Резьбовые резцы и гребенки

Рис. 51. Углы в плане торцовых фрез.

Рис. 50. Формы остроконечных зубьев

Спинка зуба (рис.50, в) выполняется по дуге окружности радиусом. R = 0,3…0,45D. При выборе его необходимо, чтобы касательная в точке А сопряжения ее с ленточкой f проводилась под углом a ₁ на 10…15° больше, чем задний угол a.

Форма зуба (рис.50, б) имеет спинку, выполненную под двумя углами: a - задний угол, a₁ = 20…30° – угол среза спинки. Высота зуба h и радиус округления r выбираются в тех же пределах, что и для зуба третьей формы.

В зависимости от размеров зуба фаску f выполняют равной 1…2 мм, а дополнительную величину затылка F определяют графическим путем.

Углы режущей части зуба. Выбор оптимальных углов режущих элементов фрез зависит главным образом от назначения фрезы, свойств обрабатываемого материала и технологических условий обработки.

Задний угол предназначен для устранения трения задней поверхности зуба об обрабатываемую поверхность в процессе резания.

Главный угол a и вспомогательный угол a₁ (рис.50) задают в нормальном сечении к оси цилиндрической или угловой фрезы.

Задний угол в нормальном сечении на винтовых зубьях определяется по формуле

tga_N = tga/cosw.

Задний угол на фасках прорезных и дисковых фрез в сечении, параллельном фаске, определяется по формуле

tga_N = tgasinj,

где j – угол фаски.

Для фрез с мелкими зубьями (снятие небольших припусков) задний угол принимается равным 16°, для фрез с крупным зубом – 12°, для фрез дисковых, прорезных (шлицевых) – до 30°.

Для получения высокого класса чистоты обрабатываемой поверхности рекомендуется для фрез из твердого сплава задний угол выбирать в пределах 5…8°.

Кроме главной режущей кромки некоторые типы фрез имеют еще и вспомогательную. Задний угол a₁ на вспо-могательной кромке принимается в пределах 4…8°.

Для концевых фрез выбор угла a₁ связан с углом в плане j₁ вспомогательно- режущей кромки. Если фреза снабжена торцовыми зубьями с j₁ = l°30', то a₁ в этом случае берется равным 6…10°. При отсутствии торцовых зубьев угол j₁ увеличивается до 8°, а угол a₁ = 0, так как угол j₁ частично выполняет роль угла a₁.

Передний угол предназначен для уменьшения нагрузки на режущую кромку в процессе резания. Он выбирается в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала и характеристики материала инструмента.

Для фрез с винтовым зубом выбор переднего угла g связан с углом наклона режущих зубьев w. С увеличением угла наклона зубьев разница между фактическим передним углом g_ф и углом в нормальном сечении g_N резко возрастает. Ее можно определить по формуле

Угол g_N можно выбирать незначительным для фрез с w =40… 60^o. При этом фактический передний угол g_ф окажется достаточно большим при минимально допустимом ослаблении режущей кромки, что особенно важно при конструировании фрез для обработки высокопрочных материалов.

Угол в плане j определяет соотношение между толщиной и шириной снимаемого слоя металла в зависимости от подачи и глубины резания, а угол j₁ влияет на качество обрабатываемой поверхности.

Для торцевых фрез с D ³ 150 мм для грубой обработки с t < 3 мм: j = 20…30^о, j₁ = 2…3^о

Торцевые фрезы для обработки взаимноперепендикулярных плоскостей, пазов и канавок. Фаска f_o = 0,5…1,5 мм в зависимости от D

Угол наклона режущей кромки l расположен между вектором скорости v в данной точке и нормалью N к главной режущей кромке в той же точке и измеряется в плоскости резания.

Угол l принимается положительным, если вектор скорости находится справа от нормали, и отрицательным, если вектор скорости располагается слева от нормали.

Углом l снабжаются все фрезы с угловой режущей кромкой (торцовые, дисковые, трех- и двусторонние). Для цилиндрических фрез с винтовыми или наклонными зубьями угол наклона w является углом l. Угол l способствует упрочнению зуба. При l, больше нуля первоначальный контакт зуба и заготовки удаляется от вершины зуба и тем самым предохраняет от сколов наиболее ослабленное место. Для фрез с пластинами твердого сплава l выбирается в пределах 12…15°, а для быстрорежущих фрез угол l может быть уменьшен до 10°.

Угол наклона винтовых зубьев w способствует улучшению условий работы фрезы, увеличению ее стойкости и влияет на направление схода стружки. С увеличением угла наклона w от 10 до 60° стойкость фрезы возрастает от 3 до 5 раз.

В зависимости от направления винтовых зубьев и вращения фрезы (правое или левое) в процессе резания возникает осевая сила Р_о, действующая на опору шпинделя станка и обрабатываемую деталь. При выборе больших величин w необходимо учитывать направление отвода стружки и конфигурацию обрабатываемой поверхности. Например, при фрезеровании закрытых пазов и уступов фрезой с левым наклоном зубьев при левом направлении стружка направляется к торцу фрезы, защемляется и пакетируется между зубьями, что приводит к поломке инструмента. Для устранения этого явления необходимо, например, при левом вращении фрезы зубья выполнять с правым наклоном.

Ниже приведены рекомендуемые углы наклона зубьев для различных типов фрез.

Цилиндрические насадные……………….45…60

-«- концевые……………….30…60

-«- мелкозубые…………….25…30

Дисковые 2-х и 3-х сторонние……………15…20

Торцовые мелкозубые……………...25…30

13. ИНСТРУМЕНТЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗЬБЫ

Образование резьбы производится методом резания и методом пластической деформации. По первому методу работают резьбовые резцы, гребенки, резьбовые фрезы, метчики, плашки, резьбонарезные головки, резьбовые шлифовальные круги. По второму методу работают резьбонакатные ролики и плашки для образования наружных резьб и бесстружечные метчики для изготовления внутренних резьб.

Виды резьбы, их назначение и классификация. Резьбы подразделяют на цилиндрические к конические. Основным видом цилиндрической резьбы в России является метрическая резьба, регламентированная ГОСТ 8724-81 и ГОСТ 9150-81. По величине шага эту резьбу делят на резьбу с крупным и мелким шагом. Таким образом, одному и тому же номинальному (наружному) диаметру резьбы соответ­ствует несколько шагов разной величины. Для резьбовых соединений с крупным шагом по ГОСТу (в зависимости от величины допуска по среднему диаметру) установлено три класса точности: кл. 1, кл. 2 и кл. 3. Для резьбовых соединений с мелким шагом – четыре класса точности: кл. 1, кл. 2, кл. 2а и кл. 3. Ограниченно применяют стандартную дюймовую резьбу по ОСТ НКТТТ 1260.

Кроме указанных резьб используют специальные цилиндрические резьбы: трубную, трапецеидальную, упорную, часовую, круглую.

Трубная резьба представляет собой измельченную по шагу дюймовую резьбу с закругленными впадинами. Трапецеидальную резьбу применяют в резьбовых соединениях, передающих движение (ходовые и грузовые винты). В резьбовых соединениях, предназначенных для передачи движения, иногда используют прямоугольную резьбу с квадратным профилем.

Упорную резьбу применяют в резьбовых соединениях, испытывающих большое одностороннее давление (в винтовых прессах, специальных нажимных винтах и др.).

Часовую резьбу применяют в точном приборостроении для резьбовых соединений диаметром меньше 1 мм.

Круглую резьбу используют в соединениях с повышенными динамическими нагрузками или в условиях, загрязняющих резьбу.

Конические резьбы, как правило, применяют в трубных соединениях, если необходимо обеспечить плотность соединения без специальных уплотняющих материалов (пряжи с суриком, льняных нитей и др.).

Наиболее распространенным видом является трубная коническая резьба, профиль которой соответствует закругленному профилю трубной цилиндрической резьбы.

В зависимости от назначения и характера работы резьбовые сопряжения разделяют на неподвижные и кинематические. К первым относят обычные резьбовые соединения (болт – гайка), соединения труб и т.п., а ко вторым – ходо­вые винты, микрометрические пары, грузовые винты и др.

Резьбовые резцы нарезают резьбу за несколько рабочих ходов (проходов). Производительность резьбонарезания низкая. Вследствие этого их в основном применяют в единичном и мелкосерийном производстве для изготовления как наружных, так и внутренних резьб значительной длины или же большого диаметра. При нарезании резьбы резец относительно детали совершает винтовое движение с заданным параметром резьбы. Обычно деталь вращается вокруг своей оси, а резец равномерно перемещается вдоль оси детали и за каждый рабочий ход имеет радиальное врезание. Окончательно резьба формируется на последнем рабочем ходу, когда режущие кромки лежат на заданной винтовой поверхности. Резьбовые резцы бывают стержневые, призматические и круглые. Призматические и круглые резцы рассчитывают и устанавливают относительно детали так же, как и фасонные резцы.

Для уменьшения числа рабочих ходов и повышения производительности труда применяют резьбовые гребенки. Их используют для изготовления крепежной и другой резьбы с мелким шагом. Рабочая часть гребенки имеет 6 – 8 шагов резьбы. Из них 1,5 – 2 шага расположены на режущей части и 4,5 – 6 шагов – на калибрующей части. Число рабочих ходов при нарезании резьбы гребенками уменьшается в 2 – 3 раза по сравнению с резьбовыми резцами. При каждом рабочем ходе гребенка радиально врезается в заготовку и за каждый ее оборот перемещается на один шаг вдоль оси заготовки. Резьбовые гребенки подразделяют на призматические и круглые ( для наружной и внутренней резьбы). Получили более широкое применение круглые гребенки, как более простые в изготовлении и допускающие большое число переточек. Круглые гребенки обычно делают насадными. Их конструктивные размеры определяются также, как и фасонных резцов. Круглые гребенки бывают с кольцевыми витками и винтовыми (рис. 52.).

Дата добавления: 2013-12-14