Процессы формообразования и инструменты

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГАПОУ КО

«Калужский технический колледж»

Контрольная работа

Процессы формообразования и инструменты

Калуга

Оглавление

1. Нарезание зубьев червячной модульной фрезой. Схемы обработки

2. Процесс усадки стружки. Типы стружек

Список литературы

1. Нарезание зубьев червячной модульной фрезой. Схемы обработки

нарезание зубья червячная фреза долбяк

Наиболее широкое применение в зубонарезании получил метод нарезания червячными фрезами и долбяками. Этот метод в отличие от метода копирования более точен и производительнее.

Образование зубьев при фрезеровании червячной фрезой осуществляется в результате взаимного зацепления червячной фрезы 1 (червяка) с нарезаемой заготовкой 2 (зубчатым колесом, рис. 96).

Червячными фрезами нарезают прямые и спиральные зубья колес. При этом фрезу устанавливают так, чтобы направление витков ее спирали совпадало с направлением зубьев нарезаемого колеса.

Для получения спирали на зубчатом колесе кроме движения обкатки ему сообщают дополнительное вращение в соответствии с шагом спирали.

Нарезание зубьев при модулях до т = 5 мм осуществляется в один проход на полную глубину зуба. При больших модулях обработку зубьев разбивают на два прохода: черновую и чистовую.

Точность обработки червячной фрезой со шлифованным профилем соответствует 7--8-й степени точности по ГОСТ 1643--72 и шероховатостью поверхности до 0,63 мкм (8-й класс).

Режимы резания при фрезеровании червячной фрезой выбирают исходя из стойкости и качества обрабатываемого материала по нормативным справочникам. Для получения зубчатых колес с учетом требуемой точности обработки необходимо выбранные режимы главным образом подачу, проверить по выведенным формулам с учетом жесткости системы СПИД. Скорость резания при нарезании червячной фрезой, изготовленной из специальной быстрорежущей вольфрамо-кобальтовой стали марок Р6К5, Р6М5К5, Р9К10, Р9МУК8 и др., в настоящее время достигает 120 м/мин, а подача s -- 3 мм на оборот заготовки.

Для повышения производительности фрезерование производят сборными многозаходными червячными фрезами; предварительное прорезание впадин на специальных скоростных станках с последующей чистовой или получистовой обработкой зубьев колес на станках повышенной точности, радиальном врезании и т. д.

Многозаходная модульная фреза

Применение новых конструкций сборных многозаходных фрез взамен однозаходных позволяет увеличить производительность работы в 2,5 раза.

Одним из существенных недостатков червячных фрез является неравномерность затупления зубьев фрезы и неравномерность их загрузки.

При обычном фрезеровании червячной фрезой почти весь объем металла снимается 2--3-мя первыми зубьями фрезы, что ограничивает величину осевой подачи до s = 3 мм/об.

Если стальные зубья снимают стружку такой же толщины, какой снимают первые зубья, то величину подачи можно резко увеличить.

В настоящее время все шире внедряют в производство новые фрезы, которые позволяют работать с осевой подачей s = 6ч9 мм/об. Такие фрезы получают путем перешлифования зубьев из стандартной червячной фрезы по шаблону, контур которого рассчитывают в зависимости от величины осевой подачи, модуля и числа зубьев нарезаемого колеса.

С наружного диаметра каждого зуба фрезы сошлифовывают слой металла, равный разности положения этих зубьев по вновь намеченному пути и пути, сделанному зубьями без их исправления.

С помощью долбяков осуществляется нарезание прямозубых и косозубых цилиндрических колес наружного и внутреннего зацепления. При нарезании зубчатых колес с прямыми зубьями долбяк и заготовка медленно вращаются вокруг своей оси, так же, как и всякая пара зубчатых колес, находящихся в зацеплении.

Долбяк кроме вращательного движения вокруг своей оси получает возвратно-поступательное движение вниз и вверх (рис. 97). В результате этих движений на заготовке образуются зубья такого же профиля, как зубья долбяка.

Для устранения трения задней поверхности зубьев долбяка о заготовку при обратном ходе заготовка в конце каждого хода отходит от долбяка и вновь подается на долбяк.

При нарезании косозубых колес долбяк кроме возвратно-поступательного движения вдоль оси заготовки совершает дополнительное винтовое движение.

Преимуществом метода обработки долбяком кроме возможности нарезания колес внутреннего зацепления и блочных колес является простота и удобство обслуживания станка, более высокая точность обработки.

Поэтому при обработке точных зубчатых колес част, предварительное нарезание зубьев с припуском 0,6--0,8 мм на толщину зуба производят на зубофрезерных станках, а окончательное на зубодолбежных.

Схемы обработки

Зубофрезерные станки, работающие по методу копирования. Схема обработки зубьев по методу копирования: а - дисковой модульной фрезой; б - пальцевой модульной фрезой.

В условиях единичного и мелкосерийного производства метод копирования применяют для получения цилиндрических зубчатых колес на универсальных вертикально- и горизонтально-фрезерных станках. Для получения движения деления используют делительные головки. Рис 6.2.1

Рис. 6.2.1. Схема обработки зубьев по методу копирования: а - дисковой модульной фрезой; б - пальцевой модульной фрезой

Зубофрезерные станки, работающие по методу обката, станки данной группы предназначены для обработки зубьев цилиндрических и червячных колес наружного зацепления. В качестве режущего инструмента применяют червячные фрезы, имеющие обычно форму архимедовых червяков. Известно, что архимедовы червяки в осевом сечении имеют профиль прямобочной рейки. Поэтому, если червячную фрезу установить относительно заготовки таким образом, чтобы плоскость осевого сечения ее совпадала с нормальной плоскостью нарезаемого колеса (рис. 6.2.2, а), и сообщить ей вращательное движение, согласованное с заготовкой, то будет воспроизведено зацепление зубчатого колеса (заготовки), сопряженного с рейкой (фрезой).

Фрезерование зубьев на зубофрезерных станках, работающих по методу обката, основано на воспроизводстве движений червячной передачи, у которой червяк в виде фрезы является режущим инструментом, а колесо - заготовкой (рис. 6.2.2, б). Фрезе и заготовке сообщают вращение, которое они имели бы, если бы червячная фреза и нарезаемое колесо находились в действительном и правильном зацеплении. Это движение характеризуется тем, что при одном обороте червячной фрезы (червяка) заготовка поворачивается на k/z оборота, где z - число зубьев зубчатого колеса, k - число заходов червячной фрезы.

Схема нарезания зубьев колеса зуборезным долбяком, первый способ профилирования зубьев нарезаемого колеса получил наибольшее распространение (рис. 6.3.1). Для снятия стружки режущему инструменту необходимо сообщить прямолинейное возвратно-поступательное движение вдоль оси заготовки (рис. 6.3.1, а). Кроме того, и долбяку, и заготовке необходимо сообщить движение обката, аналогичное вращению двух зубчатых колес, находящихся в зацеплении. В начале обработки долбяк получает прямолинейное движение врезания на глубину, равную высоте нарезаемого зуба. Так как движение обката при этом не прекращается, на врезание затрачивается часть поворота заготовки, вследствие чего зубья, нарезанные на данном участке, не имеют полного профиля и требуют дополнительного прохода.

Рассматриваемый метод позволяет также изготовлять косозубые зубчатые колеса. При этом применяют долбяки с винтовым зубом. С помощью специальных винтовых направляющих копиров долбяку сообщают винтовые движения относительно заготовки. При помощи долбяков можно изготовлять колеса с внутренним зацеплением (рис. 6.3.1, б). В этом случае и долбяк, и заготовка вращаются в одном направлении. Данный способ обеспечивает получение блоков зубчатых колес (рис. 6.3.1, в).

При профилировании зубьев колеса зуборезной гребенкой инструмент получает прямолинейное возвратно-поступательное перемещение вдоль оси заготовки, выходя из контакта в крайних положениях (рис. 6.3.2). При ходе вперед (вниз) снимается стружка, обратный ход - холостой. Заготовке непрерывно сообщают два движения: вращение вокруг оси и прямолинейную подачу вдоль рейки. Оба они связаны таким образом, что воспроизводят качение зубчатого колеса по рейке. Гребенка имеет обычно небольшую длину рабочей части, вследствие чего заготовка не может сделать полного оборота. Поэтому принята такая последовательность обработки (см. эскизы справа на рис. 6.3.2). Вначале заготовка подходит к режущей рейке и вступает с ней в контакт.

Зубострогальные станки, зубья конических колес нарезаются на зубострогальных станках. Используется метод обкатки. В основу метода положено зацепление двух конических колес, одно из которых плоское (рис.6.4.1,а).

Нарезаемое коническое колесо (заготовка) находится в зацеплении с производящим плоским коническим колесом, у которого угол при вершине конуса _П=90°, а зубья ограничены плоскостями, сходящимися в общей вершине, и имеют форму зуба рейки, т. е. плоское коническое колесо представляет собой кольцевую рейку. Это воображаемое колесо, с которым обкатывается в процессе обработки заготовка (рис. 6.4.1, б).

3. Процесс усадки стружки. Типы стружек

В результате воздействия режущего инструмента срезаемый слой пластически деформируется, вследствие чего размеры стружки оказываются другими, чем размеры срезаемого слоя: длина стружки становится меньше длины срезаемого слоя, а толщина - больше толщины среза. Это наглядно видно на рис. 288. Указанное явление впервые установил проф. И. А. Тиме и назвал его усадкой стружки.

Для характеристики усадки стружки вводится коэффициент усадки. Этот коэффициент представляет собой отношение длины пути, пройденного резцом, к длине срезаемой стружки, т. е.

k = L/l,

где к - коэффициент усадки стружки;

L - длина пути пройденного резцом, мм;

l - длина полученной стружки, мм.

В зависимости от условий резания коэффициент усадки, как и сама усадка стружки, не остаются постоянными. На усадку стружки влияют механические свойства обрабатываемого металла, геометрия режущей части инструмента, скорость резания, подача, и охлаждение.

При обработке хрупких металлов (чугун, твердая бронза), когда образуется стружка надлома, усадка стружки весьма мала и коэффициент усадки близок к единице.

При обработке пластичных металлов (сталь, алюминий и др.) усадка стружки может достигать значения 4-6.

Увеличение переднего угла, подачи, скорости резания, применение смазочно-охлаждающей жидкости приводит к снижению пластической деформации стружки и, как следствие,- к уменьшению коэффициента усадки.

Типы стружек

1. Стружка надлома. Разные металлы при обработке резцом образуют стружку различной формы. Если обрабатываемый металл хрупок (чугун, бронза), то стружка получается в виде отдельных мелких кусочков неправильной формы (рис. 6, г). Такая стружка называется - стружкой надлома

2. Сливная стружка. Если обрабатывается пластичный металл (мягкая сталь, алюминий), то отдельные элементы не отделяются друг от друга, и стружка сходит с резца в виде ленты, завивающейся в спираль (рис. 6, в). Такая стружка называется сливной.

3. Ступенчатая стружка. При обработке металлов средней твердости, например, стали 45 со скоростью 5--15 м/мин, образуется стружка ступенчатая (рис. 6, б). Она состоит из отдельных элементов, слабо связанных между собой. Внутренняя поверхность такой стружки (обращенная к резцу) гладкая, а внешняя ступенчатая.

4. Элементная стружка. При обработке металлов средней твердости с очень малой скоростью (0,5--2 м/мин) резцом с малым передним углом (0--5°) образуется элементная стружка (рис. 6, а). Она состоит из отдельных сдеформированных элементов, не связанных между собой.

Рисунок 6. Виды стружек: а -- элементная, б -- стружка скалывания, в -- сливная стружка, г -- стружка надлома

Список литературы

нарезание зубья червячная фреза долбяк

1. https://www.inmet16.ru/narezanie-frezoj/

2.https://studbooks.net/2500504/tovarovedenie/protsess_rezaniya_yavleniya_soprovozhdayuschie

3. https://www.metalcutting.ru/content/usadka-struzhki

4. https://micromake.ru/old/tkmbook/tkm1.htm

5. https://studfile.net/preview/4412789/page:26/

Размещено на Allbest.ru