Фрезерное дело
профтехобразование

§ 54. Фрезерование винтовых канавок

Нарезание винтовых канавок является одной из сложных операций, выполняемых с помощью делительных головок. При фрезеровании винтовых канавок фреза получает быстрое вращательное движение, определяющее скорость резания. Обрабатываемая заготовка имеет сложное движение — медленное вращательное движение вокруг своей оси и согласованное с ним поступательное движение вдоль оси. Винтовые канавки (правые и левые) можно фрезеровать концевой фрезой на вертикально-фрезерном станке и дисковой фрезой на горизонтальнофрезерном станке. Дисковыми фрезами можно фрезеровать винтовые канавки также на специально приспособленных вертикально-фрезерных и бесконсольно-фрезерных станках с применением поворотной головки. Этот метод целесообразно применять при фрезеровании винтовых канавок с большим углом подъема, а также канавок на крупногабаритных заготовках. Настраивая универсально-фрезерный станок и делительную головку для фрезерования винтовых канавок, следует:

  1. определить величину угла и направление поворота стола станка;
  2. определить число зубьев сменных зубчатых колес, обеспечивающее заданное вращение обрабатываемой заготовки.

Винтовая канавка получит правильный профиль лишь при условии, что плоскость вращения дисковой фрезы совпадает с направлением канавки. Для выполнения этого условия необходимо, чтобы при фрезеровании винтовой канавки стол станка был повернут на угол наклона винтовой канавки. В таком случае ось дисковой фрезы будег расположена перпендикулярно к развертке винтовой линии.

Угол со поворота стола отсчитывают по градусным делениям на лимбе поворотной части стола. Более точного отсчета и не требуется, так как небольшое отклонение угла поворота стола приводит к очень незначительному изменению формы поверхности винтовой канавки. При фрезеровании винтовой канавки концевой фрезой стол станка должен быть установлен в обычном положении. При повороте стола необходимо учитывать направление винтовой канавки обрабатываемой заготовки. Для фрезерования левой винтовой канавки стол поворачивают по часовой стрелке, как показано на рис. 174, а. Для фрезерования правой винтовой канавки стол поворачивают против часовой стрелки (рис. 174, б).

Рис. 174. Направление поворота стола для фрезерования

Если винтовая канавка левая, то установку сменных зубчатых колес производят по схеме 1, если правая — по схеме II (рис. 175, а, б). Зубчатое колесо z1 устанавливают на постоянном пальце гитары; ведомое колесо z2 и второе ведущее z3 — на переставном пальце; второе ведомое зубчатое колесо z4 — на валике привода делительного диска. При фрезеровании левой винтовой канавки между колесами z1 и z2 устанавливают промежуточное зубчатое колесо zn — 40. Остальные зубчатые колеса на схемах постоянные с передаточным отношением i = 1.

Рис. 175. Схема расположения сменных зубчатых колес на гитаре при фрезеровании винтовых канавок

Фрезерование зубьев цилиндрической фрезы с винтовыми канавками

Требуется настроить делительную головку для нарезания зубьев цилиндрической фрезы диаметром D = 100 мм, z = 12, угол наклоча винтовых канавок ω = 30°, винтовая канавка левая. Передний угол γ = 15°. Фрезерование винтовых канавок треугольного профиля следует производить двуугловыми дисковыми фрезами. В данном случае берем двуугловую несимметричную фрезу с углом θ = 55°, который складывается из двух неравных углов большего 40° и меньшего 15°. Меньший угол соответствует переднему углу нарезаемой фрезы.

На рис. 176, а, б, показано направление вращения фрезы и обрабатываемой заготовки при фрезеровании правой и левой винтовых канавок фрез.

Рис. 176. Направление вращения фрезы и обрабатываемой заготовки при фрезеровании

На рис. 177 показана установка заготовки для фрезерования винтовых канавок. Обрабатываемая заготовка укрепляется на оправке в центрах делительной головки.

Рис. 177.

Последовательность обработки винтовой канавки:

  1. Намечают на заготовке положение передней поверхности или всей впадины одного зуба.
  2. Надевают хомутик на оправку, закрепляют заготовку, насаженную на оправку, в центрах делительной головки и затягивают винтом хомутик.
  3. Поворачивают стол на угол ω наклона винтовой канавки (ω = 30°), согласно рис. 176, а.
  4. Перемещают стол в поперечном направлении до тех пор, пока между столом и станиной не останется промежуток 10—15 мм.
  5. Устанавливают и закрепляют угловую фрезу и поворачивают стол в исходное положение.
  6. Устанавливают угловую фрезу в диаметральной плоскости заготовки. Для этого, вращая маховичок вертикальной подачи, поднимают стол станка до тех пор, пока центр задней бабки не окажется на одном уровне с нижними режущими кромками фрезы. Затем, вращая маховичок поперечной подачи, перемещают стол в поперечном направлении до тех пор, пока острие центра задней бабки не совпадет с вершиной зуба угловой фрезы. Далее с помощью рукоятки делительной головки совмещают зуб угловой фрезы с размеченной на заготовке канавкой зуба.
  7. Включают станок и с помощью рукояток вертикальной и поперечной подачи и делительной головки подводят фрезу к заготовке. Убедившись, что угловая фреза получила правильное положение для фрезерования винтовой канавки, стопорят поперечные и вертикальные салазки стола.
  8. Настраивают делительную головку на простое деление.
  9. Определяют передаточное отношение сменных зубчатых колес гитары.

    Подбор сменных зубчатых колес для настройки делительной головки при фрезеровании винтовых канавок производят по таблицам, прилагаемым к паспорту делительной головки.

    Устанавливают сменные зубчатые колеса по схеме рис. 175,б так как винтовая канавка левая.

    Проверяют правильность работы передаточного механизма вращением вручную винта продольной подачи стола. Перед вращением винта продольной подачи нужно освободить делительный диск от стопорного штифта (защелки).

  10. Устанавливают стол станка под углом подъема винтовой канавки (ω = 30°) и закрепляют ее болтом.
  11. Фрезеруют первую канавку на полную глубину по разметке и проверяют ее по шаблону. Опускают стол и возвращают заготовку в исходное положение.
  12. Производят деление на 1/12 часть оборота.

    Поднимают стол в исходное положение, подводят вручную заготовку под фрезу и фрезеруют вторую канавку и т. д.

Фрезерование затылка зуба производят цилиндрической или торцовой фрезой при помощи вертикальной накладной головки (см. рис. 49), установленной на универсально-фрезерном станке. Наладку делительной головки и поворот стола производят, как и при фрезеровании винтовой канавки двуугловой фрезой

Фрезерование затылка зуба можно произвести той же самой двуугловой фрезой, которой была профрезерована винтовая канавка. Для этого необходимо опустить стол на такую величину, чтобы вращающаяся двуугловая фреза не касалась обрабатываемой фрезы, и переместить стол в поперечном направлении. Затем повернуть обрабатываемую заготовку на угол, равный углу между спинкой и затылком зуба (рис. 178). Затем поднять стол на такую высоту, чтобы получить заданную величину спинки зуба фрезы. Ширина затылка зубьев устанавливается методом пробных проходов. Приемами, как и при обработке канавки, произвести фрезерование затылка остальных зубьев.

Рис. 178. Фрезерование затылка зуба двуугловой фрезой

Фрезерование кулачков с профилем по архимедовой спирали

Плоские (дисковые) кулачки, применяемые в токарных автоматах и других машинах, имеют участки профиля, очерченные по спирали Архимеда. На рис. 179, а показан кулачок, рабочий профиль которого представляет собой один полный виток спирали; размер H называется шагом спирали. В ряде случаев профиль кулачка состоит из нескольких спиралей с разным шагом, сопряженных между собой дугами окружностей и прямыми линиями. Так, например, кулачок на рис. 179, б имеет неполную спираль 1—2, охватываемую центральным углом φ1, и спираль 3—4, охватываемую углом φ2. Расстояния h1 и h2 называют подъемом спирали на участках, соответствующих центральным углам и φ2. Если известен подъем спирали h и соответствующий ему центральный угол φ, то шаг спирали Н можно определить по формуле

Н = 360°/φ • h.

Рис. 179. Плоские кулачки

Обычно центральный угол, охватывающий спиральный участок, дают не в градусах, а в сотых долях полной окружности, т. е. при построении профиля кулачка из его центра проводят не 360 лучей (360°), а 100 лучей.

В большинстве случаев фрезерование спиралей производится концевыми фрезами на горизонтально-фрезерных станках, закрепляемыми в поворотном шпинделе накладной фрезерной головки. Обрабатываемый кулачок центрируют и закрепляют на консольной оправке, установленной в шпинделе делительной головки. При фрезеровании кулачков оси шпинделей фрезерной и делительной головок всегда расположены параллельно. Если шпиндель головки установлен вертикально (рис. 180, а), то передаточное отношение i сменных зубчатых колес, соединяющих винт продольной подачи стола станка с валиком привода головки, определяют как и при обработке винтовых канавок:

i = A / H

Рис. 180. Расположение накладной и делительной головок

При малых значениях шага спирали H ведущие сменные зубчатые колеса получаются настолько большими, что передача вращательного движения винта шпинделю делительной головки становится невозможной. Поэтому обработку кулачков с такими спиралями производят при наклонно установленных делительной головке и шпинделе.

Настройка станка для обработки плоских кулачков, выполненных по спирали Архимеда, производится следующим образом:

  1. устанавливают сменные зубчатые колеса для фрезерования винтовой канавки с произвольным шагом;
  2. шпиндель делительной головки и фрезу располагают под углом ω.

Установив сменные зубчатые колеса для фрезерования винтовой канавки с продольным шагом H, можно обрабатывать кулачок с несколькими спиралями, не меняя установку зубчатых колес, а только изменяя угол наклона шпинделя делительной головки и фрезы при переходе от одного участка кулачка к другому.

Длина режущей части фрезы должна быть больше толщины кулачка.

Возможный брак при фрезеровании винтовых канавок

  1. Неправильное направление винтовой канавки. Причина — неправильно установлены сменные зубчатые колеса гитары (не поставлено промежуточное зубчатое колесо или, наоборот, его надо снять).
  2. Неправильный шаг винтовой канавки. Причина — неправильно подобраны сменные зубчатые колеса или неверно установлены (перепутаны местами) ведущие и ведомые зубчатые колеса.
  3. Количество канавок не соответствует числу, указанному на чертеже. Причина — неправильно произведено деление.
  4. Неравномерный шаг канавок. Причина — небрежность в отсчетах при делении.
  5. Неправильный профиль или размеры канавок по ширине и глубине. Причины — неправильно выбрана или установлена фреза по глубине или в поперечном направлении, не точен отсчет угла поворота стола.
  6. Низкий класс шероховатости обработанной поверхности. Причина та же, что и при обработке многогранников и канавок.

Рейтинг@Mail.ru