Konieczne jest zaprojektowanie frezu kształtowego do obróbki części pokazanej na szkicu.
Rys.1
Opcja pracy - 5234
Dane referencyjne przedmiotu obrabianego
Wymiary części
D1=69mm D2=55,5mm D3=13mm L1=5mm L2=10mm
L3=13mm R1=28mm D4=62,5mm D5=58,5mm D6=55,5mm
D7=53,5mm D8=52,5mm L4=13mm L5=3mm L6=6mm
L7=9,5mm D9=49mm D10=44mm L8=12mm L9=10mm
Materiał części - Stal 50
Twardość materiału części HB, MPa - 2364
Przedmiot obrabiany jest bryłą obrotową i ma przekroje cylindryczne, stożkowe, kuliste oraz przekrój określony przez współrzędne.
frez w kształcie ślimaka,
Graficzne i matematyczne wyrażenie ukształtowanego profilu przedmiotu obrabianego jest określane względem osi współrzędnych X i Y. Środek osi współrzędnych 0 znajduje się w punkcie przecięcia lewej krawędzi przedmiotu obrabianego i jego osi obrotu. Oś współrzędnych Y jest rysowana od środka osi współrzędnych 0 prostopadłych do osi X. Za pomocą metody współrzędnych można ustawić profil kształtu części, której powierzchnia formująca jest opisana liniami krzywymi. Ukształtowany profil przedmiotu obrabianego jest warunkowo podzielony na oddzielne sekcje elementarne (odcinki proste, łuki kołowe itp.), Dla których określane jest wyrażenie matematyczne.
Graficzny wyraz kształtowanego profilu pokazano na rysunku 1.
Rys.2
Matematyczne wyrażenie profilowanego profilu:
W przedziale 0?X?5 profil jest odcinkiem linii równoległym do osi części (oś X) i jest wyrażony wzorem Y = 27,75.
W przedziale 5? Profil X?13 jest odcinkiem linii zdefiniowanym wzdłuż okręgu i jest wyrażony wzorem
W przedziale 13? X? 26 profil jest odcinkiem linii zdefiniowanym metodą współrzędnych i wyraża się wzorami:
Y \u003d 31,25 X \u003d 13
Y = 29,25 X = 16
Y = 27,75 X = 19
Y = 26,75 X = 22,5
Y = 26,25 X = 26
W przedziale 26? Profil X?38 to odcinek nachylony do osi części (oś X), przechodzący przez dwa punkty 1 i 2 o współrzędnych: punkt 1 - 26, 24,5; punkt 2 - 38, 22 - i wyraża się wzorem
Y \u003d + 22- \u003d -0,1875X + 22,1875 \u003d -0,188X + 22,188
Wymiary gabarytowe frezu kształtowego dobierane są w zależności od maksymalnej głębokości Tmax kształtowanego profilu przedmiotu obrabianego oraz współczynnika K, które określają wzory:
Tmaks = ,
gdzie Dmax i Dmin - maksymalna i minimalna średnica kształtowanego profilu przedmiotu obrabianego
L to całkowita długość ukształtowanego profilu przedmiotu obrabianego (wzdłuż osi X).
Tmaks = = 12,5 mm
Dobór gabarytów frezu w kształcie pryzmatycznym
Wymiary gabarytowe frezu pryzmatycznego (rys. 3) dobiera się z tabeli 2. [6, s. 10]
Dla Tmax \u003d 12,5 i K \u003d 3,84 całkowite wymiary frezu kształtowego są następujące
Szerokość Lp określa się po zaprojektowaniu ukształtowanego profilu części tnącej noża; przyjmuje się, że kąt φ elementów części mocującej frezu kształtowego wynosi 60°; kąt w określa wzór
c \u003d 90o - (b + d)
gdzie b i d są przednimi i tylnymi rogami frezu kształtowego, w zależności od materiału przedmiotu obrabianego i materiału narzędzia.
Ryż. 3.
Wybór przednich i tylnych narożników frezu kształtowego
Kąty przedni i tylny są wybierane z tabeli 4 w zależności od materiału obrabianego przedmiotu.
Przy obróbce stali 50 HB = 2364 MPa
r=12°; b=8°.
przy=90°-12°-8°=70°.
Obliczanie głębokości profilu kształtowego frezu kształtowego pryzmatycznego
Aby przetworzyć odcinek części, której profil jest odcinkiem linii prostej równoległej do osi części, głębokość ukształtowanego profilu frezu jest stała dla wszystkich wartości X i jest obliczana według wzoru
Cp = M),
gdzie M jest współczynnikiem charakteryzującym odcinek prostej, przyjmowany jest jako równy b0
W przedziale 0?X?5 M = 27,75 mm
Ср = 27,75*) = 27,75*) = 27,75* *4,519 = 27,75*0,0436*4,5199 = 5,46 mm.
Aby przetworzyć odcinek części, której profil jest odcinkiem linii prostej nachylonej do osi części, głębokość ukształtowanego profilu frezu dla każdej wartości od X1 do X2 oblicza się ze wzoru
Ср = (NX +Q)],
gdzie współczynniki N i Q charakteryzują odcinek prostej i są przyjmowane jako
Śr \u003d (-0,188 * 26 + 22,188)] \u003d
17,3*) = 17,3* = 17,3*(-
0,0523)*4,519 = 4,09 mm
Śr \u003d (-0,188 * 38 + 14,875)] \u003d
7,731*) = 7,731* =
7,731*(-0,1074)*4,519 = 3,75mm
W celu obróbki odcinka części, której profil jest odcinkiem linii zdefiniowanej wzdłuż okręgu, głębokość profilu kształtowego frezu dla każdej wartości od X1 do X2 obliczana jest ze wzoru
gdzie współczynniki S, G, B i W charakteryzują odcinek linii i są przyjmowane jako:
Cp=(1*6,5)*sin
= (1* +6,5)*grzech (12- =
34,0499*sin(12-7°40?)*4,5199 = 34,099*0,0756*4,5199=11,64mm
Cp=(1*6,5)*sin
34,3388*sin(12-7°40?)*4,5199 = 34,338*0,0756*4,5199=11,74 mm
Aby przetworzyć odcinek części, której profil jest odcinkiem linii określonej metodą współrzędnych, głębokość ukształtowanego profilu frezu dla każdej wartości X jest obliczana ze wzoru
Śr \u003d 31,25 *) * \u003d 31,25 * grzech (12-
*=31,25* grzech(12-*4,5199=31,25*0,0640*4,5199= 9,04 mm
Śr \u003d 29,25 *) * \u003d 29,25 * grzech (12-
*=29,25* grzech (12-*4,5199 = 29,25*0,0523*4,5199 = 6,92 mm)
Śr \u003d 27,25 *) * \u003d 27,25 * grzech (12-
*=27,25* grzech (12-*4,5199 =27,25*0,0436*4,5199 = 5,37 mm
Dla X = 22,5
Śr = 26,75*)* = 26,75*
26,75*0,0378*4,5199 = 4,57mm
Dla X = 26,0
Śr \u003d 26,25 *) * \u003d 26,25 * grzech (12-
*= 23,25*grzech (12- *4,5199 = 26,25*0,0349*4,5199 = 4,36 mm
Konstrukcja kształtowego profilu frezu odbywa się w sposób koordynacyjny. W przypadku frezu o kształcie pryzmatycznym współrzędnymi są głębokość Cp profilu w kształcie frezu i wymiar X wzdłuż osi przedmiotu obrabianego.
Szerokość Lr ukształtowanego profilu przedmiotu obrabianego (wzdłuż osi przedmiotu obrabianego); T1 i T2 - wymiary określające dodatkowe krawędzie wzmacniające kształtowanego profilu frezu. Ponieważ nasza część jest wykonana z półfabrykatu, to T1 = T2.
gdzie T3 - przyjmuje się rozmiar równy 1 ... 2 mm, T4 przyjmuje się jako równy 2 ... 3 mm.
Przyjmujemy T3 i T4 równe 2 mm.
Lp = 48+2*4 = 54 mm
Rozmiar T5 jest wybierany ze stosunku
gdzie Tmax to maksymalna głębokość kształtowanego profilu przedmiotu obrabianego
Akceptujemy T5 = 12 mm
Rozmiar T6 jest równy T5 z zakładką 2 ... 3 mm.
T6 \u003d 12,5 + 3 \u003d 15 mm
Przyjmuje się, że kąt wynosi 15°.
Ryż. cztery
Frezy kształtowe o szerokości Lp? 15 mm są wykonane z kompozytu. W złożonym frezie pryzmatycznym, w frezie o złożonym kształcie, część tnąca ma następujące wymiary:
wysokość - (0,5 ... 0,6) H \u003d 0,5 * 90 \u003d 45 mm;
szerokość - Lr= 52 mm
grubość - (0,6 ... 0,7) V \u003d 0,7 * 25 \u003d 17,5 mm
Twardość frezu kształtowego:
a) część tnąca ze stali szybkotnącej - HRC, 62…65;
b) część mocująca - HRC, 40…45.
Parametry chropowatości powierzchni frezu kształtowego:
a) powierzchnia przednia i ukształtowana powierzchnia tylna - Ra 0,32 mikrona;
b) powierzchnie montażowe łącznika - Ra 1,25 mikrona;
c) inne powierzchnie - Ra 2,5 mikrona.
Za graniczne odchylenia głębokości kształtowanego profilu przyjmuje się ± 0,01 mm, szerokość kształtowanego profilu frezu przyjmuje się w zależności od jego tolerancji, tj. ±1/2 tr.
Tolerancję szerokości ukształtowanego profilu frezu określa wzór
Тр=(0,5…0,7)Тs,
gdzie Ts jest tolerancją szerokości ukształtowanego profilu przedmiotu obrabianego.
Dopuszczalne są odchyłki graniczne innych wymiarów frezu kształtowego:
a) dla wału - h12;
b) dla dołka - H12;
c) dla reszty - ±1/2IT12.
Ogranicz odchylenia kątów:
a) kąty przednie r i tylne b ± 1°;
b) kąt części mocującej φ=±30?;
c) inne kąty ±1,5°.
Przeprowadzana jest kompleksowa kontrola części mocującej frezu kształtowego według rozmiaru P (z dokładnością 0,05 mm)
gdzie d jest średnicą kalibrowanego wałka, d=E=10 mm.
Moskiewski Państwowy Uniwersytet Techniczny
ich. NE Bauman
Oddział Kaługa
Dział M4-KF
Kurs pracy
"Narzędzia do cięcia i cięcia metalu"
Kaługa, 2008
1. Obliczanie frezu kształtowego
1.1. Przygotowanie rysunku części do obliczenia frezu
1.2. Wybór rodzaju frezu kształtowego
1.3. Określanie kątów części tnącej
1.4. Określenie wymiarów gabarytowych i przyłączeniowych frezu
1.5. Ogólna część obliczeń korekcyjnych frezów kształtowych
1.6. Wyznaczenie wymiarów profilu frezu okrągłego instalacji konwencjonalnej o kącie λ 0 =0
1.7. Obliczanie odchyłek wysokości profilu frezu kształtowego
1.8. Obliczanie tolerancji parametrów ostrzenia i ustawienia frezu
1.9. Wykonanie roboczego rysunku noża
1.10 Zaprojektowanie szablonu do kontroli profilu frezu podczas jego produkcji
1.11 Projektowanie uchwytu narzędziowego
2. Obliczanie przeciągania
3.1 Dane początkowe
3.2 Dobór profilu zębów noża ślimakowego
3.3 Procedura obliczania głównych elementów konstrukcyjnych noża ślimakowego
WPROWADZANIE
Frezy kształtowe stosowane są do obróbki powierzchni skomplikowanych profili na tokarkach, rzadziej na strugarkach (rowerkach) w produkcji seryjnej i masowej. Z reguły są to specjalne narzędzia przeznaczone do obróbki jednej części. Zalety frezów kształtowych - ścisła identyfikacja obrabianych części, długa żywotność, wysoka stabilność ogólna i wymiarowa, połączenie obróbki wstępnej i końcowej, łatwość instalacji i regulacji na maszynie - czynią je niezastąpionymi w zautomatyzowanej produkcji, zwłaszcza na automatach tokarskich.
Frezy kształtowe są klasyfikowane według kilku kryteriów:
Według rodzaju maszyny - toczenie, automatyczne, struganie (rowkowanie);
W zależności od kształtu korpusu noża - okrągły (tarczowy), pryzmatyczny, prętowy. Frezy do ślimaków i ślimaków są używane rzadziej;
W zależności od położenia płaszczyzny czołowej noża - z ostrzeniem konwencjonalnym (kąt λ 0 = 0) oraz z ostrzeniem bocznym (kąt λ 0 0) - rys. 2;
W zależności od położenia powierzchni podstawy frezu (oś otworu do lądowania dla okrągłych lub płaszczyzna odniesienia dla pryzmatycznych) względem osi części - frezy konwencjonalnej instalacji i frezy instalacji specjalnej. Ten z kolei może mieć podstawę obróconą w płaszczyźnie poziomej pod kątem ψ oraz z bocznym nachyleniem korpusu (zwykle pryzmatyczne noże) - ryc. 3;
W zależności od rodzaju obrabianej powierzchni - zewnętrzna, wewnętrzna, końcowa. Te ostatnie mogą uderzać jako zewnętrzne z podstawą obróconą pod kątem ψ = 90°;
W kierunku posuwu - z posuwem promieniowym i stycznym (odpowiednio frezy promieniowe i styczne) - rys. 1-3 - promieniowy, ryc. 4 - frezy styczne;
Zgodnie z projektem, sposób połączenia części tnącej z korpusem, materiał części tnącej: zamontowany i ogon (okrągły); solidne, spawane, lutowane; szybki i twardy stop.
1. Projektowanie frezu kształtowego
1.1. Przygotowanie rysunku szczegółowego do obliczenia frezu kształtowego.
Zgodnie z wymiarami części rysujemy jej profil w powiększonej skali 2:1, która służy później do graficznego określenia wymiarów frezu. Narysowanie profilu części jest niezbędne do rozwiązania dwóch problemów:
1) Ustawienie punktów pośrednich profilu, co jest konieczne, jeśli na profilu znajdują się odcinki zakrzywione, a także w celu poprawy dokładności obróbki przekrojów stożkowych, aw niektórych przypadkach cylindrycznych. Największą trudnością jest wyznaczenie promieni punktów pośrednich przekrojów łukowych. W takim przypadku są one zwykle ustalane przez wymiary osiowe profilu:
ja 2 =7 mm;
ja 3 =11,5 mm;
ja 4 =15,7 mm;
ja 5 =21,4mm;
ja 6 =27mm;
ja 7 =32mm;
ja 8 =35 mm;
Zgodnie z podanymi wymiarami teoretycznymi i długościami promienie punktów znajdują się:
r 1 =35 mm;
r 2 =38 mm;
r 3 =37,5mm;
r 4= 37,6 mm;
r 5 =38,7 mm;
r 6 =41mm;
r 7 =41mm;
r 8 =43 mm;
1.2. Wybór rodzaju frezu kształtowego
Używamy kształtowego noża typu okrągłego, ponieważ. ma długą żywotność, dzięki czemu jest opłacalny. Do obróbki powierzchni wewnętrznych prawie zawsze stosuje się okrągłe noże. Częściej stosuje się frezy promieniowe, ponieważ. większość maszyn posiada suwmiarki z frezem ustawionym na wysokość osi detalu. Frezy typu tangencjalnego można stosować przy niewielkiej głębokości kształtowanego profilu części, należy jednak uwzględnić możliwość umieszczenia i zamocowania takiego frezu na podporze maszyny. Cenną właściwością noża stycznego jest możliwość obróbki części o różnych średnicach przy tych samych kształtach profili oraz stopniowe wprowadzanie i wychodzenie noża, co prowadzi do zmniejszenia sił skrawania i umożliwia obróbkę części niesztywnych. Częściej montowane są siekacze okrągłe; przy małych gabarytach frezu stosuje się frezy ogonowe. Okrągłe noże są z reguły wykonane w jednym kawałku ze stali szybkotnącej.
1.3. Określanie kątów części tnącej
Przedni kąt noża γ i tylny róg α są ustawione w najbardziej wysuniętym (podstawowym) punkcie frezu. Kąty α oraz γ zaleca się wybór spośród kilku wartości: 5, 8, 10, 15, 20, 25. Akceptujemy γ =20 stopni. W przypadku siekaczy okrągłych najczęściej przyjmuje się następujące kąty grzbietu: α =815 stopni. Zaakceptować α =10 stopni. Należy pamiętać, że kąty oparcia są zmienne w różnych punktach łopatki, ponadto na przekroju normalnym do rzutu łopatki na główną płaszczyznę mogą być znacznie mniejsze od wartości nominalnej w niektórych częściach łopatki. ostrze. Dlatego konieczne jest sprawdzenie minimalnej wartości kąta oparcia według wzoru:
, gdzie
α T- kąt oparcia w danym punkcie w końcowej części;
φ — kąt między styczną do profilu części w danym punkcie a płaszczyzną końcową części.
1.4. Określenie wymiarów gabarytowych i przyłączeniowych frezu
Zazwyczaj wymiary całkowite i łączące są określane na podstawie rozważań projektowych, w zależności od głębokości ukształtowanego profilu produktu. tmax i długość profilu L, dlatego zależy od nich ilość powstałych wiórów i obciążenie frezu podczas jego pracy.
Całkowity promień noży tarczowych określa wzór:
Maksymalna średnica przedmiotu obrabianego.
Największa średnica noża, mm, jest zaokrąglana do wartości z normalnego zakresu wymiarów liniowych zgodnie z GOST 6636-60. Zaakceptować D=60 mm. Długość noża ustalana jest w zależności od wielkości profilu części, z uwzględnieniem dodatkowych ostrzy i jest zaokrąglana w górę. Zaakceptować L=35 mm.
1.5. Obliczenia korygujące profilu frezu okrągłego
Ogólna część kalkulacji.
Celem ogólnej części obliczeń korekty jest określenie wymiarów wysokości kształtowanego profilu ostrza, które leżą w płaszczyźnie czołowej frezu, w kierunku prostopadłym do podstawy frezu.
Mm, akceptujemy h=5,5 mm;
Korygowanie kąta α
: 
;
Korygowanie kąta γ
: 
;
γ =30-α =30-10,56=19.44;
1. mm;
3.
;
4.
;
5.
;
6.
;
7.
;
8. γ8 =γ7 =16.43;
A 8 =A 7 =39,33mm;
C 8 =C 7 = 6,33 mm,
9.
;
Gdzie r 1 - promień w punkcie bazowym części; r 2 =r 9 - promienie profilu części w v.2-9; γ - kąt przedni frezu w punkcie bazowym; γ i- kąt przedni i- ten punkt siekacza; Z i- pożądany rozmiar i-ta faza obliczeń.
1.6. Wyznaczanie wymiarów profilu frezów pryzmatycznych i okrągłych instalacji konwencjonalnej o kącie λ 0 = 0
Przy obliczaniu wymiarów profilu noża o kształcie pryzmatycznym w przekroju normalnym danymi początkowymi są kąty α oraz γ , a także wymiary Od 2,3,…, i znaleźć w ogólnej części obliczenia korekty. Pożądane wymiary profilu R i są określone przez formułę
Przy obliczaniu frezów okrągłych podane wartości są kątami α oraz γ , promień zewnętrzny frezu odpowiadający punktowi bazowemu 1 oraz wymiary C 2..i, leżący w płaszczyźnie czołowej i znajdujący się w ogólnej części obliczeń. W wyniku obliczeń wyznaczane są promienie frezu odpowiadające innym punktom profilu części, a także wymiary wysokości profilu w przekroju osiowym frezu Liczba Pi.
Rozmiar H jest również promieniem ryzyka kontroli ρ, aby kontrolować prawidłowe ostrzenie frezu.
1.7. Obliczanie tolerancji wymiarów wysokości profilu frezu
Ten etap jest bardzo ważny, ponieważ dokładność otrzymanych średnic części zależy od dokładności wymiarów wysokości. W celu rozsądnego przypisania tolerancji wymiarów wysokości frezu należy postępować zgodnie z poniższymi uwagami.
Podczas ustawiania frezu na saniach maszyny podczas obróbki części, zwykle mierzona jest jedna z najdokładniejszych ze wszystkich średnic kształtowanej części. Odpowiedni odcinek ukształtowanego profilu części i jej średnica nazywana jest podstawą do pomiaru. Jeśli okaże się, że ten obszar jest niewygodny do pomiaru, to inny jest brany jako obszar bazowy do pomiaru; jednocześnie jego tolerancja jest zaostrzona w stosunku do podanej na rysunku, czyniąc to ze względów technologicznych (wyliczona wartość średnicy pozostaje bez zmian).
Główny wymóg, który należy spełnić przy przypisywaniu tolerancji do wymiarów cięcia noża, kątów jego montażu i ostrzenia, jest następujący:
Jeżeli podczas obróbki części uzyskana zostanie podstawowa średnica pomiarowa jako ważna (leży ona w polu tolerancji), to wszystkie inne rozmiary średnic muszą mieścić się w ich polach tolerancji, czyli również być ważne.
Wymóg ten wynika z faktu, że frez jest narzędziem monolitycznym i nie pozwala na osobną regulację każdego rozmiaru (średnicy) części podczas ustawiania jej instalacji na maszynie.
Odcinek lub punkt profilu noża w odcinku technologicznym, przetwarzając średnicę podstawy, będziemy nazywać podstawą (odcinkiem lub punktem) do liczenia wysokości efektywnych profilu noża. W ogólnym przypadku nie pokrywają się one z podstawą lub punktem przyjętym do obliczenia korekcji profilu frezu. W takim przypadku konieczne jest ustawienie wymiarów wysokości profilu z nowo wybranej bazy. To samo dzieje się na profilu części.
1.8. Obliczanie tolerancji parametrów ostrzenia i ustawienia frezu
Dla wszystkich kątów decydujących o ostrzeniu i montażu frezu (, ) przyjmuje się tolerancje w minutach kątowych, liczbowo równe najmniejszej tolerancji wymiaru wysokości profilu frezu, wyrażonej w mikrometrach. Tolerancja narożnika wynosi ±76'.
Tolerancję wysokości montażu osi noża okrągłego nad osią części określa się przez zróżnicowanie wzoru
W ten sam sposób znajduje się tolerancja dla wysokości ostrzenia frezu lub promienia ryzyka kontrolnego (H lub )
1.9. Wykonanie roboczego rysunku noża
Na rysunku roboczym wycinarki należy umieścić ilość rzutów, dodatkowych cięć, przekrojów i widoków niezbędnych do pełnego ujawnienia konstrukcji i ustawienia wszystkich wymiarów. Profil noża ustalany jest poprzez wysokość i wymiary wzdłużne, naklejane z wybranych podstaw. Wymiary są umieszczane z dopuszczalnymi odchyleniami uzyskanymi w wyniku obliczeń. Wymiary połączeń należy dobrać zgodnie z normami. Wymiary gabarytowe i inne bez tolerancji wykonujemy w 5 lub 7 klasach dokładności. Rysunek powinien zawierać wymiary charakteryzujące ostrzenie noża - kąty i dla pryzmatycznego oraz - promień ryzyka kontroli noża okrągłego.
Wymagania techniczne powinny zawierać wskazania gatunku materiału frezu, twardości jego części tnącej i uchwytu, jakości materiału oraz inne wymagania w zależności od specyficznych warunków wykonania i eksploatacji frezu, a także dane do znakowania. Na rysunku noża należy wskazać miejsce znakowania.
1.10 Zaprojektowanie szablonu do kontroli profilu frezu podczas jego produkcji
Często, aby kontrolować profil kształtowych frezów podczas ich wytwarzania, stosuje się szablony, które są nakładane na ukształtowaną tylną powierzchnię frezu. Wielkość prześwitu służy do oceny dokładności profilu frezu.
Szablon ma te same nominalne wymiary profilu, co frez kształtowy, jednak tolerancje wymiarów profilu szablonu muszą być 1,5 ... 2 razy mniejsze niż odpowiednie tolerancje frezu.
Do kontroli szablonu w trakcie jego działania wykorzystujemy kontr-szablon. Jego profil jest taki sam jak profil noża, ale tolerancje wymiarów profilu są 1,5 ... 2 razy mniejsze niż tolerancje wymiarów szablonu.
Szablon W i kontr-szablon KSh wykonane są z blachy o grubości 3 mm. Aby zwiększyć odporność na ścieranie hartujemy je do twardości 56...64 HRC. Aby zmniejszyć wypaczenie, używamy stali narzędziowej stopowej KhVG. Krawędzie pomiarowe wykonujemy wzdłuż całego kształtowanego konturu cieńsze niż płyta główna (0,5 mm.) Aby ułatwić obróbkę precyzyjnych wymiarów profili i łatwość sterowania frezem.
1.11 Projektowanie uchwytu narzędziowego
Mocowanie frezu kształtowego odbywa się za pomocą uchwytu na palec. Ten uchwyt narzędziowy składa się z następujących części: korpus uchwytu narzędziowego, sworzeń, podkładki zabierakowe i podtrzymujące, tuleja, dwie śruby regulacyjne, nakrętka i kołek prowadzący.
Procedura montażu uchwytu: zamontuj frez kształtowy na sworzniu 2, następnie załóż podkładkę nośną 5, nałóż na nią podkładkę napędową 4, włóż cały zespół montażowy do tulei 3, uprzednio zainstalowanej w korpusie 1 uchwytu, zamocuj sworzeń w tulei za pomocą prowadnicy kołek, wykonaj ostateczne zamocowanie kołka, dokręcając na nim nakrętkę 8, zainstaluj śruby regulacyjne 7 i 6 w korpusie uchwytu.
Pozycję noża można regulować na dwa sposoby:
1. Za pomocą śruby regulacyjnej 6.
2. za pomocą 50 zębów naciętych na podporze i podkładkach napędowych. Odbywa się to poprzez poluzowanie mocowania noża a następnie przekręcenie podkładki podtrzymującej, następnie mocowanie noża poprzez dokręcenie nakrętki 8.
2. Obliczanie płaskiego przeciągania rowka
Wymagane jest wykonanie rowka 8H8 z rowkiem wpustowym w otworze o średnicy 30H7 i długości 65mm
Rozmiar t to Z3.3H12mm. Materiał obrabiany - Stal 45KhN o twardości HB -207. Materiał przeciągania Stal R6M5K5; przeciągacz ze spawanym trzonkiem. Przeciąganie odbywa się bez chłodziwa na przeciągarce poziomej narzędzie mechaniczne typ 751.
Przyjmujemy przeciągacz z pogrubionym korpusem i trzonkiem. Całkowity wyciąg przeciągania
∑h=t-D+ fQ =33,05-30+0,55=3,6mm;
zaakceptuj 3.6 mm; fQ =0,55 mm .
Szerokość nadwozia
B≈L+(2..6)=8+(2..6)=10..14mm
zaakceptować wys.=12 mm.
Szerokość zęba b n = b max - ∂ = 8,027-0=8,027 mm.
Posuw na ząb s : =0,06mm(Tabela 10). Skok zębów t =12mm(Tabela 10). Liczba jednocześnie pracujących zębów z t = 6 (tabela 8).
wymiary fletu(Tabela 9):
h 0 = 5 mm, r= 2,5 mm, F a = 19,6 mm
Współczynnik wypełnienia wnęki
Narożniki przednie i tylne zgodnie z tabelą 12 i 13:
y \u003d 15 °; α \u003d 4 °.
wysokość cięcia (4) h " o = 1.25 h 0 = 1.25 5 = 6,25mm; zaokrąglona do 9 mm zgodnie z tabelą. 4. co więcej
t - D = 33,05 -30 = 3,05 mm.
Siła ciągnąca
Wysokość przekroju na pierwszym zębie, w [a] = 20 kg mm 2 do przeciągania stali szybkotnącej
zaakceptować zgodnie z tabelą 4 h =18mm
Wysokość ostatniego zęba tnącego
Liczba zębów tnących
przyjąć 62 zęby.
Długość cięcia .
Trzon jest płaski zgodnie z tabelą. 6 o wymiarach : H,= h 1 = mm
Naprężenie rozciągające w materiale trzpienia
Część kalibrująca: wysokość zęba H 5= h, = mm; liczba zębów (tabela 15) = 4; krok t K= t = 12mm;
Długość l=t(z+0,5) =12(4+0,5)=54~50mm; rowek wiórowy jest taki sam jak w zębach tnących; ścięcie f K= 0,2 mm;
Długość części gładkiej, biorąc pod uwagę, że przeciągacz będzie działał po odłączeniu od maszyny, wynosi
ja = ja ,- ja 3 + lc + ja + ja 6 + ja .+ ja " 4 Jeśli się uwzględni 1 3 = 0;
1°C = 70 (Załącznik 1); 1a = 20mm; 1 4 = L +10mm=65+10=75~75mm;
1= 70 + 20 + 8 + 75 = 183 mm; zaakceptuj 185mm.
długość całkowita
Lm = I +1 5 +1 6 = 185 +744+0 = 929 mm;
zaokrąglić do 950 mm; tolerancja ±2 mm.
Głębokość rowka w trzpieniu prowadzącym
H = h ,+ fo =18 + 0,59 = 18,59 mm.
Sprawdzanie grubości korpusu trzpienia w zależności od stanu :
3. Obliczanie frezu ślimakowego do kół zębatych walcowych o profilu ewolwentowym
3.1 Dane początkowe
Moduł jest normalny ( m) - 7,0 mm; kąt zaczepienia ( α w) - 20; stosunek główki zęba do wysokości korzenia ( f) – 1,0; współczynnik luzu promieniowego ( Z) - 0,25; Liczba zębów ( z) - osiemnaście; kąt pochylenia zębów - 10; kierunek zębów pozostaje; współczynnik korekcji normalny 0; stopień dokładności - 7 - C; materiał - Stal 40X; sv– 900 mm/mg; rodzaj frezowania frezem ślimakowym - końcowy.
3.2 Wybór profilu zęba frezu obwiedniowego
Nasz nóż klasy A jest wyprofilowany na bazie ślimaka Archimedesa. Ta metoda profilowania polega na zastąpieniu krzywoliniowego zarysu boku w przekroju osiowym ślimaka ewolwentowego, prostoliniowym w jego pobliżu. W tym przypadku przybliżonego profilowania frezów ślimakowych do kół zębatych walcowych o profilu ewolwentowym, ewolwentowy ślimak główny zostaje zastąpiony ślimakiem Archimedesa. Frezy ślimakowe, wyprofilowane w przybliżeniu na bazie ślimaka Archimedesa, tworzą w porównaniu z innymi metodami przybliżonego profilowania najmniejsze błędy w profilu zębów ściętych kół w postaci niewielkiego podcięcia trzonu i nacięcia głowicy, które korzystnie wpływają na stan zazębienia współpracującej pary kół zębatych. Ponadto takie frezy ślimakowe mają następujące zalety:
1. Boki zębów płyt Archimedesa można obszyć w kierunku promieniowym.
2. Do ostatecznej kontroli profilu boku zębów płyt archimedesowych opracowano i zastosowano specjalne urządzenia zapewniające wysoką i stabilną dokładność pomiaru.
Przy projektowaniu płyt wykończeniowych dla kół zębatych walcowych o profilu ewolwentowym preferowane jest przybliżone profilowanie oparte na ślimaku Archimedesa.
3.3 Procedura obliczania głównych elementów konstrukcyjnych noża ślimakowego
3.3.1. Liczba odwiedzin ( Z zah. )
Liczba startów frezu ślimakowego jest jednym z czynników wpływających na produktywność przy cięciu ściernic cylindrycznych. Na wybór ilości startów frezów ślimakowych ma wpływ stopień dokładności wycinanych kół oraz ich wymiary (liczba zębów i moduł). Frezy ślimakowe, zwłaszcza wykańczające, są zaprojektowane jako frezy jednogwintowe. Zaakceptować Z zah. =1.
3.3.2. Kąt wzniesienia helisy wzdłuż walca dzielącego ( γ miesiąc )
Błędy profilu zębów ściernic ciętych o profilu ewolwentowym, związane z przybliżonym wyprofilowaniem frezów ślimakowych, w dużej mierze zależą od kąta pochylenia spirali wzdłuż cylindra indeksującego frezów. Wraz ze wzrostem kąta uniesienia spirali wzdłuż walca dzielącego wzrasta wartość błędu zarysu zębów ściętych kół. W rezultacie dla płyt wykończeniowych przyjmuje się, że wartość kąta spirali wzdłuż walca dzielącego nie przekracza 6 stopni i 30 minut. Zaakceptować γ miesiąc=4,45 stopnia.
Wybór kierunku spiralnego grzebienia noża ślimakowego zależy od kierunku cięcia zębów ściernic. . Przyjmujemy kierunek spirali wzdłuż walca dzielącego - lewy.
3.3.4. Średnica zewnętrzna ( Dao )
Przybliżoną wartość średnicy zewnętrznej ślimaka modułowego określa wzór:
Zgodnie z GOST 9324-80 E akceptujemy Dao=124 mm.
3.3.5. Kształt zęba
Korzystamy z tzw. formularza b). Charakteryzuje się następującymi cechami: posiada dwa odcinki cofniętej powierzchni tylnej, uformowane wzdłuż spirali Archimedesa: pierwszy odcinek ze spadkiem Do a drugi ze spadkiem K1. Pierwsza (główna) część tylnej powierzchni jest ostatecznie formowana po obróbce cieplnej poprzez szlifowanie. Druga sekcja ma na celu zapewnienie swobodnego wyjścia ściernicy podczas obróbki pierwszej i jest utworzona przez nóż podporowy przed obróbką cieplną. Frezy ślimakowe z zębami w formie b) charakteryzują się zwiększoną dokładnością wymiarów profili oraz trwałością. Kształt b) zębów wykorzystywany jest w konstrukcjach frezów ślimakowych do wykańczania i wykańczania zębów ściernic do 8 stopnia dokładności.
3.3.6. Liczba zębów tnących w końcowej części ( Zo )
Liczba zębów tnących w końcowej części wpływa na liczbę nacięć, które tworzą bok zębów ściernic tnących. Aby poprawić dokładność profilu zębów ciętych ściernic i wydajność obróbki, zaleca się przyjęcie maksymalnej dopuszczalnej liczby zębów.
Przybliżoną liczbę zębów w końcowym odcinku wrębów do kół zębatych walcowych o profilu ewolwentowym określa wzór:
;
Zaakceptować Zo =9.
3.3.7. Wielkość recesji tylnej powierzchni zębów frezów Do oraz K1
Wartość wgłębienia tylnej powierzchni zębów noża w pierwszej sekcji określa wzór:
; α
w- kąt oparcia w górnej części zębów (10-12 stopni). 
. Zaakceptować Do
=8,0;
Wartość recesji tylnej powierzchni zębów w drugim odcinku przyjmuje się równą:
Gdzie β - współczynnik korygujący.
Do przecinarek ogólnego przeznaczenia β =1,2…1,5.
. Zaakceptować K1
=9;
3.3.8.Głębokość profilu ( ho )
Wartość głębokości profilu lub oszlifowanej części zębów frezów ślimakowych wynosi:
3.3.9. Głębokość rowka ( hk )
Wielkość głębokości rowka ustalana jest w zależności od kształtu zębów płyt grzejnych.
Dla frezów ślimakowych z zębami w formie b):
3.3.10. Promień podstawy flet
Wartość promienia wnęki fletu określa wzór:
3.3.11. Kąt natarcia rowka ( ε )
Wartość kąta wgłębienia rowka jest przyjmowana w zależności od liczby zębów frezu o następujących wartościach:
Na Zo =9, mi = 22.
3.3.12. Średnica dziury ( d )
W celu zwiększenia sztywności mocowania frezu należy przyjąć jako maksymalną dopuszczalną średnicę otworu pod trzpień. Przybliżoną wartość wielkości średnicy otworu określa wzór:
Zgodnie z ostatecznym wymiarem średnicy otworu, grubość korpusu frezu w niebezpiecznym odcinku jest sprawdzana według wzoru:
; gdzie t
1
- Rozmiar,
określenie głębokości wpustu od ściany otworu. Zaakceptować t 1 =4mm.
- prawo.
3.3.13. Całkowita długość frezu ( Lo )
Przybliżoną wartość długości części roboczej frezu ślimakowego określa wzór:
mm; zaakceptować L =115;
Wartość całkowitej długości frezu określa wzór:
gdzie ja 1 - długość koralików cylindrycznych, ja 1 =4mm;
χ - współczynnik dobrany zgodnie z tabelą χ =3;
3.3.14. Średnica kołnierza ( d 1 )
Cylindryczna powierzchnia ramion służy do kontrolowania instalacji noża na maszynie. Średnica koralików jest równa:
3.3.15. Szacowana średnica walca dzielącego ( D oblicz. )
Obliczona średnica walca dzielącego uwzględnia zmianę szeregu parametrów geometrycznych (kąt spirali, kąt nachylenia powierzchni czołowej itp.) noża ślimakowego podczas jego ostrzenia podczas pracy. Aby zmniejszyć odchylenie wartości roboczych parametrów od obliczonych, wartość obliczonej średnicy cylindra dzielącego określa się dla odcinka znajdującego się w odległości (0,15-0,25) stopnia obwodowego od przodu powierzchnia noża. Zgodnie z tym obliczoną średnicę walca dzielącego określa wzór:
Zaakceptować D oblicz.= 103,3 mm.
3.3.16. Szacowany kąt spirali wzdłuż walca dzielącego ( γmo )
Wartość obliczonego kąta wzniesienia helisy wzdłuż walca dzielącego określa wzór:
;
Zaakceptować γmo\u003d 3,59 stopnia, czyli 3 ° 35 '
Rowki wiórowe zapewniające ten sam kąt natarcia bocznych ostrzy tnących zębów frezu są umieszczone normalnie względem spiralnego grzbietu i są spiralne. Zakłada się, że kąt nachylenia rowków jest równy kątowi wznoszenia się spirali wzdłuż walca dzielącego, tj.
βk =γmo\u003d 3,59 stopnia.
3.3.18. ton fletu ( Tk)
Wartość podziałki rowków wiórowych jest zawarta w oznaczeniach frezu i jest określona wzorem:
mm;
3.3.19. Podziałka osiowa zębów frezu ( To)
Wielkość kroku w przekroju osiowym frezu określa wzór:
mm.
3.3.20. Normalna podziałka uzębienia frezu ( T n )
Wielkość kroku w normalnej części noża określa wzór:
3.3.21. Wymiary profilu zęba frezu spiralnego w przekroju normalnym
A) Grubość zębów wzdłuż walca dzielącego:
mm;
S- naddatek na grubość zębów ciętych ściernic do dalszej obróbki. Równe 0, ponieważ końcowe przetwarzanie.
b) Wysokość głowy zęba: mm
C) Wysokość nasady zęba: 
, gdzie Xi- współczynnik luzu promieniowego między łbem zęba ściernicy a zagłębieniem zęba frezu. Wartość Xi można przyjąć jako Z
.
h 2 =h 1 = 8,75 mm.
D) Promień zaokrąglenia na łbie zęba: mm.
E) Promień zaokrąglenia przy korzeniu zęba: mm
Wartość kątów zarysu prawej i lewej strony tylnej powierzchni zębów frezu ślimakowego w przekroju osiowym określają wzory:
po prawej: ;
Akceptujemy αop=20,11
Zadanie 1. Budowa modelu parametrycznego frezu kształtowego w module APM GRAPH
1. Rodzaj frezu - frez o kształcie pryzmatycznym (opcja nr 10).
2. Rysunek szczegółowy.
3. Materiał obrabianego przedmiotu - Stal 40XC (σ in = 1200 MPa).
4. Specjalne warunki przetwarzania - obecność rowka do późniejszego cięcia
Rys.1. Szczegółowy szkic
Zadanie 2. Budowanie modelu bryłowego w module ARM STUDIO
Zadanie 3. Projektowanie noża w module WYKRES RAMIENIA
Wstępne dane przedstawiono w zadaniu 1. Konstrukcję modelu oparto na wynikach uzyskanych w rozwiązaniu zadania 1.
Data wydania, podpis
Nauczyciel ._____
KOLEJNOŚĆ WYKONANIA IWYTYCZNE
Zadanie 1
1) W zależności od części projektuje się frez kształtowy i wykonuje obliczenia korekcyjne głębokości profilu.
2) Przeprowadzana jest analiza danych wejściowych niezbędnych do budowy modelu. Dane są podzielone na oryginalne (niezależne) i pochodne (w zależności od oryginału).
3) Dane wejściowe w postaci zmiennych są wprowadzane w oknie dialogowym Zmienne(Ryż.) , ponadto dla danych pierwotnych podawana jest tylko wartość, a dla pochodnych także wyrażenie będące funkcją oryginalnych i już zadeklarowanych danych pochodnych. Tak więc wymiary powierzchni przedniej są określane za pomocą wyrażenia. Zasada jest jedna: zmienna, która jest używana w kolejnych wyrażeniach, musi być wcześniej zadeklarowana.
4) Sekwencja poleceń prowadzących do budowy pożądanego modelu jest ustawiana graficznie.
5) Wymienione polecenia parametryczne w razie potrzeby określ parametry poleceń. W takim przypadku w wyrażeniach obliczeniowych wykorzystywane są zmienne określone w punkcie 3 lub zmienne pomocnicze utworzone w procesie budowania modelu.
6) Analizuje się zgodność tak utworzonego modelu z wymaganym iw razie potrzeby poprawia parametry poleceń lub zmienia sposób budowy całego modelu lub jego części.
7) Poprawność zbudowanego modelu jest analizowana dla różnych wartości danych wyjściowych.
Zadanie 2
1. Początkowym etapem rozwiązywania drugiego problemu jest konstrukcja naszkicować frez (płaszczyzna robocza w przestrzeni 3D, w której budowane są krzywe płaskie).
2. Aby uzyskać model bryłowy wykroju kształtowego, wykorzystuje się operacje graficzne - wytłaczanie, obrót oraz skręcenie.
Zadanie 3
1. Otrzymany model parametryczny (zadanie 1) jest wstawiany jako blok do pola rysowania APM GRAPH. W tym celu użyj polecenia BLOK / WSTAW BLOK.
2. Możesz wstawić do rysunku obiekt parametryczny z Baza danych. Przed wklejeniem możesz zmienić wartość głównych parametrów na liście zmiennych.
1. Darmanczew S.K. Frezy kształtowe - M .: Mashinostroenie, 1968. -166 pkt.
2. Semenchenko I.I., Matiuszyn WM, Sacharow G.N. Projektowanie narzędzi skrawających do metalu - M.: Wydawnictwo literatury maszynowej, 1962. - 952 s.
3. Freifeld I.A. Obliczenia i projekty specjalnych narzędzi do cięcia metalu.- M.-L.: Mashgiz, 1957.- 196 s.
4. Instrukcje metodyczne i zestaw zadań kontrolnych do projektu kursu „Projektowanie narzędzia do cięcia metalu” / V.N. Kisilew i inni - Woroszyłowgrad: VMSI, 1987. - 48 s.
5. Wytyczne „Wspomagane komputerowo projektowanie frezów kształtowych za pomocą komputera SM-2M” / Kisilev V.N., Androsov P.M. . - Ługańsk: LMSI, 1991. - 20 pkt.
6. Shelofast V.V. Podstawy konstrukcji maszyn - M.: Wydawnictwo APM, 2005. - 472 s.
7. Shelofast V.V., Chugunova T.B. Podstawy konstrukcji maszyn. Przykłady rozwiązywania problemów. – M.: Wydawnictwo APM, 2004.- 240 s.
Metoda badawcza i narzędzia obliczeniowe : zastosowano metodę konstruowania modeli parametrycznych w oparciu o parametryczne jądro geometryczne Parasolid; Zastosowano technologie komputerowe do komputerowego wspomagania projektowania frezów pryzmatycznych i okrągłych. Przy rozwiązywaniu problemów projektowych wykorzystano różne moduły: APM Saft, APM Bear, APM Joint, APM Trans oraz zestaw narzędzi bazodanowych APM WinMachine.
Efektywność Zastosowanie proponowanego zestawu narzędzi pozwala na drastyczne skrócenie czasu projektowania frezu i podniesienie poziomu technicznego podejmowanych decyzji projektowych.
Obszar zastosowań Proponowane narzędzia do modelowania parametrycznego mogą być wykorzystywane w ramach kursów „Części maszyn”, „Projektowanie obrabiarek do metalu” oraz „Projektowanie, obliczenia i CAD obrabiarek”.
Wstęp
1 Projektowanie frezu kształtowego
1.1 Dane początkowe i algorytm obliczeniowy:
1.2 Określenie parametrów geometrycznych części tnącej i głównych wymiarów konstrukcyjnych ukształtowanych frezów noża.
1.3 Projektowanie wzorów i kontr-wzorów
2 Budowa modelu parametrycznego frezu o kształcie pryzmatycznym
2.1 Dane początkowe:
2.2 Wprowadzanie danych początkowych w celu stworzenia modelu parametrycznego
2.3 Budowa modelu parametrycznego.
2.4 Zapisywanie modelu parametrycznego
Literatura
Wstęp
W nowoczesnej inżynierii mechanicznej istnieje szeroka gama produktów o ukształtowanych powierzchniach. Powierzchnie te mogą być obrabiane na tokarkach CNC w tym celu program jest nastawiony na uzyskanie wyprofilowanego profilu) lub za pomocą specjalnego frezu kształtowego, który
to narzędzie do kopiowania. Profil krawędzi tnącej noża odpowiada profilowi powierzchni części.
Frezy kształtowe zapewniają identyczność kształtu i niezbędną dokładność części, wysoką wydajność obróbki i mają długą żywotność dzięki znacznej liczbie dopuszczalnych przemiałów. Wykorzystywane są w produkcji małoseryjnej, seryjnej i masowej do obróbki powierzchni zewnętrznych i wewnętrznych na automatach tokarskich, półautomatach i maszynach rewolwerowych.
Najbardziej rozpowszechnione są siekacze promieniste okrągłe i pryzmatyczne.
Obróbka powierzchni kształtowych frezem kształtowym.
Frezy, których krawędź tnąca pokrywa się z krzywoliniowym lub schodkowym profilem obrabianej powierzchni, nazywane są ukształtowanymi.
Zaletą rozważanych siekaczy jest prostota, a co za tym idzie stosunkowo niski koszt ich wykonania. Istotną wadą takich frezów jest to, że po kilku, a czasem dwóch lub trzech przeszlifowaniach wzdłuż powierzchni czołowej (a dla zachowania profilu można je przeszlifować tylko wzdłuż powierzchni czołowej) płyta jest szlifowana, wysokość w środku maleje podczas instalacji i frez staje się bezużyteczny do dalszej pracy. Dlatego frezy w kształcie pręta są stosowane głównie w przypadkach, gdy praca nie ma charakteru masowego, a profil frezów jest prosty (np. do obróbki filetów).
Aby uzyskać prawidłowy profil obrabianego przedmiotu, frez kształtowy musi być zainstalowany tak, aby jego krawędź tnąca znajdowała się dokładnie na wysokości środków maszyny. Położenie frezu kształtowego, patrząc z góry, należy sprawdzić za pomocą małego kwadratu. Jeżeli jedna krawędź takiego kwadratu zostanie przyłożona do powierzchni cylindrycznej części (wzdłuż jej osi), a druga do powierzchni bocznej noża zwykłego lub pryzmatycznego, lub do powierzchni końcowej noża krążkowego, to tam nie powinno być nierównego prześwitu między kwadratem a frezem.
Podczas mocowania frezów kształtowych należy uważnie przestrzegać ogólnych zasad mocowania frezów.
Posuw frezu kształtowego odbywa się w większości przypadków ręcznie. Powinna być jednolita i nie przekraczać 0,05 mm/obr przy szerokości frezu 10-20 mm i 0,03 mm/obr przy szerokości większej niż 20 mm. Posuw powinien być tym mniejszy, im mniejsza jest średnica obrabianego przedmiotu. Podczas obróbki obszaru części znajdującej się blisko uchwytu (lub konika) posuw może być większy niż przy obróbce obszaru znajdującego się stosunkowo daleko od uchwytu (lub konika).
Przy obróbce powierzchni kształtowych części stalowych należy stosować chłodzenie olejowe. Powierzchnia części jest gładka, a nawet błyszcząca. Kształtowane powierzchnie części z żeliwa, brązu i mosiądzu obrabiane są bez chłodzenia.
Poprawność ukształtowanej powierzchni sprawdzana jest za pomocą szablonu. Pomiędzy obrabianą powierzchnią a szablonem nie powinno być szczeliny.
Jeśli powierzchnia obrabianego przedmiotu ma duże różnice w średnicach różnych przekrojów, to podczas pracy z frezem kształtowym trzeba usunąć dużo metalu. Aby uniknąć szybkiego zużycia noża, wstępną obróbkę takiej powierzchni należy przeprowadzić za pomocą noża do obierania, którego profil jest podobny do profilu noża o ostatecznym kształcie, ale jest od niego znacznie prostszy.
Obróbka powierzchni kształtowych z jednoczesnym działaniem posuwu wzdłużnego i poprzecznego frezu. Obróbka powierzchni kształtowych przy jednoczesnym działaniu posuwów ręcznych wzdłużnych i poprzecznych frezu odbywa się przy niewielkiej liczbie detali lub przy stosunkowo dużych rozmiarach powierzchni kształtowych. W pierwszym przypadku wykonanie nawet zwykłego noża ukształtowanego jest niepraktyczne, w drugim potrzebny byłby bardzo szeroki nóż, którego praca nieuchronnie powodowałaby drgania części.
Naddatek jest usuwany za pomocą ostro zakończonego frezu wykańczającego lub przecinającego. W tym celu przesuń (ręcznie) prowadnicę wzdłużną w lewo i jednocześnie prowadnicę poprzeczną zacisku do przodu i do tyłu. Podczas obróbki stosunkowo małych powierzchni kształtowych posuw wzdłużny odbywa się za pomocą górnego sań podpory, zainstalowanego tak, aby ich prowadnice były równoległe do linii środkowej maszyny; do posuwu poprzecznego stosuje się suport poprzeczny suwmiarki. W obu przypadkach końcówka noża będzie poruszać się po krzywej. Po kilku przejściach frezu i przy prawidłowym stosunku wartości posuwu (wzdłużnego i poprzecznego) obrabiana powierzchnia uzyska wymagany kształt. Wykonanie tej pracy wymaga sporych umiejętności. Doświadczeni tokarze, obrabiając w ten sposób ukształtowane powierzchnie, stosują automatyczny posuw wzdłużny, jednocześnie ręcznie przesuwając podporę poprzeczną.
Wstępne dane:
Profil części, do którego obróbki wymagane jest zaprojektowanie frezu kształtowego (ryc. 1);
Dodatek na przetwarzanie (wskazany na rysunku);
Tolerancja profilu detali ±0,05 mm;
- materiał części - stal35.
1.1. Obliczanie średnich wymiarów profilu części
Średnie wymiary profilu w tym przykładzie pokrywają się z nominalnymi wymiarami profilu części, ponieważ tolerancja profilu jest ustawiona na b + u, tj. położony symetrycznie. Dlatego nie jest wymagane określenie średnich wymiarów profilu.
1.2. Wybór pozycji linii bazowej
Podany profil części ma stosunkowo niewielką wysokość: h = 4 mm. Profil krawędzi frezu składa się głównie z odcinków równoległych do osi części.
Odcinek obrzeża, w którym najłatwiej zamontować frez na poziomie linii środków maszyny, tj. w płaszczyźnie osiowej części znajdują się sekcje 1-2 i 5-6. Dlatego dla danego profilu części przyjmuje się, że linia bazowa frezu znajduje się na odcinkach krawędziowych 1-2 i 5-6 (rys. 2).
1.3. Obliczanie gabarytów frezu
Oblicza się szerokość noża L = L dzieci + 2n (tabela 2.5, 2.6, 2.7):
L = 24 + 2 × 3 = 30 mm.
Wysokość (głębokość) profilu części q w kierunku prostopadłym do osi frezu jest obliczana lub określana graficznie w powiększonej skali:
Określana jest średnica otworu montażowego d0.
Zgodnie z tabelą 2.3 posuw S=0,02 mm/obr i siła skrawania
P z (L \u003d 1 mm) \u003d 110H \u003d 11 daN * (tabela 2.2).
Następnie siła skrawania P z \u003d P z (L \u003d 1 mm) × L \u003d 11 × 30 \u003d 330 daN.
Biorąc pod uwagę szerokość noża oraz fakt, że siła skrawania jest niewielka, akceptujemy wspornikowe mocowanie trzpienia. Według tabeli 2.1 średnica otworu d0= 27 mm.
Obliczana jest najmniejsza dopuszczalna wartość średnicy zewnętrznej frezu
D>d0+2(q+l+m)
Zakładając l = 4mm i m = 8mm,
dostajemy
D>27 + 2 (4 + 4 + 8)> 59.
Zaokrąglając do najbliższej wartości zgodnie ze standardowym zakresem średnic frezów, przyjmujemy D = 60 mm.
1.4. Obliczenia korekcyjne profilu frezu
Parametry geometryczne frezu dobierane są dla przekrojów krawędzi skrawającej
1-2, 5-6, przez które przechodzi linia bazowa (ryc. 4).
Dla projektowanego frezu zgodnie z tabelą 2.4 przyjmujemy kąt natarcia j = 18° (stal 35; Gb = 85daN/mm^). kąt tylny L = 12*.
Obliczany jest rozmiar arkusza, który określa położenie osi noża względem osi części (ryc. 5):
hset \u003d R1 sinL;
hset \u003d 30 * grzech 12 ° \u003d 30 X 0,20791 \u003d 6,237.
Przyjmujemy hum = 6,2.
Obliczany jest profil noża w płaszczyźnie czołowej. Aby to zrobić, rysowany jest profil przedmiotu obrabianego. Liczby I, 2, 3, 4 itd. zaznaczone są charakterystyczne punkty profilu.
Współrzędne punktów projektowych profilu części są obliczane na podstawie wymiarów użytkowych części:
r1=r2=r5=r6=10 mm; l2=6 mm;
r3=11,1442 mm; l3=6,5858 mm;
r4= 12 mm; l4= 8 mm;
r7 = r8 = 14 mm; l5 = 10 mm;
Do obliczeń wygodniej jest zapisać wszystkie równania w tabeli obliczeniowej. 1.1.
Tabela 1.1,
Uwaga do tabeli. 1.1.
Cz \u003d A3-A1 \u003d 10,96793 - 9,5106 \u003d= 1,47733; C3= 1,477;
C4 \u003d A4-A1 \u003d 11,59536 - 9,5106 \u003d 2,08476; C4 = 2,085;
C7,8 \u003d A7,8-A \u003d 13,65476 - 9,5106 \u003d 4,14416; C7,8 = 4,144.
Profil frezu obliczany jest w płaszczyźnie osiowej (rys. 6). Obliczenia przeprowadza się zgodnie z tabelą obliczeniową 1.2.
Tabela 1.2.
Kontynuacja Tabeli 1.2,
Notatka.
Hc \u003d R1 - Rc \u003d 30 - 28,7305 \u003d 1,2695;
H4 \u003d R1 - R4 \u003d 30 - 28,214 \u003d I, 786;
H7,8= R1-R7 = 30 - 26,492 = 3,508.
1.5 Analiza kątów przednich i tylnych części tnącej frezu
Obliczenia wartości kątów przednich gx i kątów tylnych ax w różnych punktach krawędzi skrawającej frezu w płaszczyźnie prostopadłej do i osd frezu dokonuje się w tabeli obliczeniowej. 1.3.
Tabela 1.3.
Obliczenie wartości tylnych kątów axn w punktach krawędzi tnącej noża w płaszczyźnie prostopadłej do przekroju rozważanej krawędzi przeprowadza się zgodnie z obliczoną tya.1.4.
Tabela 1.4
| Punkt projektowy N | tg topór | g°x | grzech gx | tgaxn = tgax pojedynczax | axn |
| 0,212557 | 0,212557 | 12° | |||
| 0,212557 | 0,212557 | 12° | |||
| 2¢ | 0,212557 | 0° | |||
| 0,282317 | 0,707107 | tgasn = 0,282317 * * 0,707107 = = 0,199628 | 11°17¢42² | ||
| 0,309456 | 0,309456 | 17°11¢42² | |||
| 0,309456 | 0,212557 | 12° | |||
| 5¢ | 0,212557 | 0° | |||
| 0,212557 | 0,212557 | 12° | |||
| 6¢ | 0,707007 | tga6¢n = 0,212557 * * 0,707107 = = 0,151301 | 8°36¢13² | ||
| 7¢ | 0,39862 | 0,707107 | tga7¢n = 0,39862 * * 0,707107 = = 0,281867 | 15°44¢29² | |
| 0,39862 | 0,39862 | 21°44¢09² | |||
| 0,39862 | 0,39862 | 21°44¢09² |
Obliczenia wartości kątów granicznych gxn w punktach krawędzi tnącej frezu w płaszczyźnie prostopadłej do rozpatrywanego odcinka krawędzi wykonuje się zgodnie z tabelą obliczeniową 1.5.
Tabela 1.5.
| Punkt projektowy N | gx | tg gx | grzech jx | tg gXN = tg gxsin jx | gXN |
| 18° | 0,32490 | 0,32490 | 18° | ||
| 18° | 0,32490 | 0,32490 | 18° | ||
| 2¢ | 18° | 0,32490 | 0° | 0° | |
| 15°42¢28² | 0,281234 | 0,707107 | tgg3N = 0,281234 * * 0,717101 = = 0,198862 | 11°14¢50² | |
| 14°55¢22² | 0,266505 | 0,266505 | 14°55¢22² | ||
| 18° | 0,324920 | 0,324920 | 18° | ||
| 5¢ | 18° | 0,324920 | 0° | ||
| 18° | 0,324920 | 0,324920 | 18° | ||
| 6¢ | 18° | 0,324920 | 0,707107 | tg gGN = 0,32492 * * 0,707107 = = 0,229753 | 12°56¢22² |
| 7¢ | 12°45¢01² | 0,226282 | 0,707107 | tg gin = 0,226282 * 0,707107 = = 0,160006 | 9°05¢38² |
| 12°45¢07² | 0,226282 | 0,226282 | 12°45¢01² | ||
| 12°45¢01² | 0,226282 | 0, 226282 | 12°45¢01² |
Dla jasności wykreślono wykresy wartości kątów tylnych i przednich każdej sekcji krawędzi tnącej. Wymiary osiowe są kreślone wzdłuż osi odciętej, a wartości kątów są kreślone wzdłuż osi rzędnych.
Na listach przebojów. 7 i 8, kąty nie mają wartości ujemnych. Ich minimalne wartości odpowiadają warunkom zadowalającej pracy krawędzi skrawających, z wyjątkiem punktów 2¢ do 5¢.
Część tnąca noża posiada punkty 2 i 5, które są punktami przecięcia odcinków krawędzi 1-2 i 5-6 z krawędzią promienia 2-5. Te punkty należy rozpatrywać osobno. Jeśli uznamy je za związane z odcinkami prostymi 1-2 i 5-6, to czy będą miały akceptowane kąty przednie i tylne? dla tych odcinków, dla których płaszczyzna promieniowa pokrywa się z płaszczyzną normalną do krawędzi.
W przypadku zakrzywionego odcinka o promieniu t płaszczyzny te nie pokrywają się. Płaszczyzna styczna do okręgu w punktach 2 i 5 jest normalna do osi frezu. W rezultacie kąty przednie i tylne w płaszczyźnie prostopadłej do krzywej w tych punktach wynoszą zero. Nie można wykorzystać dotychczasowych zaleceń dotyczących możliwości wprowadzenia wgłębienia, podcięcia, przekręcenia noża, wstawienia, odcinków witrażowej powierzchni tylnej w rejonie takich punktów, ponieważ profil jest symetryczny, promień jest mały i istnieją tylko punkty działające pod kątem zerowym. W wyniku tego w tych punktach będzie zlokalizowane największe zużycie frezu. W takich przypadkach wymagane jest podjęcie decyzji o celowości zastosowania frezu kształtowego lub, jeśli jego użycie jest konieczne, ustalenie odpowiednich warunków jego pracy.
Wytrzymałość części skrawającej w strefach maksymalnej wartości jednego z kątów nie maleje, ponieważ kompensowany odpowiednim spadkiem wartości drugiego kąta.
Tak więc wybór położenia linii bazowej, średnicy frezu i jego geometrii spełnia podstawowe wymagania stawiane frezom i może być ostatecznie przyjęty.
W przypadku niewystarczającej wartości jednego z kątów należy zmienić wartość początkową odpowiedniego kąta i przeprowadzić obliczenie korekcyjne wymiarów profilu frezu, kątów części tnącej i ich analizę.
1.6. Wyznaczenie wymiarów konstrukcyjnych frezu.
Wymiary pofałdowań i wymiar konstrukcyjny l2 frezu przyporządkowano zgodnie z tabelą 2.9 i rys. 15.
Długość podcięcia dla łba śruby l1 jest przypisywana w zależności od szerokości frezu.
l1=(1/4 ... 1/2)L
Średnica podcięcia pod łeb śruby d1 jest przypisywana w zależności od średnicy otworu frezu d0.
Dla otworu o długości l>15.mm brana jest długość pasów szlifowanych
Do zaprojektowanego noża przyjmujemy:
L = 30 + 5 = 35 mm;
Wielkość średnicy zewnętrznej frezu D jest wykonana zgodnie z h / 2.
Średnica otworu d0 jest wykonana zgodnie z H7 . Pozostałe wymiary konstrukcyjne frezu są wykonywane 14-16 do wartościowości.
Projekt noża wskazujący elementy, wymiary, tolerancje i wymagania
specyfikacje podano na ryc. 16.
2. MATERIAŁ ODNIESIENIA DO ZAPROJEKTOWANIA NÓŻ KSZTAŁTOWYCH
| Tabela 2.1. Minimalne średnice trzpieni d0 do mocowania frezów okrągłych, mm. | |||||||||||||||||||||||
| Siła skrawania Pz daN | Szerokość noża L, mm. | ||||||||||||||||||||||
| 10 do 13 | Śr 13 do 18 | ul. 18 do 25 | St 25 do 34 | St 34 do 45 | St 45 do 60 | St 60 do 80 | |||||||||||||||||
| Wspornikowe uchwyty trzpieniowe | |||||||||||||||||||||||
| Do 100 Sv100 do 130 Sv130 do 170 Sv170 do 220 Sv220 do 290 Sv290 do 380 Sv380 do 500 Sv500 do 650 Sv650 do 850 Sv 850 do 1100 | - - - - - - - - - - | - - - - - - - - - - | |||||||||||||||||||||
| Dwustronne mocowanie trzpienia. | |||||||||||||||||||||||
| Do 100 Sv100 do 130 Sv130 do 170 Sv170 do 220 Sv220 do 290 Sv290 do 380 Sv380 do 500 Sv500 do 650 Sv650 do 850 Sv 850 do | - - - - - - - - - - | - - - - - - - - - - | - - - - - - - - - - | ||||||||||||||||||||
Notatka. Liczby w kolumnach 1 odnoszą się do siekaczy z D< 3L , в граф 2 – к
siekacze D > 3L.
Tabela 2.2
Warunki skrawania (toczenie kształtowe)
Uwagi: 1. Prędkości cięcia V pozostają stałe niezależnie od szerokości cięcia.
2. Tabelaryczne wartości siły cięcia Rg. a moc elektywna Ne mnoży się przez szerokość frezu L.
| Szerokość noża L, mm | Średnica przetwarzania, mm | |||||||
| 60-100 | ||||||||
| Posuw S mm / obr | ||||||||
| 0,02-0,04 | 0,02-0,06 | 0,03-0,08 | 0,04-0,09 | 0,04-0,09 | 0.04-0,09 | 0,04-0,09 | 0,04-0,09 | |
| 0.015-0,035 | 0,02-,052 | 0,03-0,07 | 0,04-0,088 | 0,04-,0088 | 0,04-0,088 | 0,04-.088 | 0,04-0,088 | |
| 0.01-0,027 | 0,02-0,04 | 0,02-0,055 | 0,035-0,077 | 0,04-0,082 | 0,04-0,082 | 0,04-0,082 | 0,04-0,082 | |
| 0,01-0,024 | 0,015-0,035 | 0,02-,.048 | 0,03-0,059 | 0,035-0,072 | 0,04-0,08 | 0,04-0,08 | 0,04-0,08 | |
| 0,008-0,018 | 0,015-0,032 | 0,02-0,042 | 0.025-0,052 | 3.03-0,063 | 0,04-0,08 | 0,04-0,08 | 0.04-0,08 | |
| 0,008-0,018 | 0,01-0,027 | 0,02-0,037 | 0,025-0,046 | 3,02-0,055 | 0,035-0,07 | 0,035-0,07 | 0,035-0,07 | |
| - | 0,01-0,025 | 0,015-0,034 | 0,02-0,043 | 0,025-0,05 | 0,03-0,065 | 0,03-0,065 | 0,03-0,065 | |
| - | 0,01-0,023 | 0,01-5-0,031 | 0,02-0,039 | 0,03-0,046 | 0,03-0,06 | 0,03-0,06 | 0,03-0,06 | |
| - | - | 0,01-0,027 | 0,015-0,034 | 0,02-0,04 | 0,025-0,055 | 0,025-0,055 | 0,025-0,055 | |
| - | - | 0.01-0.025 | 0,015-0.031 | 0,02-0,037 | 0.025-0,05 | 0.025-0,05 | 0,025-0,05 | |
| - | - | - | - | 0.015-0,031 | 0,02-0,042 | 0,025-0,046 | 0,025-0,05 | |
| - | - | - | - | 0,01-0.028 | 0,015-0,038 | 0,02-0.048 | 0,025-0,05 | |
| - | - | - | - | 0,01-0,025 | 0,015- 0,034 | 0,02- 0,042 | 0,025- 0,05 |
Notatka. Mniejsze prędkości posuwu - dla złożonych profili i twardych materiałów; duży - do prostych profili i miękkich metali.
Objaśnienia do ryc. 9-14.
I. W przypadku występowania skrajnych odcinków profilu równoległych do osi frezu (ryc. 9,10,11,13,14) lub w przypadku wklęsłych profili produktu, wielkość zakładki h na stronę wynosi przyjmowane w zależności od szerokości L produktu zgodnie z tabelą 2.5.
Tabela 2.5.
Jednocześnie, jeśli wysokość występu nie jest ograniczona wysokością profilu produktu, występ powinien zachodzić na profil produktu na wysokości 1 - 3 mm (rys. 11.12)
4. W przypadku frezów do produktów o dokładnych wymiarach szerokości profilu l1 (rys. 13,14) występy montażowe wykonuje się o wysokości Bo w zależności od szerokości występu m1 (tabela 2.7)
Tabela 2.7.
Tabela 2.9
Wielkość pofałdowań (ryc. 15)
Ogólne instrukcje dotyczące realizacji projektu (pracy).
Projekt części graficznej projektu (rozmiar formatu, litery, czcionki, cieniowanie itp.) musi być wykonany zgodnie z ESKD.
Główne obrazy na rysunkach roboczych i montażowych są wykonane w pełnym rozmiarze, ponieważ pozwala to na najpełniejsze odwzorowanie rzeczywistych wymiarów i kształtu projektowanego narzędzia.
Narzędzia i ich przekroje, wyjaśniające kształt i parametry geometryczne części tnącej, kształt ukształtowanego konturu itp., mogą być wykonane w powiększonej skali, wystarczającej do wyraźniejszego spełnienia cech konstrukcyjnych przedstawionych elementów.
Schematy obliczeniowe i konstrukcje graficzne profili wykonywane są w powiększonej skali, której wartość ustalana jest w zależności od wymaganej dokładności konstrukcji.
Rysunki robocze projektowanych narzędzi, oprócz obrazów głównych rzutów, cięć i przekrojów, muszą posiadać niezbędne wymiary, tolerancje wymiarowe, oznaczenia klas wykończenia powierzchni, dane o materiale i twardości poszczególnych części narzędzia, a także jako wymagania techniczne dla gotowego narzędzia do kontroli, regulacji, szlifowania, testów.
Ugoda i nota wyjaśniająca do 30-40 stron są napisane na maszynie. Powinien być krótki, napisany i przedstawiony dobrym językiem literackim.
Obliczenia muszą zawierać oryginalne wzory, podstawienie odpowiednich wartości cyfrowych, działania pośrednie i przekształcenia wystarczające do weryfikacji bez dodatkowych obliczeń.
Wszystkim podejmowanym decyzjom w kwestii doboru parametrów konstrukcyjnych projektowanego narzędzia oraz materiału części skrawającej muszą towarzyszyć uzasadnienia.
Przyjętym danym normatywnym, tabelarycznym i innym powinny towarzyszyć odniesienia do wykorzystanych źródeł. Zaleca się korzystanie w tym celu z oficjalnych materiałów referencyjnych.
Dla każdego zaprojektowanego narzędzia konieczne jest opracowanie specyfikacji w oparciu o wymagania dotyczące przedmiotu obrabianego oraz specyfikacje dla podobnych konstrukcji narzędzi.
Opracowując nowe narzędzie, należy pamiętać o wymaganiach dotyczących dokładności i wykonalności, funkcji ostrzenia i jego wydajności. Konieczne jest zapewnienie oszczędności kosztownych materiałów narzędziowych, poprzez praktykowanie w tym celu prefabrykowanych, spawanych konstrukcji itp.
Części montażowe i osadzenia projektowanych narzędzi należy obliczyć i dostosować do wymiarów znormalizowanych gniazd istniejących maszyn lub osprzętu.
Projektowanie frezów kształtowych
Frezy kształtowe służą do obróbki części o profilu kształtowym. Zadaniem projektanta projektującego frez kształtowy jest wyznaczenie takich wymiarów i kształtów jego profilu, które przy projektowanych kątach jego ostrzenia i montażu utworzyłyby na przedmiocie obrabianym określony jego rysunkiem profil. Obliczenia z tym związane nazywane są zwykle korektą lub po prostu korektą profilu frezów kształtowych.
Przygotowanie rysunków wykonawczych detali.
Przy obliczeniach korygujących konieczne jest określenie współrzędnych wszystkich punktów tworzących linię profilu ukształtowanego ostrza tnącego noża. W tym celu należy obliczyć współrzędne punktów węzłowych danego profilu kształtowego, aw niektórych przypadkach, gdy występują odcinki zakrzywione, współrzędne poszczególnych punktów znajdujących się między węzłowymi.
Na podstawie tych rozważań przed przystąpieniem do obliczeń poprawkowych należy najpierw sprawdzić, czy rysunki powykonawcze kształtek posiadają wszystkie wymiary współrzędnych od powierzchni bazowych do punktów węzłowych, a jeśli nie są one wskazane, to należy niezbędne do określenia brakujących wymiarów współrzędnych do wszystkich wybranych punktów. Na rysunkach części kształtowych zawsze znajdują się wymiary, które pozwalają określić brakujące wymiary współrzędnych. Podstawowe i dodatkowe obliczenia korekcyjne kształtowych ostrzy tnących siekaczy wykonuje się według wymiarów nominalnych.
Jeżeli na kształtowanym profilu występują przejścia promieniowe, wyznaczane są odległości do punktów węzłowych utworzonych przez przecięcie sprzężonych profili przekrojów (bez uwzględniania promieni powierzchni przejścia).
Przy obliczaniu frezów okrągłych określa się promienie R1, R2, R3 itd. okręgi przechodzące przez węzłowe punkty projektowe. Przy obliczaniu frezów o kształcie pryzmatycznym określane są odległości od punktów węzłowych profilu frezu o normalnym kształcie do dowolnie wybranej osi współrzędnych. Taka początkowa oś współrzędnych jest zwykle rysowana przez punkt lub przez linię bazową, która znajduje się na wysokości środka obrotu części.
Metoda obliczania profilu frezów kształtowych.
Danymi wyjściowymi do projektu frezu są dane o obrabianym przedmiocie (materiał i twardość, kształt i wymiary kształtowanego profilu, klasy czystości i dokładności).
Wybór konstrukcji frezów kształtowych.
Przy wyborze frezu w kształcie HSS brane są pod uwagę następujące kwestie.
Frezy w kształcie prętów są najbardziej prymitywną konstrukcją tego typu frezów; są tanie w produkcji, ale pozwalają na niewielką liczbę przemiałów. W związku z tym do produkcji małych partii części zaleca się stosowanie koronek wiertniczych, pod warunkiem, że oszczędności wynikające z zastosowania koronek kształtowych przewyższają koszt ich wytworzenia. Często frezy w kształcie pręta są używane jako narzędzie drugiego rzędu, tj. do produkcji narzędzi skrawających o złożonym profilu.
Frezy o kształcie pryzmatycznym są droższe w produkcji niż frezy do prętów, ale umożliwiają znacznie większą liczbę przemiałów. Ceteris paribus, koszt obróbki jednej części za pomocą noża w kształcie pryzmatycznym jest niższy niż w przypadku noża do prętów; jest to możliwe w warunkach produkcji masowej i masowej.
Ogromną zaletą frezów pryzmatycznych na jaskółczy ogon jest ich wysoka sztywność mocowania, co czyni je dokładniejszymi niż frezy okrągłe.
Frezy o okrągłym kształcie jako korpusy obrotowe są wygodne i tanie w produkcji, a liczba przemiałów, które umożliwiają, jest duża; w związku z tym koszty na wyprodukowaną część podczas obróbki frezami o okrągłym kształcie są najniższe. W efekcie najczęściej stosowane są frezy kształtowe w warunkach produkcji wielkoseryjnej i masowej. Kolejną ważną zaletą frezów o okrągłym kształcie jest wygoda obróbki ich wewnętrznych powierzchni.
Ich wady to:
gwałtowny spadek kąta ostrzenia w miarę zbliżania się krawędzi tnących do osi;
krzywizny krawędzi skrawających, które powstają, gdy stożkowe odcinki profilu noża są przecinane przez przednią płaszczyznę.
Wyprofilowane frezy z ostrzami z lutowanego węglika pozwalają na wielokrotne wykorzystanie korpusu. Nie są jednak powszechnie stosowane ze względu na trudności technologiczne.
Doboru parametrów konstrukcyjnych frezów kształtowych dokonuje się zgodnie z tabelami (załącznik nr 1 i 2) w zależności od wymiarów kształtowanego profilu przedmiotu obrabianego. W tym przypadku głównym parametrem wpływającym na wymiary frezów jest głębokość kształtowanego profilu, którą określa wzór:
t max = r max - r min, (1.1)
gdzie t max , r min~ odpowiednio największy i najmniejszy promień
profilowany profil części.
Podczas przypisywania średnicy frezu należy kierować się następującymi uwagami. Aby zmniejszyć zużycie materiału frezu na obrabianą
detal jest zawsze korzystny przy pracy z frezem o najmniejszej średnicy. Ze wszystkich innych punktów widzenia pożądana jest praca z frezem o największej możliwej średnicy, ponieważ:
Poprawia odprowadzanie ciepła i umożliwia zwiększenie
prędkość cięcia;
· zmniejsza się pracochłonność wytwarzania frezu na jedną część, ze względu na wydłużenie żywotności w wyniku zwiększenia liczby przemiałów.
Jednocześnie produkcja i eksploatacja frezów kształtowych o zbyt dużej średnicy powoduje szereg niedogodności, w wyniku których nie stosuje się frezów o średnicy większej niż 120 mm.
Tabela (Załącznik 1) pokazuje minimalne dopuszczalne wartości promieni frezów, które są określone głębokością obrabianego profilu oraz minimalną wymaganą średnicą trzpienia lub chwytu do jego zabezpieczenia.
Pożądane jest maksymalne dobranie długości frezów pryzmatycznych w celu zwiększenia liczby dopuszczalnych przeszlifowań, maksymalna długość jest ograniczona możliwością zamocowania frezów w oprawkach oraz trudnością wykonania długich powierzchni kształtowych. Pozostałe wymiary frezów kształtowych zależą głównie od głębokości i szerokości obrabianego profilu.
Istnieją różne sposoby zabezpieczania siekaczy pryzmatycznych. Książka zaleca rozmiary dłut pryzmatycznych na jaskółczy ogon. Podane w tabeli (załącznik 2) rozmiary wczepów jaskółczych stosowane są w krajowych fabrykach produkujących automaty tokarskie wielowrzecionowe.
Wybór przednich i tylnych narożników.
Kąt odpowiadający najdalszemu od osi frezu przekrojowi kształtowanego profilu dobierany jest zgodnie z właściwościami mechanicznymi obrabianego materiału zgodnie z tabelą (Załącznik 3). Ogólnie przyjmuje się wybór kąta ze standardowego zakresu: 5, 8, 10, 12, 15, 20 i 25 stopni.
Należy pamiętać, że kąt natarcia nie jest stały na odcinkach kształtowanego profilu w różnych odległościach od osi części; gdy rozważane sekcje profilu oddalają się od osi części, kąty przednie maleją.
W przypadku obróbki zewnętrznej frezami kształtowymi z > 0, w celu uniknięcia drgań nie należy dopuszczać do nadmiernej redukcji krawędzi skrawających w stosunku do osi przedmiotu obrabianego, zgodnie z praktyką redukcja ta nie powinna przekraczać (0,1-0,2) największy promień przedmiotu obrabianego. Dlatego wybrany z tabeli kąt należy sprawdzić wzorem:
Na maszynach z reguły instalowane są znormalizowane uchwyty, które mają standardową konstrukcję, dlatego kąt przyłożenia przyjmuje się w granicach 8-15 °.
Należy zauważyć, że dla frezów kształtowych, gdy rozważane punkty profilu oddalają się od osi przedmiotu obrabianego, kąty tylne rosną.
Aby stworzyć zadowalające warunki skrawania, we wszystkich odcinkach profilu skrawającego prostopadłych do rzutu krawędzi skrawającej na płaszczyznę główną należy zapewnić kąty przyłożenia co najmniej 4-5°. Dlatego w procesie obliczania korekcyjnego profilu frezu, tylne kąty są dopracowywane we wszystkich obszarach.
Obliczenia korekcyjne profilu frezu kształtowego.
Korektę profilu można wykonać metodami graficznymi i graficzno-analitycznymi. Ostatnia metoda jest najprostsza i najbardziej wizualna, dlatego zaleca się jej stosowanie.
Aby obliczyć profil noża, należy wybrać liczbę punktów węzłowych na profilu części, które z reguły odpowiadają punktom połączeń elementarnych odcinków profilu.
Obliczanie siekaczy okrągłych i pryzmatycznych odbywa się według różnych wzorów.
a) Procedura obliczania profilu frezu okrągłego (rysunek 1).
Przez punkt węzłowy 1 narysuj promienie pod kątem i połącz powstałe punkty przecięcia 2 i 3 ze środkiem części O1.
W trójkącie prostokątnym 1a01 wyznacz odnogę aO1 ze wzoru:
Oblicz wartości kątów dla pozostałych punktów zgodnie z zależnością:
Z trójkątów 1a01 i 2a01 wyznacz boki (A1 i A2)
Rysunek 1 - Graficzna definicja profilu okrągłego frezu.
Oblicz długości odcinków Ci
Сi+1 = Ai+1 – A1 (1,6)
KM = R1 * grzech; (1.7)
В1 = R1 * cos , (1.8)
gdzie R1 jest zewnętrznym promieniem frezu.
Określ długości według wzoru
(1.9)
Oblicz wartość promieni frezu odpowiadających punktowi zakotwiczenia 2
Oblicz kąty stożkowe w punktach węzłowych frezu
(1.12)
Minimalne dopuszczalne kąty dla frezów okrągłych to: 40° podczas obróbki miedzi i aluminium; 50 ° - przy obróbce stali automatowej; 60 ° - podczas obróbki stali stopowych; 55 ° - podczas obróbki żeliwa.
Sprawdź tylne kąty pod kątem minimalnej dopuszczalnej wartości (4-5°) w normalnych przekrojach do rzutów krawędzi tnących na głównej płaszczyźnie. Obliczenia wykonujemy według wzoru:
Zdefiniuj wartości jako różnice
(1.14)
Skonstruuj profil ukształtowanego frezu w normalnym przekroju N-N, przyjmując jako początek współrzędnych punkt 1. Współrzędne punktów profilu noża odpowiadają: 2 n ; 3n itd.
b) Cechy obliczania profilu frezu o kształcie pryzmatycznym (patrz rysunek 2).
Rysunek 2 - Graficzna definicja profilu
frez w kształcie pryzmatycznym.
Obliczanie noża pryzmatycznego odbywa się w tej samej kolejności co noża okrągłego. Po obliczeniu wartości Ci konieczne jest określenie wymiarów Pi, które są ramionami trójkątów prostokątnych 1a2
Zatem uogólniony wzór na obliczenie promienia dowolnego punktu w profilu frezu o okrągłym kształcie to:
Przy obliczaniu frezów pryzmatycznych wykorzystuje się zależność
Zarysy przekrojów narożnych i promieniowych
Profile elementów kształtowych składają się zwykle z odcinków prostych położonych pod różnymi kątami do ich osi oraz odcinków zarysowanych łukami kół. Ze względu na to, że wymiary głębokości profilu frezu są zniekształcone w porównaniu z odpowiednimi wymiarami profilu części, odpowiednio zmieniają się również wymiary kątowe jego profilu, a łuki kół zamieniają się w linie krzywe, których dokładne zarysy można określić tylko poprzez ułożenie rzędu wystarczająco blisko rozmieszczonych innych punktów.
Wymiary kątowe profilu noża (rysunek 3) określa wzór:
Rysunek 3 - Obliczanie wymiarów kątowych profilu frezu kształtowego.
gdzie jest kąt profilu noża;
Mierzona prostopadle do bocznych płaszczyzn frezu, odległość między punktami węzłowymi.
Konieczność określenia kształtu zakrzywionych odcinków profilu noża przez położenie kilku jego punktów pojawia się stosunkowo rzadko, gdyż w większości przypadków z dostateczną dokładnością do praktyki przeprowadza się wybrany zastępczy łuk koła na obliczony przekrój profilu noża.
Promień i położenie środka takiego łuku określa się przy rozwiązywaniu znanego problemu - rysowania okręgu przez trzy podane punkty. Niezbędne obliczenia wykonuje się w następujący sposób (rysunek 4).
Rysunek 4 - Określenie promienia wymiany profilu frezu.
Za początek współrzędnych 0 przyjmuje się jeden z trzech punktów węzłowych znajdujących się na zakrzywionym odcinku profilu frezu. Oś X jest rysowana równolegle do osi części, a oś Y jest do niej prostopadła. Współrzędne X 0 i Y 0 środka „zastępującego” łuku koła wyznaczają wzory:
(1.19)
gdzie: x 1- mniejszy, a x2- duże współrzędne dwóch użytych
przy obliczaniu punktów;
y 1 i y 2 - współrzędne punktów I i 2;
(1.20)
Promień tego łuku oblicza się ze wzoru
Przy często występującym symetrycznym ułożeniu łuku zastępczego
obliczenie tych wielkości jest znacznie uproszczone (rysunek 4):
obwód, obliczanie tych wielkości jest znacznie uproszczone:
Pozostaje tylko ustalić
Powyższe zależności są często zastępowane odpowiednimi konstrukcjami graficznymi. Pod warunkiem, że takie konstrukcje są wykonywane w powiększonej skali i z wystarczającą dokładnością, w większości przypadków dają zadowalające wyniki.
Dodatkowe krawędzie tnące frezów kształtowych.
Oprócz głównej części skrawającej, która tworzy zarys kształtowy przedmiotu obrabianego (rysunek 5), frez kształtowy w większości przypadków posiada dodatkowe krawędzie skrawające S1 części przygotowujące wycięcie z batona, oraz S2, obróbka fazki lub części części, która została odcięta podczas przycinania.
Rysunek 5 - Dodatkowe krawędzie tnące frezów kształtowych.
Podczas fazowania odpowiednie krawędzie tnące muszą mieć zakładkę S3, równym 1-2 mm, a frez powinien kończyć się częścią hartującą S4 do 5-8 mm szerokości. Szerokość cięcia S5 musi być większa niż szerokość krawędzi tnącej narzędzia tnącego. Dla dodatkowych krawędzi tnących frezu kształtowego obowiązują następujące wymagania:
1) Aby uniknąć tarcia tylnych powierzchni noża o detal, dodatkowe krawędzie tnące nie powinny mieć odcinków prostopadłych do osi detalu, ale powinny być do niej nachylone pod kątem co najmniej 15°.
2) W celu ułatwienia montażu noży podcinających lub rozdzielających pożądane jest, aby dodatkowe krawędzie tnące wyznaczały dokładne położenie punktów konturu końcowego na obrabianym przedmiocie. Na przykład, po obróbce części pokazanej na rysunku 5 za pomocą noża kształtowego, łatwo jest zainstalować frez do przycinania w punkcie przegięcia profilu i frez do cięcia w punkcie, dzięki czemu gotowa część będzie miała długość określone na rysunku.
Zatem całkowita szerokość frezu jest określona wzorem:
(1.23)
| |
Sposoby zmniejszenia tarcia na odcinkach profilu,
prostopadle do osi części.
Istotną wadą frezów kształtowych głównego typu jest to, że nie mają niezbędnych tylnych narożników w odcinkach profilu prostopadłych do osi części (rysunek 6).
Rysunek 6 - Tarcie między częścią a frezem w obszarach
prostopadle do osi części.
W takich miejscach dochodzi do tarcia pomiędzy płaszczyzną końcową części, ograniczoną promieniami i , a platformą płaszczyzny bocznej profilu noża.
Ponieważ cięcie w takich miejscach nie występuje, a krawędzie na nich są jedynie pomocnicze, to praca w tych warunkach na płytkich głębokościach i obróbka metali kruchych jest możliwa, ale zawsze towarzyszy jej zwiększone zużycie frezu i pogorszenie jakości obrabiana powierzchnia. Wraz ze wzrostem głębokości profilu i wzrostem lepkości materiału obróbka odcinków profilu prostopadłych do osi części staje się niemożliwa.
W celu zmniejszenia tarcia i zużycia prostopadłych do osi odcinków frezu stosuje się podcięcie pod kątem 2-3 ° lub pozostawia się na krawędzi skrawającej wąską wstęgę (rys. 7).
Rysunek 7 - Sposoby zmniejszenia tarcia na odcinkach profilu,
prostopadle do osi części.
Z powodu tych zmian konstrukcyjnych boczna płaszczyzna profilu frezu przyjmuje pozycję (widok z góry), w której wychodzi z kontaktu z częścią.
Istnieją inne sposoby na poprawę warunków skrawania na odcinkach profilu prostopadłych do osi. Należą do nich: ostrzenie dodatkowych kątów na frezach lub obracanie osi frezu względem osi detalu.
Instrukcje dotyczące wyboru tolerancji do produkcji frezów kształtowych.
Przypisując tolerancje do produkcji frezu kształtowego, należy przede wszystkim wybrać powierzchnie podstawy części (promieniowe i osiowe).
Rozróżnij podstawy wewnętrzne i zewnętrzne. Położenie podstaw wewnętrznych względem zewnętrznych jest określone przez ustawienia maszyny. Oś i czoło części służą jako podstawy zewnętrzne. W przypadku podstaw wewnętrznych przyjmuje się te powierzchnie części, których wymiary lub odległości są określone z największą dokładnością od podstaw zewnętrznych.
Jak pokazano na rysunku 8, z położenia powierzchni podstawy BR związanej z promieniowym wymiarem podstawy r B z osią części, która jest dla niej zewnętrzną podstawą obróbki, zależy bezpośrednio tylko średnica d B.
Rysunek 8 - Kompleks technologiczny obrabianych powierzchni
frez kształtowy, wewnętrzne i zewnętrzne podstawy obróbcze.
Powierzchnie I i P są połączone z powierzchnią Br wymiarami głębokości profilu. Wewnętrzna podstawa osiowa B0 jest tutaj jednym z połączeń powierzchni związanych z podstawą zewnętrzną (koniec części) przez wymiar osiowy podstawy funt; osiowe położenie punktów węzłowych I i 2 (l1 i l2) względem czoła części zależy od rozmiaru funt i przekazywane przez frez do wymiarów części, szerokości profilu l 01 oraz l 02
Wygodnie jest podzielić wymiary stosowane przy projektowaniu i obsłudze frezów kształtowych w następujący sposób:
promieniowe podstawowe wymiary;
wymiary głębokości profilu;
osiowe wymiary podstawy;
wymiary szerokości profilu;
wymiary charakteryzujące kształt powierzchni.
Regulacja frezu kształtowego w kierunku promieniowym do obróbki danej części odbywa się zgodnie z rozmiarem podstawy (podstawa wewnętrzna).
Uzyskanie podstawowego rozmiaru części można wykonać z pewną dokładnością, która jest ograniczona tolerancją ustawienia. Może być równa .
Wymiary głębokości i szerokości profilu części obliczane są według wzorów:
(1.24)
Wymiary głębokości profilu frezu różnią się od odpowiednich wymiarów profilu części i są obliczane przy użyciu podobnych wzorów z dokładnością do 0,01 mm, a wymiary szerokości poszczególnych odcinków profilu pokrywają się z wymiarami odpowiednie sekcje profilu części.
Tolerancję głębokości profilu części określa wzór:
Aby wybrać tolerancje dla głębokości profilu frezu, stosuje się wzórgdzie jest tolerancja dla odpowiedniej głębokości profilu części;
Współczynnik zniekształceń.
Przy określaniu tolerancji wymiarów szerokości profilu przyjmuje się, że szerokość profilu noża jest równa szerokości profilu części. Ponadto odchylenia od obliczonych wymiarów parametrów geometrycznych nie wpływają na szerokość profilu. Dlatego biorąc pod uwagę tylko kompensację błędów operacyjnych, możemy zaakceptować:
(1.27)
gdzie jest tolerancja szerokości profilu noża;
Tolerancja szerokości profilu produktu.
Tolerancje natarcia i luzu wpływają na odchyłki głębokości profilu frezu. Ustalono, że przy równych odchyleniach kątów i ,
tylny narożnik powoduje większe błędy głębokości profilu niż przedni narożnik. Dlatego zaleca się, aby wybrać wartości tolerancji kątów i takie same co do wielkości, ale różne pod względem znaku. Ponadto znak tolerancji kąta przedniego należy przyjmować dodatni, a tylny - ujemny.
Tolerancje średnic frezów wyznacza wzór
Budowa szablonów do kontroli profilu frezów.
Na podstawie wyników obliczeń korekcyjnych możliwe jest budowanie profili szablonowych do kontroli dokładności szlifowania powierzchni kształtowych frezów. W tym celu przez powierzchnie bazowe lub punkty równoległe i prostopadłe do osi lub podstawy nasadki tnącej narysowana jest linia współrzędnych, od której w prostopadłych kierunkach wykreślane są odległości, które określają względne położenie wszystkich punktów kształtowanego profilu. Położenie punktów węzłowych wzdłuż głębokości ukształtowanego profilu szablonu określa się na podstawie obliczeń, a odległości osiowe są równe odległościom osiowym między tymi samymi punktami węzłowymi ukształtowanego profilu części.
Aby ułatwić pomiary kontrolne dokładności wykonania profilu kształtowego szablonów, na rysunkach wykonawczych szablonów, oprócz wymiarów współrzędnych, należy obliczyć i wskazać kąty pochylenia odcinków konturu, a także długości wszystkich ostrzy.
Tolerancje dokładności wykonania wymiarów liniowych ukształtowanego profilu szablonu określone na rysunku wynoszą 0,01 mm.
Kontr-szablon służy do sprawdzenia ukształtowanego profilu szablonu. Wymiary jego profilu odpowiadają wymiarom szablonu i różnią się dokładnością wykonania. Przyjmuje się tolerancje dokładności wykonania kontr-szablonu równe 50% tolerancji wykonania szablonu.
Ponieważ sterowanie profilem frezu z szablonem i profilem szablonu z kontr-szablonem odbywa się „przez światło”, sekcje robocze szablonu i kontr-wzorca wykonane są w postaci wąskiej listwy Szerokość 0,5-1,0 mm. Otwory lub prostokątne szczeliny wykonuje się w miejscach wewnętrznych połączeń odcinków kształtowanego profilu bez mocowań w celu ścisłego kontaktu z mierzoną powierzchnią.
Opracowanie i wykonanie rysunków wykonawczych frezów kształtowych.
Na roboczych rysunkach wykonawczych ukształtowane frezy powinny być pokazane w dwóch rzutach. Dokładne wymiary frezów są określone na rysunkach szablonów i dlatego nie jest konieczne ponowne ustawianie wymiarów kształtowanego profilu na rysunkach frezów.
W celu prawidłowej orientacji profilu kształtowego frezu podczas procesu szlifowania, średnice lub odległości do powierzchni bazowych od skrajnych punktów węzłowych profilu kształtowego frezu muszą być wskazane na rysunkach powykonawczych.
Głównymi wymiarami, które powinny być wskazane na rysunkach wykonawczych frezów kształtowych są: wymiary gabarytowe, wymiary otworów lub powierzchni bazowych, głębokość i kąt ostrzenia, średnica koła kontrolnego na końcu frezów okrągłych, jeśli jest to przewidziane przez obliczenia, wymiary korony montażowej.
Aby wykluczyć możliwość obracania okrągłych frezów na trzpieniach podczas pracy, na końcach frezów wykonuje się albo pierścieniowe pofałdowania o prostokątnym przekroju poprzecznym, albo otwory na kołek.
Sworzeń wkłada się w otwór noża, a pofałdowania, zarówno w pierwszej, jak iw drugiej wersji, stykają się z pofałdowanym pasem zębatek, w których zamocowane są noże. Skok zębów pofałdowań wynosi 3-4 mm. Istnieje sposób na zabezpieczenie za pomocą rowków klinowych.
W przypadku frezów okrągłych o małych średnicach, które tną wióry o małym przekroju, nie podejmuje się żadnych środków konstrukcyjnych, aby zapobiec obracaniu się frezów; siekacze są mocowane tylko dzięki siłom tarcia.
Długość frezów pryzmatycznych powinna wynosić 75-100 mm, aby frez mógł być wielokrotnie szlifowany. Jednak ostateczna długość noża musi być skoordynowana z miejscem jego zamontowania na maszynie. Aby dokładnie ustawić frez na wysokości środka części i zwiększyć stabilność frezu w pozycji roboczej, w jego dolnej części wykonany jest otwór na kołek regulacyjny.
Broszki projekt
Ogólne instrukcje
Przystępując do opracowania projektu przeciągarki, projektant musi mieć jasne wyobrażenie o tym, jakie wymagania musi spełniać projektowana przeciągarka. W zależności od konkretnych warunków produkcji wymagania są różne. W niektórych przypadkach wymagane jest, aby przeciągacz miał jak największą trwałość, w innych - aby zapewniał najmniejszą chropowatość i największą dokładność, w trzecim - aby przeciągacz miał jak najkrótszą długość (czasami nawet ograniczony do określonej rozmiar). Przeciągarki, które spełniają jedno z tych wymagań, mogą nie spełniać innych. Na przykład przeciągacze do obróbki precyzyjnych otworów o wysokiej klasie wykończenia powierzchni muszą mieć dużą liczbę zębów wykańczających i pracować z niskimi prędkościami posuwu. Często wykańczająca część przeciągania w tym przypadku jest dłuższa niż część zanurzeniowa. Dlatego takie broszki nie mogą być krótkie.
Stosując opisaną poniżej metodologię, możliwe jest zaprojektowanie przeciągaczy spełniających różne wymagania. Jednak w zależności od konkretnych warunków produkcji i wymagań dotyczących części projektant, korzystając z tych zaleceń, może uzupełnić lub zmienić początkowe wartości podane w tabelach.
Tak więc w przypadku wysokich wymagań dotyczących chropowatości części projektant musi zwiększyć liczbę zębów wykańczających w porównaniu z liczbą zębów podaną w odpowiedniej tabeli. Jednocześnie nie dopuszczaj do dużych posuwów na zębach do obróbki zgrubnej, wybierając z obliczonych opcji taką, w której posuwy będą najmniejsze.
Przy projektowaniu przeciągaczy należy zwrócić szczególną uwagę na wybór optymalnego wzoru cięcia, ponieważ płynna praca, normalne umieszczanie lub usuwanie wiórów, trwałość i inne cechy użytkowe narzędzia w dużej mierze zależą od przyjętego wzoru cięcia.
Metodologia obliczania przeciągaczy różnych typów jest w dużej mierze podobna, z wyjątkiem obliczania niektórych elementów konstrukcyjnych.
Technika projektowania przeciągaczy okrągłych.
Początkowe dane do projektowania przeciągacza to:
a) dane o przedmiocie (materiał i twardość, wymiary otworu przed i po przeciąganiu, długość obróbki, klasa czystości i dokładność obróbki oraz inne wymagania techniczne dla przedmiotu);
b) charakterystyka maszyny (typ, model, siła uciągu i moc napędu, zakres prędkości, skok tłoczyska, typ uchwytu);
c) charakter produkcji;
d) stopień automatyzacji i mechanizacji produkcji.
Wybór materiału przeciągacza.
Projektowanie przeciągaczy zaczyna się od wyboru materiału przeciągacza. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę:
właściwości przetwarzanego materiału,
rodzaj rozciągnięcia
charakter produkcji
klasa czystości i dokładności powierzchni części (Załącznik 6).
W przypadku stali, kierując się Załącznikiem 5, wstępnie ustala się, do jakiej grupy skrawalności należy stal danego gatunku. Jeżeli w załączniku 5 nie ma stali danego gatunku, to należy ona do grupy skrawalności, w której znajduje się gatunek stali, który jest mu najbliższy pod względem składu chemicznego i twardości lub pod względem właściwości fizykomechanicznych.
Wybór sposobu połączenia korpusu przeciągacza z trzonkiem
Przeciągacze ze względu na swoją konstrukcję mogą być: solidne, spawane i prefabrykowane. Wszystkie przeciągacze wykonane ze stali HVG są wykonane z jednego kawałka, niezależnie od ich średnicy.
Rysunek 11 - Część tnąca przeciągacza z wzniesieniem na każdym zębie
a) widok ogólny; b) profil podłużny zębów do obróbki zgrubnej i wykańczającej; c) profil podłużny zębów kalibrujących; d) profil poprzeczny chropowatych zębów; e) opcje wykonywania rowków do oddzielania wiórów.
Przeciągacze ze stali szybkotnących gatunków P6M5, P9, P18 muszą być wykonane w jednym kawałku, gdy ich średnica wynosi ; spawane z trzpieniem ze stali 45X jeśli 
; spawane lub ze śrubą ze stali 45X, jeśli D>40mm. Spawanie trzonka prętem przeciągacza odbywa się wzdłuż szyjki w odległości 15-25 mm od początku stożka przejściowego.
Rysunek 12 Część tnąca zmiennego przeciągacza tnącego.
a) widok ogólny części tnącej (zęby I-zgrubne; zęby P-przejściowe; zęby Ш-wykańczające; zęby kalibrujące IV);
b) podłużny profil zębów;
c) profil poprzeczny zębów do obróbki zgrubnej i przejściowej (1 ząb nacięty; 2 ząb do czyszczenia);
d) profil poprzeczny wykańczających zębów segmentowych;
e) profil poprzeczny zębów wykańczających (3-drugi ząb drugiej sekcji; 4-pierwszy ząb drugiej sekcji; 5-drugi ząb pierwszej sekcji; 6-pierwszy ząb pierwszej sekcji).
Rodzaj trzonka dobiera się w zależności od typu uchwytu dostępnego na przeciągarce. Wymiary chwytu podano w Załączniku 7.
Aby trzpień swobodnie przechodził przez otwór uprzednio przygotowany w detalu, a jednocześnie był wystarczająco mocny, jego średnicę dobiera się zgodnie z tabelami jako najbliższą średnicę mniejszą do średnicy otworu w detalu wcześniej ciągnąc. Jeżeli wybrana średnica trzpienia odpowiada sile ciągnącej dopuszczanej przez warunek jej wytrzymałości, która jest znacznie większa niż siła trakcyjna maszyny Q, to średnicę trzpienia można ze względów konstrukcyjnych zmniejszyć.
Wybór przednich i tylnych narożników. Kąt przedni (Załącznik 8) jest przypisywany w zależności od obrabianego materiału i rodzaju zębów (zgrubny i przejściowy, wykańczający i kalibrujący).
Naddatek na przeciąganie określa wzór:
(2.1)
gdzie - największy rozmiar obrabianego otworu,
(2.2)
gdzie jest najmniejszy rozmiar wstępnie przygotowanego otworu; tolerancja średnicy otworu.
Definicja wzrostu na ząb.
W przypadku przeciągaczy pracujących zgodnie ze schematem cięcia profilu, wzrost na ząb jest taki sam dla wszystkich zębów tnących (Załącznik 9). Na ostatnich dwóch lub trzech zębach tnących podnoszenie stopniowo zmniejsza się w kierunku zębów miernika.
W przypadku zmiennych przeciągaczy tnących wzrost zębów do obróbki zgrubnej zależy od trwałości. Wytrzymałość przeciągacza zależy od wytrzymałości jego części wykończeniowej; twardość części do obróbki zgrubnej musi być równa lub nieco większa, ale w żadnym wypadku nie mniejsza niż twardość części wykańczającej.
Zazwyczaj wzniesienia na zębach części wykańczającej wynoszą 0,01-0,02 mm na średnicę. Mniejsze podnośniki są rzadko używane ze względu na trudność ich wykonania i sterowania. Ze względu na to, że wykańczająca część przeciągaczy tnących ma dwa rodzaje zębów: pierwszy - z wzniesieniem na każdym zębie (ryc. 14, a) i drugi - (ryc. 14, 6) z wzniesieniem na przekroju dwóch zębów, przy jednym i takim samym wzroście na średnicy, grubość jest różna.
Rysunek 14-Grubość wykrojonej części wykańczającej przeciągacza tnącego.
Przy podnoszeniu na ząb grubość cięcia jest równa dwukrotności podnoszenia na stronę, tj. . Dzięki przekrojowej budowie zębów jest to równoznaczne z podnośnikiem, czyli . Posuwy zalecane do wykańczania zębów przeciągaczy o zmiennym kroju są podane w załączniku 10. Prędkości skrawania w zależności od właściwości obrabianego materiału, czystość i dokładność obróbki są wskazane w załączniku 11. W zależności od wybranej prędkości skrawania według nomogramów (załącznik 12) określa wytrzymałość końcowej części przeciągacza. Jeśli ta trwałość narzędzia jest niewystarczająca w określonych warunkach, można ją zwiększyć, obniżając wcześniej wybraną prędkość skrawania. Następnie, w zależności od oporu stwierdzonego dla zębów wykańczających i przyjętej prędkości skrawania, określa się grubość cięcia zębów do obróbki zgrubnej.
Określanie głębokości rowka, patrz rysunki 11, 12, 13.
produkowane według wzoru:
(2.3)
gdzie jest długość ciągnięcia;
Współczynnik wypełnienia rowka wiórowego dobiera się zgodnie z załącznikiem 13.
Aby zapewnić wystarczającą sztywność przeciągacza o średnicy przekroju na dnie rowka mniejszej niż 40 mm, konieczne jest, aby głębokość rowka nie przekraczała 
.
Parametry profilu zębów skrawających w przekroju osiowym dobierane są w zależności od głębokości rowków wiórowych dla pojedynczych przeciągaczy w Załączniku 13, a dla zmiennych przepychaczy skrawających w Załączniku 14.
Ponieważ jeden profil w Załączniku 14 odpowiada kilku wartościom kroków, brany jest ten mniejszy.
Uwaga: W celu uzyskania jak najlepszej jakości obrabianej powierzchni podziałka zębów tnących pojedynczych przeciągaczy jest zmienna i równa
Największą liczbę jednocześnie pracujących zębów oblicza się według wzoru:
Część ułamkowa uzyskana w obliczeniach jest odrzucana.
Określanie maksymalnej dopuszczalnej siły cięcia
Siła cięcia jest ograniczona siłą pociągową maszyny lub siłą przeciągania na niebezpiecznych odcinkach - wzdłuż trzonu lub wzdłuż wnęki przed pierwszym zębem. Najmniejszą z tych sił należy przyjąć jako maksymalną dopuszczalną siłę skrawania.
Wartości i są zdefiniowane w następujący sposób.
Szacunkową siłę pociągową maszyny, uwzględniającą sprawność maszyny, przyjmuje się zwykle jako:
(2.5)
gdzie - siła pociągowa zgodnie z danymi paszportowymi maszyny (dodatek 15).
Siła skrawania dopuszczalna przez wytrzymałość na rozciąganie trzpienia w przekroju (Załącznik 7) jest określona wzorem:
(2.6)
gdzie jest obszar niebezpiecznej sekcji.
Wartości dobierane są w zależności od materiału chwytu: dla stali R6M5, R9 i PI8- = 400 MPa dla stali KhVG i 45X- = 300 MPa. Siła cięcia, na którą pozwala wytrzymałość niebezpiecznego odcinka części tnącej, jest określona wzorem:
(2.7)
gdzie jest średnica niebezpiecznego odcinka?
Do przeciągaczy wykonanych ze stali R6M5, R9 i PI8 o średnicy do 15 mm zaleca się
400...500 MPa;
średnica powyżej 15 mm = 350...400 MPa;
dla przeciągaczy stalowych ХВГ (wszystkie średnice) = 250 MPa.
Wyznaczanie osiowej siły skrawania podczas ciągnięcia.
Odbywa się według wzoru:
gdzie 
- patrz załącznik 16.
Średnica otworu po przeciąganiu.
Przy projektowaniu pojedynczego przeciągacza uzyskaną wartość porównuje się z siłą uciągu maszyny, z siłami skrawania dopuszczanymi przez wytrzymałość przeciągacza w niebezpiecznym odcinku oraz wytrzymałość chwytu.
Podczas projektowania przeciągacza grupowego siła skrawania obliczona ze wzoru (2.9) służy do obliczenia liczby zębów w przekroju:
I są one przypisane tylko do przeciągania grupowego zgodnie z Załącznikiem 10.
Określenie średnicy przedniej części prowadzącej odbywa się na podstawie średnicy otworu przed wyciąganiem z odchyleniami pasowania f7 lub e8.
Określanie wielkości zębów tnących.
W przypadku pojedynczych przeciągaczy przyjmuje się średnicę pierwszego zęba równą średnicy przedniej części prowadzącej, średnica każdego kolejnego zęba zwiększa się o SZ.
Na ostatnich zębach tnących wzrost na ząb stopniowo się zmniejsza. Średnice tych zębów wynoszą odpowiednio 1,2SZ i 0,8SZ.
W przypadku zmiennych przeciągaczy tnących pierwsze zęby sekcji obróbki zgrubnej i przejściowej nazywane są szczelinowymi, a ostatnie nazywane są czyszczeniem. Każdy z zębów tnie warstwę materiału o tej samej szerokości przy tym samym podnośniku SZ.
Ząb czyszczący ma kształt cylindryczny o średnicy () mm mniejszej niż średnica zębów szczelinowych. Przypisano tolerancję średnicy zębów tnących
Obliczenie liczby zębów tnących dla pojedynczych przeciągaczy wykonuje się według wzoru:
(2.13)
Pobierana jest liczba zębów pomiarowych.
Liczbę odcinków zębów do obróbki zgrubnej dla zmiennych przeciągaczy tnących określa wzór:
Jeśli wynik obliczenia daje liczbę ułamkową, jest ona zaokrąglana w dół do najbliższej niższej liczby całkowitej. W tym przypadku pozostaje część naddatku, który nazywamy naddatkiem resztkowym, określa się go wzorem:
(2.15)
W zależności od wielkości naddatek resztkowy można przypisać części do obróbki zgrubnej, przejściowej lub wykańczającej. Jeżeli połowa naddatku szczątkowego przekracza wielkość uniesienia zębów w bok pierwszego odcinka przejściowego, to do jego wycięcia jest przypisywana jedna dodatkowa sekcja zębów do obróbki zgrubnej. Wzrost zębów na części przejściowej jest wybierany z dodatku 10.
Jeżeli połowa naddatku jest mniejsza niż wzniesienie w bok pierwszego odcinka przejściowego, ale nie mniej niż 0,02-0,03 mm, to naddatek jest przenoszony na zęby wykańczające, których liczba odpowiednio wzrasta. Mikronowa część naddatku jest przenoszona na ostatnie zęby wykańczające.
Tak więc liczba zębów do obróbki zgrubnej:
Liczbę zębów przejściowych, wykańczających i kalibrujących dobiera się zgodnie z Załącznikiem 10 i dostosowuje w zależności od rozkładu naddatku resztkowego. Całkowita liczba zębów przeciągacza:
| |
Skok zębów kalibrujących dla pojedynczych przeciągaczy cylindrycznych jest równy:
(t określa się na podstawie tabeli w dodatku 13).
Dla zmiennych przeciągaczy tnących średnie wartości skoku zębów wykańczających i kalibrujących określa się na podstawie warunku (Załącznik 14):
. (2.19)
Wynikowe wartości kroków są zaokrąglane do wartości tabelarycznych.
Większe znaczenie ma pierwszy krok części wykańczającej (między pierwszym a drugim zębem). Zmienność kroków przechodzi od wykończenia do części kalibracyjnej w dowolnej kolejności.
Określenie wymiarów konstrukcyjnych tylnej części prowadzącej.
W przypadku przeciągaczy cylindrycznych tylna część prowadząca ma kształt walca o średnicy równej najmniejszej średnicy narysowanego otworu.
Uwaga: W przypadku długich i ciężkich przeciągaczy podpartych stałym oparciem określa się średnicę tylnego kołka podtrzymującego.
Wyznaczenie odległości do pierwszego zęba przeciągacza według wzoru:
gdzie - długość trzonka (dodatek 7); , a następnie zrób zestaw przeciągaczy. Całkowita liczba zębów tnących jest dzielona przez akceptowaną liczbę przejść tak, aby długości przeciągania każdego przejścia były równe. Średnicę pierwszego zęba tnącego przeciągacza tego przejścia przyjmuje się jako równą średnicy zębów kalibrujących przeciągacza poprzedniego przejścia.
Oznaczenie elementów konstrukcyjnych rowków do oddzielania wiórów dla pojedynczych przeciągaczy przeprowadza się zgodnie z załącznikiem 17, a dla zmiennych przeciągaczy tnących elementy strukturalne do oddzielania wiórów oblicza się w następującej kolejności.
Cały obwód wióra przeciętego przez jedną sekcję jest podzielony na równe części pomiędzy zębami sekcji. Każdy ząb przekroju ma część obwodu równą:
Liczbę sektorów tnących, a co za tym idzie filetów, określa wzór:
gdzie B jest zalecaną szerokością sektora cięcia
określone wzorem:
(2.27)
Szerokość filetów określa wzór:
(2.28)
Liczbę zaokrągleń do wykańczania zębów można obliczyć według następującego wzoru (w zaokrągleniu do najbliższej liczby parzystej):
Na ostatnim odcinku przejściowym i na wszystkich zębach wykańczających, aby zapewnić pokrycie zaokrągleń przez sektory tnące kolejnych zębów, szerokość zaokrągleń jest o 2-3 mm mniejsza niż na pierwszych odcinkach zębów przejściowych, tj.
W przekrojowej konstrukcji zębów wykańczających ich średnice (w ramach jednego przekroju) są dobierane tak, aby były takie same. To samo dotyczy ostatniego odcinka zębów przejściowych.
Promień zaokrąglenia jest przypisywany w zależności od szerokości zaokrąglenia i średnicy przeciągania (Załącznik 18).
Na każdym zębie nakładane są zaokrąglenia na zębach wykańczających i na ostatnim odcinku zębów przejściowych i są one przesunięte w stosunku do poprzedniego zęba. Jeśli przeciągacz ma jedną sekcję przejściową, jest budowana jako ostatnia sekcja przejściowa.
Metoda projektowania przeciągaczy szczelinowych.
Istnieją trzy rodzaje przeciągaczy szczelinowych: typ A, typ B i typ C. Przeciągacze typu A mają zęby w następującej kolejności: okrągłe, fazowane, nacinane; dla przeciągaczy typu B: okrągłe, fazowane, nacinane; przeciągacze typu B: brak przeciągaczy fazowanych, wielowypustowych i okrągłych.
Aby obliczyć przeciąganie, należy ustawić (Rysunek 15): średnicę otworu przed przeciągnięciem D0, zewnętrzną średnicę wypustów D, wewnętrzną średnicę wypustów d, liczbę wypustów n, szerokość wypustów B, wielkość wielowypustów m i kąt fazowania przy wewnętrznej średnicy rowków wielowypustowych (jeśli nie jest określony na rysunku, to konstruktor sam przypisuje). Charakter produkcji, materiał części, twardość, długość ciągnięcia l, wymagana chropowatość powierzchni i inne wymagania techniczne, a także model, siła ciągnąca Q maszyny i skok pręta.
Kolejność obliczeń jest taka sama, jak w przypadku projektowania przeciągaczy okrągłych. Jednak biorąc pod uwagę cechy konstrukcyjne profilu wielowypustowego, dodatkowo wykonywane są następujące obliczenia.
Wyznaczenie największych wartości krawędzi skrawających (Rysunek 16) zębów fazowanych, wielowypustowych i okrągłych.
Długość krawędzi tnących na ukształtowanych zębach jest w przybliżeniu określona wzorami: dla przeciągaczy typu A
Rysunek 15 - Parametry geometryczne oryginalnego profilu części wielowypustowej.
Do przeciągaczy typu B i B
