Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский государственный технический университет "МАМИ"
"УТВЕРЖДЕНО"
Методической комиссией
факультета "МТ"
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к дипломному проекту
"Разработка конструкций и технологии изготовления
режущего инструмента"
для студентов, обучающихся по специальности 151002
Москва - 2005г.
- 2 -
1. Цели и задачи дипломного проекта
Дипломное проектирование завершает цикл обучения специалиста в МГТУ
"МАМИ" по выбранной специальности. Целью дипломного проекта проекта
является показ уровня полученных знаний для комплексного решения
серьезных проектных задач.
Задачи дипломного проектирования:
* выбрать для проектирования достаточно актуальную и промышленно
полезную тему;
* спроектировать выбранный инструмент, выполнив необходимые расчеты
и исследования;
* на основе технико-экономического анализа доказать эффективность
предлагаемых в проекте новых решений;
* разработать технологический процесс изготовления инструмента,
включая оснастку для его реализации;
* рассчитать потребное оборудование для заданной программы выпуска
инструмента и спроектировать участок цеха;
2. Требования к содержанию и уровню разработок в проекте
Дипломный проект может быть направлен на разработку и исследование
новой конструкции металлорежущего инструмента или инструментальной
системы автоматизированного производства. Объектом дипломного проекта
может быть разработка конструкции и технологии изготовления
специального режущего инструмента с элементами новизны в
конструкторской и/или технологической части и с проектированием
участка инструментального цеха. В приложении даны примерные темы
дипломных проектов этих направлений.
Обзор конструкций инструмента, сделанный на основании глубокого
изучения вопроса по литературным источникам и патентам должен
показывать новизну и актуальность объекта дипломного проектирования.
Проектирование инструмента должно быть доведено до уровня рабочих
чертежей (сборочных и детальных) с соблюдением всех требований ЕСКД и
ссылками на действующие стандарты.
Расчеты профиля сложного режущего инструмента должны быть выполнены
на персональном компьютере.
Техпроцесс должен содержать операционные карты на все операции в
полном соответствии с ЕСТД, а наиболее сложные операции должны
быть представлены на отдельных листах как технологические наладки.
Технологическая часть должна учитывать перспективные направления
инструментального производства: инструмент со сменными
неперетачиваемыми пластинами из современных марок твердых сплавов, в
том числе с многослойными покрытиями; вышлифовку по целому стружечных
- 3 -
канавок и спинок зубьев; алмазные и эльборовые круги для заточки и
шлифования инструмента; ионно-плазменное нанесение износостойких
покрытий; высокоэффективные смазочно-охлаждающие жидкости.
При проектировании цеха следует использовать ныне действующие
строительные нормы на промышленные объекты.
3. Преддипломная практика как основа дипломного проектирования
Целью преддипломной практики является получение практических знаний
и материалов по выбранной теме дипломного проекта. Длительность
практики - 35-40 дней.
Задачи преддипломной практики:
* установить номенклатуру инструмента, выпускаемого предприятием в
текущий момент времени относительно стабильно. Выбрать тему дипломного
проекта и согласовать ее с консультантом;
* изучить конструкцию выбранного инструмента и технологию его
изготовления в цехах предприятия;
* собрать имеющийся на предприятии материал по проектированию
инструмента, технологии его изготовления, технологическим регламентам,
инструменту второго порядка, технологическим приспособлениям,
средствам контроля;
* собрать материал по экономической части проекта, по проектированию
участка цеха и экологическим вопросам проекта.
В результате прохождения практики студент-дипломник должен уметь
рассчитывать и проектировать инструмент, выбранный им в качестве темы
проекта. Он должен полностью владеть особенностями выполнения рабочих
чертежей на заводе, знать относящиеся к ним стандарты и РТМ, владеть
техническими требованиями и допусками на проектируемый инструмент.
Он должен не только глубоко изучить операционные карты, взятые на
предприятии, но и изучить выполнение каждой операцию на конкретном
станке в цехе, включая фактические режимы резания, основное
технологическое и штучное время, действующие расценки. На каждой
операции изучить применяемый инструмент второго порядка и
приспособления. Понять особенности настройки станков и операционный
контроль.
В силу имеющихся трудностей по организации практики на предприятиях
и нестабильной работе заводов, преддипломная практика может быть
заменена на предварительную подготовку к дипломному проектированию в
МГТУ "МАМИ" под руководством основного консультанта. В этих случаях
тема дипломного проект должна соответствовать конструкторско
исследовательскому направлению с соответствующим ее обеспечением
литературой, чертежами, отчетами по НИР, каталогами иностранных
- 4 -
фирм-изготовителей. Основной консультант должен хорошо владеть
вопросом для восполнения недостатка в практическом изучении объекта
проектирования.
4. Объем и этапы работы над дипломным проектом
Объем графической части проекта должен быть не менее 12 листов
формата А1, причем, если сборочный чертеж конструкции занимает 1,5-2
листа, то его рассматривают как один тематический лист.
Работа над проектом ведется в течение 3 - 3,5 месяцев и состоит из
следующих этапов:
---
Этап работы Примерная трудоемкость, Удельный вес,
в рабочих днях %%
---
Литературно-патентный поиск
(во время практики) 6 7
Обзорные листы 5 6
Расчеты нового инструмента 4 4,5
Разработка сборочных чертежей 7 8
Деталировка чертежей 6 7
Разработка маршрутного
техпроцесса 1 1
Разработка операционных карт 6 7
Проектирование технологических
наладок 10 12
Проектирование приспособлений 6 7
Проектирование инструмента
второго порядка 4 4,5
Проектирование средств контроля 3 3,5
Расчет потребного количества
станков 2 2
Проектирование участка цеха 4 4,5
Выполнение экономической части 7 8
Написание пояснительной записки 15 18
-----
5. Содержание этапов работы над проектом
5.1 Литературно-патентный поиск
Выполняется сразу после выбора темы проекта и согласования ее с
основным руководителем, т. е. во время преддипломной практики.
- 5 -
Собираются все имеющиеся сведения, опубликованные в учебных пособиях,
монографиях, технических отчетах, каталогах зарубежных фирм,
в реферативном журнале и выпусках Экспресс-информации (ВИНИТИ АН),
патентах и авторских свидетельствах СССР. Должна быть предусмотрена
работа в течение 2-3 дней в патентной библиотеке ВНИИГПЭ, поскольку
только там имеется полный патентный фонд и реферативные журналы по
отчественным патентам. Особую ценность представляют каталоги инофирм,
собираемые на международных промышленных выставках, поскольку все
новые раработки, публикуемые в каталогах фирмы обязательно
предварительно запатентовали.
5.2 Обзорные листы
В зависимости от направления проекта, обзорные листы могут содержать
общие виды инструмента одного функционального назначения, но разного
исполнения (например виды конструкций сборных червячных фрез,
исполнения червячных фрез для нарезания колес под шлифование, под
шевингование, полнопрофильных и т. д.). Для сложного специального
инструмента на обзорных листах помещают и детали, которые они
обрабатывают.
Если в проекте разрабатывается какая-либо система инструмента (типа
BTS, FTS, UTS, CAPTO, Varilock, модульных систем расточного
инструмента, модульных торцовых фрез и т. п.) то на обзорных листах
приводят альтернативные системы одного функционального назначения с
показом их особенностей, достоинств и недостатков.
5.3 Расчеты нового инструмента
Для инструмента со сложным профилем режущей части, например
работающий методом обкатки, перед проектированием профиль рассчитывают
по заданному профилю обрабатываемой детали. Существуют разные методики
расчета, апроксимирующие задачу как плоскостную или рассматривающую ее
в пространстве (см.[1],[2],[3]). Необходимо выбрать методику,
гарантирующую получение детали в заданных допусках. Кроме того, выбор
метода профилирования следует увязать с имеющимися средствами контроля
инструмента. Так например, выбрав для профилирования червячных фрез
конволютный основной червяк с прямолинейным профилем в нормальном
сечении, мы должны представлять, что точные приборы для его измерения
отсутствуют и такую фрезы можно будет контролировать только шаблонами,
что весьма неточно.
Большинство расчетов, приводимых в литературе, выполняют с помощью
калькулятора и таблиц тригонометрических и инвалютных функций с
точностью до 6 знака после запятой, что достаточно трудоемко. Расчеты
инструмента на ЭВМ в литературе обычно не доведены до рабочих программ
- 6 -
и содержат ошибки. Поэтому предпочтительно использовать проверенные
практикой заводские программы расчетов на персональных компьютерах,
которые надо попытаться получить на преддипломной практике.
Новые конструкции многолезвийных инструментов со сменными
неперетачиваемыми пластинами (концевые фрезы с винтовым расположением
СНП, дисковые фрезы и протяжки для шеек коленвалов, головки для
попутного точения и т. п.) требуют расчета координат отверстий и гнезд
под СНП, углов наклона их осей отверстий. Часто методики таких
расчетов еще не разработаны.
5.4 Разработка сборочных чертежей
Сборочный чертеж (чертежи) на разрабатываемый инструмент выполняют
на отдельном листе (или листах) в 2-3 проекциях с дополнительными
видами, сечениями и разрезами, полностью описывающими конструкцию и
позволяющими выполнить рабочие чертежи всех входящий в нее деталей.
Если объектом проекта является система инструмента ( например система
блочного инструмента для токарных станков с ЧПУ),то на первом
конструкторском листе вычерчиваются все режущие и вспомогательные
инструменты, входящие в систему. Затем выбирают 1 или 2 представителя
инструментов системы и разрабатывают сборочные чертежи режущего и
вспомогательного инструмента. На сборочный чертеж разрабатывают
спецификацию на отдельной форматке А4, и размещают ее в пояснительной
записке вместе с описанием конструкции инструмента.
Может быть также разработан общий вид инструментального магазина,
кассет, грейфера для осуществления автоматической замены
инструментальных блоков в такой системе.
На сборочном чертеже должны быть заданы основные и габаритные
размеры, присоединительные размеры, посадки. Чертеж сопровождают
текстовые надписи, относящиеся к особенностям сборки и точности
инструмента. При использовании старых заводских чертежей все посадки
должны быть указаны в действующей системе допусков и посадок ИСО.
5.5 Деталировка чертежей
На следующем конструкторском листе выполняют детальные чертежи
инструмента. Каждую деталь вычерчивают в необходимом количестве
проекций, сечений, разрезов с простановкой размеров, допусков,
шероховатости на отдельной форматке, сопровождая чертеж текстовой
частью. Стандартные присоединительные элементы инструмента
(хвостовики, посадочные отверстия, центровые отверстия) должны быть
показаны всеми размерами, без ссылок на стандарты. Предельные
отклонения размеров поверхностей, заданные на сборочном чертеже буквой
и номером квалитета, должны быть переведены в числовые значения
- 7 -
допусков, им соответствующие. Все старые обозначения шероховатости на
заводских чертежах должны быть заменены на ныне действующие. В верхнем
правом углу чертежа должны быть указана шероховатость поверхностей, не
заданная на поле чертежа. В текстовой части отдельным пунктом
указывают какому квалитету соответствуют неуказанные предельные
отклонения размеров (например: "неуказанные предельные отклонения
размеров: валов h14, отверстий Н14, остальных +/-IT14/2").
Для сборного инструмента с твердосплавными СНП должны быть
разработаны рабочие чертежи пластин с детализацией геометрии их
передних поверхностей для оптимального формирования стружки.
5.6 Разработка маршрутного техпроцесса
Маршрутный техпроцесс разрабатывают на режущий и вспомогательный
инструмент, который может являться представителем всей номенклатуры
инструментов, задаваемой для проектирования участка инструментального
цеха. Он должен содержать перечень всех необходимых для изготовления
инструмента операций(включая заготовительные, слесарные, термические)
станки, приспособления, инструмент второго порядка и быть согласован с
основным консультантом.
5.7 Разработка операционных карт
На основе разработанного маршрутного техпроцесса на каждую операцию
разрабатывают операционные карты по форме и содержанию,
соответствующие ЕСТД. Карты должны содержать эскиз заготовки после ее
обработки с исполнительными размерами, допусками, техническими
требованиями, настройками станков (если они требуются).
Выбирают метод получения и размеры заготовки, исходя из расчета
общих припусков на обработку. Припуски могут быть рассчитаны подробно
по методикам в [4] или быть назначены на основании действующих на
предприятии опытно-статистических таблиц. На чертеже заготовки
указывают размеры с допусками, соответствующими методу изготовления, а
также техническими требованиями (включая балл карбидной неоднородности
быстрорежущей стали). Должен быть рассчитан вес (масса) заготовки.
Операционные карты включают в объяснительную записку и к ним могут
быть сделаны дополнительные пояснения и коментарии.
5.8 Проектирование технологических наладок
Наиболее сложные, представительные операции должны быть вынесены на
отдельные листы в виде технологических наладок. Этот выбор должен быть
согласован с основным консультантом.
- 8 -
Обычно каждая наладка выносится на лист форматом А1 или А2 и дается
в одной или в двух проекциях. Вычерчивается обрабатываемая заготовка
инструмента, закрепленная на станке, патрон рациональной конструкции
для закрепления заготовки и часть шпиндельной бабки, задний
поддерживающий центр (неподвижный или вращающийся) с пинолью и частью
корпуса задней бабки. На фрезерных операциях вычерчивается делительная
головка, оправка с заготовкой, поддерживающие заготовку
приспособления, специальная фреза со своей оправкой. Приводится полная
характестика инструмента второго порядка, характеристика шлифовального
круга, режимы резания и основное технологическое время, выполняемые
размеры и допуски, технические требования.
5.9 Проектирование приспособлений
В проектах технологического направления следует спроектировать
приспособления для закрепления заготовки инструмента на станке. Это
может быть специальный патрон, тиски с гидро - или пневмоприводом,
делительная головка прямого деления и т. п. Для шлифовальных операций
проектируют приспособления для правки круга и для закрепления
заготовок. Объектом проектирования могут быть специальные контрольные
приспособления. В проекте может быть разработано до 3 приспособлений в
виде сборочных чертежей со спецификациями к ним.
Если объектом проекта является система инструмента, то вместо
технологических приспособлений на 2-3 листах показывают сложный
вспомогательный инструмент, например головки для работы вращающимся
инструментом на токарных обрабатывающих центрах, ускорительные головки
или угловые головки для станков с ЧПУ фрезерно-расточной группы. Это
могут быть барабанные или дисковые инструментальные магазины,
грейферы, система идентификации, система информации о предельном
износе инструмента.
5.10 Проектирование инструмента второго порядка
На 1 листе дают рабочие чертежи представителей инструмента второго
порядка, применяемого в техпроцессе. Это могут быть сборные резцы или
резцовые вставки для станков с ЧПУ, протяжки, специальные фрезы для
стружечных канавок и спинок зубьев осевого инструмента, зуборезный
инструмент. Обычно инструмент второго порядка проектируют на форматах
А3 или А2, размещаемых на 1 листе А1.
5.11 Проектирование средств измерения
Помимо приспособлений для контроля отдельных элементов режущего
инструмента, в проекте технологического направления должны быть
представлены шаблоны, предельные калибры и средства базирования
- 9 -
мерительного инструмента относительно контролируемого инструмента.
Специальные мерители размещают на отдельном листе или вместе с режущим
инструментом второго порядка.
5.12 Расчет потребного количества станков
Дипломный проект технологического направления предусматривает проект
участка инструментального цеха по производству номенклатуры
инструмента, близкой к выбранному для детальной проработки. Поскольку
реальная потребность основного производства в инструменте одного
типоразмера не может загрузить участок цеха, в задании на дипломное
проектирование устанавливают номенклатуру изготавливаемого инструмента
и годовую программу выпуска каждой позиции.
Для заданной номенклатуры и программы выпуска инструмента определяют
типовых представителей инструмента (тип, размер). Трудоемкость каждого
типоразмера устанавливают приближенно по сравнению с трудоемкостью
базового инструмента, на который был разработан подробный техпроцесс.
Потребное количество оборудования рассчитывают по основным
операциям: токарным, фрезерным, сверлильным, протяжным, шлифовальным и
заточным. Модели специального отечественного оборудования выбирают по
РТМ ВНИИинструмента [5], который отражает положение с выпуском
спецоборудования для инструментального производства в стране на конец
1987г. Точность этих станков иногда ниже требований обработки
инструмента на финишных операциях и тогда используют импортное
оборудование. Это внутришлифовальные, плоскошлифовальные, заточные и
затыловочные станки, а также специальные приборы для зуборезного
инструмента.
Импортное оборудование выбирают аналогичным применяемому на заводе,
где проходила преддипломная практика, или по каталогам
фирм-изготовителей, получаемым на специализированных выставках.
5.13 Проектирование участка цеха
Участок инструментального цеха занимает часть его производственной
площади и может быть расположен как вдоль наружной стены, так и в
средней части. На плане показывается весь или большая часть площади
цеха с проездами и службами. Оборудование может быть показано только
на площади проектируемого участка.
Оборудование размещают по ходу техпроцесса. Шлифовально-заточное
оборудование отделяется от прочих станков легкой перегородкой. Помимо
станков предусматривают слесарные рабочие места, оборудование для
маркировки инструмента. На участке предусматривают промежуточный
склад, склад готовой продукции, отделение ОТК, помещения для мастеров
и другие службы.
- 10 -
Размеры и форма станков в плане должны в выбранном масштабе
соответствовать их типам и моделям. Расстояние между станками должны
соответствовать нормам и учитывать возможные наибольшие перемещения
столов. В площадь, занимаемую станком, включают шкафы управления и
стойки ЧПУ, гидростанции, тумбочки, рабочее место оператора.
5.14 Выполнение экономической части
Экономическая часть проекта должна быть тесно связана с его основной
частью. Она может быть направлена на оценку экономической
эффективности разработанного инструмента по сравнению с другими
решениями, экономической эффективности от изменений операций
техпроцесса и др. В ней может быть разработан сетевой график создания
новой техники или проведен анализ современного нормирования операций
техпроцесса или расчета отпускной цены изготовленного инструмента.
5.15 Обеспечение безопасности жизнедеятельности и окружающей среды
В инструментальном производстве потенциальную опасность представляют
электрооборудование станков и установок; использование вредных
смазочно-охлаждающий сред, их приготовление и утилизация; формирование
стружки при работе на высоких скоростях резания на токарном и
фрезерном оборудовании; образование вредной пыли и шлама при сухом
шлифовании и заточке инструмента; нанесение на инструмент различных
покрытий. По согласованию с консультантом БЖД разрабатываются
мероприятия по технике безопасности в одном из этих направлений.
5.16 Пояснительная записка
Пояснительную записку составляют на листах писчей бумаги форматом А4.
Текст может быть рукописным или напечатанным на машинке или компьютере
через 1,5 или 2 интервала на одной стороне листа. Записка должна иметь
титульный лист установленной формы с подписями на нем. Далее следует
задание на выполнение проекта, также установленной формы.
Следующие за заданием главы записки должны полностью соответствовать
разделам проекта. Во ввведении описывается состояние вопроса,
актуальность темы, обзор существующих решений, патентный анализ. В
главе 1 описывают разработанную конструкцию, ее расчет,
профилирование, преимущества сделанных изменений. В главе 2 описывают
технологию изготовления инструмента, приводят все операционные карты с
эскизами, описывают технологические наладки, вынесенные на листы,
настройки станков, выбор или расчет режимов резания. В главе 3
описывают конструкции спроектированных приспособлений, их
функционирование, требования к точности. В главе 4 рассматривают
- 11 -
спроектированный инструмент 2-го порядка и средства измерения. В главе
5 приводят все расчеты потребного оборудование и этапы проектирования
участка инструментального цеха. В главе 6 описывают экономические
исследования и в последней главе выполнение задания по БЖД. Записка
должна содержать общие выводы и список использованной литературы.
6. Работа с консультантами
Дипломное проектирование студенты-дипломники ведут под руководством
и контролем консультантов. Консультанты должны начать работу с
дипломником в период преддипломной практики, рассмотрев и согласовав
возможную тему проекта, выдав задание на сбор материалов. Приняв отчет
по практике, консультанты разрабатывают задание по всем разделам
проекта, определяют содержание графического материала. Основной
консультант встречается с дипломником не режу 1 раза в неделю,
рассматривает и исправляет предварительно выполненные чертежи,
расчеты, описания. Консультанты по экономической части и БЖД
контролируют выполнение своих заданий в четко запланированные сроки.
Основной консультант подписывает все листы проекта, читает и
подписывает записку, готовит отзыв о работе дипломника над проектом,
проверяет готовность дипломника к докладу своего проекта на ГАК.
Консультанты по экономической части и БЖД рассматривают выполненные
разделы проекта и подписывают титульный лист записки.
7. Оформление титульного листа и получение внешнего отзыва
Дипломный проект, подписанный всеми консультантами, передается на
утверждение заведующим кафедрой, который может поручить
предварительный просмотр проекта и визирование тиитульного листа
преподавателю, ведущиму данную дисциплину.
После утверждения проекта заведующим кафедры он направляется на
отзыв внешнему рецензенту - ведущему специалисту предприятия, СКБ или
НИИ. Полученный отзыв прикладывается к записке и рассматривается при
защите проекта на ГАК.
8. Организация защиты проекта
Защита дипломных проектов может быть организовано как в МГТУ "МАМИ",
так и на одном из предприятий отрасли (ОАО "АМО-ЗИЛ", ОАО "Москвич",
ОАО "Московский подшипник", НИИТавтопром и др.). Приказом ректора
назначается ГАК в составе 12-13 членов: ведущих специалистов
предприятия, преподавателей кафедр АССИ, экономических исследований,
БЖД, технологии машиностроения. Председателем ГАК назначается ведущий
специалист предприятия. Защита состоит из доклада дипломанта
(8-10мин), рассмотрения отзывов, ответов на вопросы. Оценка проекта по
пятибальной шкале выводится как средняя арифметическая оценок членов
ГАК.
Примеры оформления записки к проекту "Участок цеха с разработкой
конструкции и технологии шлицевой червячной фрезы"
ОПЕРАЦИЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ ПРОФИЛЯ ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНЫХ ШЛИЦЕВЫХ ФРЕЗ
Фрезерование профиля основного червяка фрезы выполняется после
полной токарной обработки и протягивания шпоночного паза. Целью этой
операции является образование профиля, максимально приближенного к
форме зуба готовой фрезы с оставлением припуска на токарное
затылование и шлифование-затылование зубьев.
Поскольку наибольший объем продукции составляют червячные модульные
фрезы со стандартным прямолинейным 20градусным профилем, именно для
них на МИЗ"е разработаны и изготовлены дисковые фрезы с остроконечными
зубьями от m=1,75 до m=10мм. После фрезерования основных червяков при
этом достигают полной высоты зубьев Н=2,5m и толщины витка червяка на
начальной прямой sn = 0,5tn + DELTA s, где DELTA s - припуск на
токарное затылование и шлифование-затылование профиля зубьев фрезы.
Для червячных шлицевых фрез специальных дисковых фрез нет, так как
профиль червяка должен быть криволинейным и переменным для каждой
конкретной фрезы. Операцию фрезерования червяка выполняют дисковыми
фрезами для червячных модульных фрез приближенно подбирая размеры
профиля фрезы для заготовки шлицевой фрезы. При этом стараются
профрезеровать профиль как можно глубже, а припуск по толщине витка
оставить возможно меньшим. Подбор удобно делать прочерчиванием профиля
впадины шлицевой фрезы и наложением на нее 40 градусного профиля
дисковой фрезы, как показано на эскизе:
Из расчета профиля фрезы выбираем размеры двух крайних точек
профиля: точку 1 на высоте 4,02 от вершины зуба и точку 2 на высоте
0,4 от вершины зуба. В этих точках толщины зубьев равны: В1=10,034 и
В2=8,89. Расстояние по оси Y между точками 1 и 2 равно 3,62мм, а
разность (В1-В2)/2= 0,572. Найдем угол прямой между точками 1 - 2 и
осью симметрии зуба: tgALFA = 0,572/3,62 = 0,158011 ALFA=8 58'.
Отсюда следует, что дисковые модульные фрезы с углом профиля 20град.
- 2 -
плохо подходят для данной шлицевой фрезы. Если такая фреза будет
контактировать с номинальным профилем в точке 2, то в точке 1 мы
получаем дополнительный припуск 0,65мм с каждой стороны впадины при
глубине фрезерования t = 5+0,1мм. При такой схеме предварительного
образования профиля можно выбрать дисковую фрезу для фрезерования
червяка модуля 8мм. Такая фреза имеет толщину зуба на высоте 10мм
равную 12,56мм, а толщина по наружному диаметру равна 5,28мм с
радиусами при вершине r=2,0мм.
В этом случае на операции токарного затылования будет необходимо
сначала прорезать канавку у дна впадин специальным прорезным резцом
без затылования, проточить профиль впадины также бех затылования и
только после этих переходом затыловать фрезу фасонным резцом с
кулачком 4,5мм.
Возможен и второй вариант выбора дисковой фрезы: взять фрезу для
червяка модуля 3мм, имеющую толщину профиля по наружному диаметру 2мм.
Этой фрезой профрезеровать заготовку шлицевой фрезы на полную высоту
профиля, включая канавку. Припуск по ширине впадины по начальной
прямой будет тогда составлять более 3мм с каждой стороны. На операции
токарного затылования проточить профиль без затылования с каждой
стороны спадины до затылования.
На фото 1 показано фрезерование основного червяка у заготовки
червячной фрезы на червячно-фрезерном станке фирмы Pfauter (Германия).
Этот станок наиболее подходит для данной операции, так он отличается
высокой жесткостью и надежностью. По направляющим станины 1
перемещаются в осевом напралении длинные салазки 2 вместе с
вмонтированной в них бабкой заготовки 3. Осевое перемещение салазки
получают от длинного ходового винта станка, кинематически связанного с
медленным вращением заготовки. За один оборот заготовки салазки 1
должны переместиться на 1 осевой шаг фрезеруемой заготовки червяка.
Это достигается настройкой гитары шага сменными шестернями.
На виде сверху станина станка имеет Т-образную форму и на
выступающей назад ее части имеются направляющие для салазок мощной
фрезерной бабки. Бабка состоит из двух частей: корпуса с приводом и
поворачиваемой на угол подъема червяка частью с шпинделем для фрезы.
Дисковая фреза приводится во вращение червячной передачей, колесо
которой видно на фото.
На фото 2 укрупненно показана рабочая зона станка сверху. Видно, что
ось шпинделя повернута на угол 10град., что позволяет зубьям дисковой
фрезы возможн ближе подойти к фрезеруемой заготовке, т. е. исключает
касание крышки червячной передачи (на фото она снята) фрезеруемой
- 3 -
заготовки. Такой наклон оси шпинделя у рассматриваемого станка делает
необходимым использовать дисковые фрезы с несимметричным прфилем зуба:
с одной стороны угол профили равен 30, а с другой 10град. при общем
угле 40град.
Дисковая фреза установлена на короткой оправке с конусом Морзе #5,
входящим в отверстие шпинделя, закреплена гайкой, после которой
имеется короткий конус для поддержки оправки отодвигаемой опорой.
Заготовка червячной фрезы устанавливается на специальной оправке,
имеющей с правой стороны конус Морзе #4 с замком, вставляемый в
отверстие шпинделя изделия. Базовый торец оправки отстоит от шпинделя
на минимально необходимое для выхода дисковой фрезы расстояние.
Заготовка устанавливается на цилиндрической части оправки на шпонке и
закрепляется гайкой с буртом. После гайки оправка имеет укороченный
конус, за который она поддерживается задней бабкой. Такое крепление
дисковой фрезы и заготовки обеспечивает наибольшую жесткость, что
позволяет фрезеровать червяк с глубиной фрезерования, равной высоте
профиля, т. е. за один проход.
В зависимости от модуля наружный диаметр, число зубьев и размеры
профиля дисковой фрезы меняются. Исполнение фрез с остоконечными
зубьями позволяет увеличить их количесво до максимально возможного.
При этом через зуб с правой и левой стороны зубья доходят лишь до
половины высоты профиля.
Червячное фрезерование дисковыми фрезыми из быстрорежущей стали
является надежным, но малопроизводительным процессом. Для уменьшения
влияния на машинное время пути врезания и сокращения вспомогательного
времени, одновременно фрезеруют не одну, а 2-3 заготовки, закрепленных
на одной оправке.
Фрезерование ведут с обильным охлаждением зоны резания эмульсией.
Режимы резания рассчитывают исходя из предельно допустимой скорости
фрезерования 25...30м/мин и подачи на зуб дисковой фрезы
sz=0,01...0,015мм/зуб. Под подачей здесь следует понимать медленное
вращение загтовки. Поэтому время фрезерования 1 заготовки составляет
более 60мин, что допускает многостаночное обслуживание.
Настройка станка заключается в установке сменных зубчатых колес в
гитару осевого шага, установку и закрепление дисковой фрезы, поворот
фрезерной головки на угол подъема витка червяка, установку и
закрепления заготовки или заготовок на оправке, перемещении фрезерной
бабки к оси заготовки на величину глубины фрезерования. Число оборотов
шпинделя фрезы n настраивают парой сменных зубчатых колес.
- 1 -
ОПЕРАЦИЯ ШЛИФОВАНИЯ ПРОФИЛЯ ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНЫХ ШЛИЦЕВЫХ ФРЕЗ
Является последней в технологическом процессе. Она выполняется после
операции заточки фрез по передней поверхности. Шлифованная передняя
поверхность является базой для измерения профиля шаблонами и на
проекторе.
На МИЗ"е за этой операцией постоянно закреплены два
универсально-затыловочных станка комбината MWM фирмы Max Mueler (ГДР)
модели UHD-2 и один шлифовщик 8 разряда. На одном из станков
выполняется шлифование-затылование профиля зубьев фрез, а на втором -
шлифуют и корректируют профиль ролика для накатывания шлифовального
круга.
На обоих станках установлены шлифовальные устройства на поперечных
суппортах вместо резцодержателей для токарного затылования.
Шлифовальное устройство имеет плиту 1 с цилиндрической поверхностью,
на которую базируется корпус 2 с возможностью поворота на угол подъема
витков фрезы. В корпусе закрепляется шлифовальный шпиндель 3 и
индивидуальный электродвигаРеменная передача 5 связывает
двигатель со шпинделе.
На корпусе закрепляется таже приспособление для алмазной правки
шлифовального круга 6.
Рис. Шлифовальное устройство на затыловочном станке
- 2 -
На конический конец шлифшпинделя устанавливается стальная бобина 7 со
шлифовальным кругом 7 (диаметром 65-90мм). На втором коническом конце
шлифшпинделя устанавливается малый шкиф ременной передачи, повышающей
частоту вращения от двигателя шпинделю примерно в 2,5 раза, что
необходимо для получения скорости шлифования до 35м/с.
Для выполнением операции станок настраивают сменными шестернями на:
* осевой шаг to нарезки фрезы;
* шаг винтовой линии канавок T;
* число зубьев фрезы Z.
Устанавливают кулачок затылования с падением k.
Шлифуемую фрезу на оправке с хомутиком устаналивают в центрах.
Вращение фрезы от шпинделя станка передается удлиненным пальцем.
Посадка фрезы на цилиндрическую поверхность оправки H6/h5. Она
упирается в торцец фланца оправки, биение которого не превышает
0,003мм, и закрепляется гайкой, торец которой прошлифован от резьбы.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
