Обработка шпоночных канавок

Шпоночные канавки на валах и вообще в охватываемых деталях изготовляются для призматических и сегментных шпонок.

Шпоночные канавки для призматических шпонок могут быть зак­рытыми с двух сторон (глухие), закрытыми с одной стороны и сквоз­ными.

Шпоночные канавки изготовляются различными способами в зави­симости от конфигурации канавки и вала, применяемого инструмента. Они выполняются на горизонтально-фрезерных или на вертикально-фрезерных станках общего назначения или специальных.

Сквозные и закрытые с одной стороны шпоночные канавки изго­товляются фрезерованием дисковыми фрезами (рис. 18.10, а). Фрезеро­вание канавки производится за один-два прохода. Этот способ наибо­лее производителен и обеспечивает достаточную точность ширины ка­навки.

а б

в г

Рис. 18.10. Методы фрезерования шпоночных канавок валов:

а— дисковой фрезой с продольной подачей; б — концевой фрезой с продольной подачей; в— концевой фрезой с маятниковой подачей; г — концевой дисковой фрезой с вертикаль-

вой подачей.

Основное время при фрезеровании дисковой фрезой шпоночной канавки – сквозной и закрытой с одной стороны определяется по формуле

, (18.2)

где l_o – длина шпоночной канавки, в мм; l_вр – длина врезания фрезы, определяемая по формуле

(0,5 …. 2,0) [мм], (18.3)

D_ф – диаметр фрезы в мм; h – глубина шпоночной канавки, в мм; s_м.пр – продольная подача, в мм/мин.

Применение этого способа ограничивает конфигурация канавок: закрытые канавки с закруглениями на концах не могут выполняться этим способом, они изготовляются концевыми фрезами с продоль­ной подачей за один или несколько проходов (рис. 18.10, б).

Фрезерование концевой фрезой за один проход производится таким образом, что сначала фреза при вертикальной подаче проходит на полную глубину канавки, а потом включается продольная подача, с которой шпоночная канавка фрезеруется на полную длину. При этом способе требуется мощный станок, прочное крепление фрезы и обиль­ное охлаждение. Вследствие того что фреза работает в основном своей периферической частью, диаметр которой после заточки несколько уменьшается, в зависимости от числа переточек фреза дает неточный размер канавки по ширине.

Основное время при фрезеровании шпоночной канавки, закрытой с двух сторон, за один проход определяется по формуле

, (18.4)

где h – глубина шпоночной канавки; 1₀ – длина шпоночной канавки; D_ф – диаметр фрезы, равный ширине канавки; s_м.верт – вертикальная подача в мм/мин; s_м.np – продольная подача в мм/мин.

Для получения точных канавок по ширине применяются специаль­ные шпоночно-фрезерные станки с «маятниковой подачей», работающие конце-выми двухспиральными фрезами (рис. 18.10, в) с лобовыми режущими кромка­ми. При этом способе фреза врезается на 0,1—0,3 мм и фрезерует канавку на всю длину, затем опять врезается на ту же глубину, как и в предыдущем случае, и фрезерует канавку опять на всю длину, но в другом направлении. Отсюда и происходит определение метода – «маятниковая подача».

Этот метод является наиболее рациональным для изготовления шпоночных канавок в серийном и массовом производствах, так как дает вполне точную канавку, обеспечивающую взаимозаменяемость в шпоночном соединении. Кроме того, поскольку фреза работает лобовой частью, она будет долговечнее, так как изнашивается не периферий­ная часть ее, а лобовая. Недостатком этого способа является значи­тельно большая затрата времени на изготовление канавки по сравнению с фрезерованием за один проход и тем более с фрезерованием диско­вой фрезой. Отсюда вытекает следующее: метод маятниковой подачи надо применять при изготовлении канавок, требующих взаимозаменя­емости; фрезеровать канавки в один проход нужно в тех случаях, когда допускается пригонка шпонок по канавкам.

Основное время при фрезеровании шпоночной канавки, закрытой с двух сторон, с «маятниковой» подачей определяется по формуле

, (18.5)

где t — величина вертикального врезания на один ход фрезы;.

Сквозные шпоночные канавки валов можно обрабатывать на стро­гальных станках. Канавки на длинных валах, например на ходовом вале токарного станка, строгают на продольно-строгальном станке. Канавки на коротких валах строгают на поперечно-строгальном стан­ке — преимущественно в индивидуальном и мелкосерийном произ­водстве.

Шпоночные канавки под сегментные шпонки изготовляются фрезе­рованием с помощью концевых дисковых фрез (рис. 18.10, г)

Основное время при фрезеровании канавок под сегментные шпонки определяется по формуле

. (18.6)

Шпоночные канавки в отверстиях втулок зубчатых колес, шкивов и других деталей, надевающихся на вал со шпонкой, обрабатываются в индивидуальном и мелкосерийном производствах на долбежных станках, на протяжных станках. На рис. 18.11 показано протягивание шпо­ночной канавки в заготовке зуб­чатого колеса на горизонтально-протяжном станке.

Рис. 18.11. Обработка шпоночной канавки в отверстии зубчатого колеса протягиванием

Заготовка 1 насаживается на направляющий палец 4, внутри которого имеет­ся паз для направления протя­жки 2. Когда канавка протяги­вается за 2—3 прохода,» то под протяжку помещают подклад­ку 3.

Основное время при протя­гивании шпоночной канавки оп­ределяется по формуле

, (18.7)

где L – рабочая длина протяж­ки в мм; l_д – длина протяги­ваемой поверхности детали в ходе протяжки; i – число проходов протяжки.

Рассмотренные методы нарезания шпоночных канавок позволяют рационально и эффективно производить обработку шпоночных канавок различной конфигурации.

Дата добавления: 2014-01-07