами (см. рис.
15.6).158Рис. 15.5. Схемы нарезания зубьев по методу копирования:1 – фреза; 2 – нарезаемое колесоабРис. 15.6. Схема нарезания зубьев цилиндрического колеса червячной фрезой:1 – фреза; 2 – нарезаемое колесо159Зубодолблением нарезают цилиндрические зубчатые колесавнешнего и внутреннего зацепления с прямыми и косыми зубьями.При обработке долбяк и заготовка непрерывно вращаются с однойокружной скоростью (см. рис. 15.7, а).
Инструмент, кроме того,совершает осевые перемещения, необходимые для процесса резания. Зубодолблением можно нарезать блоки колес с малым расстоянием между венцами колес, а также шевронные колеса. Зубьянарезают по методу обкатки, в основу которого положено зацепление двух цилиндрических зубчатых колес.абРис. 15.7. Схема нарезания зубьев цилиндрического колеса долбяком:1 – долбяк; 2 – нарезаемое колесоПомимо возможности нарезания колес внутреннего зацепленияи блочных колес преимуществом метода зубодолбления являетсяболее высокая точность и меньшая шероховатость боковых поверхностей зубьев по сравнению с поверхностями, полученнымипри зубофрезеровании.Зубострогание применяют для нарезания конических колес, впроцессе которого резец совершает возвратно-поступательное160движение.
Строгание осуществляют специальными резцами спрямолинейной основной режущей кромкой.В процессе нарезания зубчатых колес на поверхности зубьеввозникают погрешности профиля, появляются неточности шагазубьев и т. п. Для уменьшения и ликвидации погрешностей зубьядополнительно обрабатывают шевингованием, хонингованием,зубошлифованием и зубопритиркой.Процесс шевингования состоит в срезании (соскабливании)шевером с поверхности незакаленных зубьев очень тонких волосообразных стружек. При шевинговании инструмент и заготовкавоспроизводят зацепление винтовой пары.На закаленных зубчатых колесах погрешности боковых поверхностей зубьев удаляют хонингованием, которое заключается всовместной обкатке заготовки и абразивного инструмента, имеющего форму зубчатого колеса. Хонингуемые прямозубые и косозубые цилиндрические колеса вращаются в полном зацеплении схоном. Заготовка кроме вращения совершает возвратнопоступательное движение вдоль своей оси.Значительные погрешности зубчатых колес, возникающие после термической обработки, исправляют зубошлифованием.
Этотпроцесс обеспечивает получение высокой точности с малой шероховатостью поверхности зубьев и может быть использован приобработке цилиндрических и конических зубчатых колес.Шлифование зубьев цилиндрических колес возможно копированием и обкаткой. Метод копирования по своей сущности соответствует зубонарезанию дисковой модульной фрезой.