Технология изготовления фрезы

Записка.doc

Изготовляемая фреза диаметром 30 мм длиной состоит из двух частей:
Рабочая часть – Р6М5
Хвостовая часть – Сталь 45
Величины припусков для заготовок сварного инструмента стержневого типа Табл. № 1
Диаметр концов свариваемых заготовок d
Припуск к на величину дефектного слоя со стороны быстрорежущей стали
Припуск а на усадку для быстрорежущей стали
Припуск в на усадку для конструкционной стали
Припуск m на подрезку торца мм
Размеры заготовок из быстрорежущей стали Lбс и из конструкционной стали Lкс
быстрорежущая сталь конструкционная сталь
Определение длины заготовок рабочей и хвостовой части (рис 2):
l1=lk+(1-2)мм для фрез диаметром 17мм
l1 =lk – 15d мм для фрез диаметром > 17мм
Определение диаметра заготовок рабочей и хвостовой части:
Определение размеров осуществляется из ходя из следующих условий:
заготовки выбираются из прутков горячекатанного проката обычной точности
сваренные заготовки будут обрабатываться на токарно-винторезном станке
примем что для получения сверла диаметром d заготовка будет обрабатываться черновым чистовым обтачиванием черновым чистовым шлифованием.
Минимальный припуск при обработке наружных цилиндрических поверхностей рассчитывается по формуле:
Rz – высота неровностей профиля на предшествующем переходе мкм
h – глубина дефектного поверхностного слоя на предыдущем переходе мкм
- суммарная погрешность расположения обрабатываемой поверхности мкм
- погрешность установки на выполняемом переходе мкм.
Значения указанных параметров для технологического процесса обработки заготовки фрезы приведены в табл.№2 – табл.№5.
Зацентровка сваренных частей заготовки сверла будет произведена в соответствии с линией центров заготовки из БС погрешности которые могут возникнуть из-за разнице в диаметрах заготовок свариваемых частей будут устраняться за счет заготовки из из КС (см. рис 3). Величина поля допуска составляет 08 мм для проката диаметром до 30 мм.
По формуле (1) подсчитывается величина припуска на каждом переходе а затем определяется суммарный припуск на обработку. Подсчитанная величина диаметра заготовки округляется в большую сторону до величины кратной 1 мм и условно считается что может быть заказан такой диаметр проката.
Погрешность установки заготовок (проката) в трехкулачковом патроне () мкм [1]
Качество поверхности сортового проката обычной точности мкм
Точность проката (обычная)
Точность и качество поверхности заготовок из проката после механической обработки
Обработка наружных поверхностей
Точение проката обычной точности
Шлифование проката обычной точности
Суммарная погрешность отклонения формы поверхности мкм на 1 мм [1]
Характеристика проката
Без правки при точности прокатки:
Данные для расчета припуска на механическую обработку по переходам мкм [1]
Черновое обтачивание
Чистовое обтачивание
Определяем длины заготовок исходя из условий сваривания
Из таблиц выбираем следущее:
Lкс=102+63+15=1065мм округляем Lкс=107 мм
Lбс=90+4+6+15=1015мм округляем Lбс=102 мм
Определяем диаметр заготовки исходя из минимального припуска
Исходя из полученных данных выбираем заготовки диаметром 35 мм.
Описание приспособления
Каждому размеру станка (по ширине стола) должен соответствовать определенный типоразмер делительной головки. Так к консольно-фрезерным станкам № 2 (с шириной стола 320 мм) рекомендуется делительная головка с наибольшим диаметром обрабатываемой заготовки D = 250 мм а к фрезерным станкам № 3 (с шириной стола 400 мм) — делительная головка УДГ-О-320 и т. д. На рис. 196 показана универсальная делительная головка. На чугунном основании 20 со стяжными дугами 9 установлен корпус 10. Ослабив гайки можно поворачивать корпус на угол определяемый по шкале и нониусу 12. На опорной плоскости основания делительной головки имеются два параллельных шпинделю сухаря предназначенных для установки головки в пазы стола фрезерного станка. В корпусе расположен шпиндель со сквозным отверстием. Его концы расточены на конус Морзе. На одном из них устанавливается центр 21 на другом — оправка для дифференциального деления. На переднем конце шпинделя имеются резьба и центрирующий поясок 7 необходимые для крепления трехкулач-кового самоцентрирующего или поводкового патрона. На буртике шпинделя установлен лимб 8 непосредственного деления с 24 отверстиями. В средней части шпинделя расположено червячное колесо с круговой выточкой на торце в которую входит конец зажима 11. Оно получает вращение от червяка расположенного в эксцентричной втулке. Поворотом втулки с помощью рукоятки червяк можно ввести в зацепление или вывести из него. Делительный диск сидит на валу смонтированном- в подшипниках скольжения установленных в крышке 19. Крышка фиксируется на корпусе 10 центрирующей расточкой и крепится неподвижно к основанию.
Универсальная делительная головка
К делительному диску с помощью пружины прижат раздвижной сектор 18 состоящий из линеек 14 и зажимного винта 13 с помощью которого линейки устанавливают под требуемым углом. Пружинная шайба предотвращает самопроизвольный поворот сектора.
Вал 16 механического привода от станка смонтирован в подшипниках скольжения и расположен во втулке 15 закрепленной на крышке 19. На конце вала размещено коническое зубчатое колесо находящееся в постоянном зацеплении с коническим зубчатым колесом сидящим на валу делительного диска. Делительный диск фиксируется в требуемом положении стопором 17. Центр задней бабки можно перемещать в горизонтальном и вертикальном направлениях. В основании 24 расположен корпус 2 который штифтом связан с рейкой. Вращением головки зубчатого вала можно перемещать корпус вверх и поворачивать относительно оси штифта. В требуемом положении задняя бабка крепится на столе станка с помощью болтов и гаек. Пиноль 3 перемещается с полуцентром 4 при вращении маховичка 1 укрепленного на винте.
На опорной плоскости основания имеются два направляющих сухаря выверенных относительно оси пиноли которые обеспечивают совпадение центров делительной головки и задней бабки при установке их на столе станка. Люнет служит дополнительной опорой при обработке нежестких заготовок.
0.В корпусе 23 люнета расположен винт перемещающийся с помощью гайки 5 и имеющий призматическую головку 6 которая крепится стопорным винтом 22. Полууниверсальная делительная головка по устройству аналогична универсальной делительной головке.
В табл. 20 приведена краткая техническая характеристика делительных головок.
Непосредственное деление.
При непосредственном делении червяк головки должен быть выведен из зацепления с червячным колесом. Поворот обрабатываемой заготовки осуществляется вращением шпинделя. Отсчет угла поворота производится по градуированному на 360° диску с ценой деления 1°. Нониус позволяет производить отсчет угла поворота шпинделя с точностью до 5'. Угол поворота шпинделя при делении на z частей определяется по формуле
где а — угол поворота шпинделя град;
z — заданное число делений.
При каждом повороте шпинделя головки к отсчету соответствующему положению шпинделя до поворота следует прибавлять величину а найденную по формуле (1). У некоторых головок делительный диск (лобовой) для непосредственного деления не градуированный а имеет три делительных круг
с 24 30 и 36 отверстиями.
Три ряда отверстий в делительном диске позволяет производить непосредственное деление на 2 3 4 5 6 8 10 12 15 18 24 30 и 36 частей. Число промежутков между отверстиями выбранного делительного круга на лобовом делительном диске пропускаемых при повороте шпинделя головки определяется по формуле
где а — число отверстий выбранного круга на лобовом диске;
Простое деление. На рис. 197 показана кинематическая схема универсальных делительных головок (Д-250 и Д-320) простого деления. В этом случае червяк 8 должен быть введен в зацепление с червячным колесом 10. Поворот шпинделя 9 (деление) производится вращением рукоятки 2 с фиксато-
ром 3 относительно неподвижного закрепленного бокового делительного диска 1 имеющего концентрические окружности с отверстиями. При настройке фиксатор 3 устанавливают против выбранной окружности на делительном диске. Поворот рукоятки передается через цилиндрические зубчатые колеса 7 с передаточным отношением i = 1 и червячную пару с передаточным отношением i=140 на шпиндель. Шпиндель при этом должен повернуться на 1z часть оборота для деления окружности на z равных частей. Следовательно уравнение кинематической цепи движения шпинделя будет:
откуда получаем что n=40z
Пусть требуется разделить заготовку на z частей (например при фрезеровании зубчатого колеса с z зубьями). Это значит что после фрезерования каждой впадины требуется повернуть шпиндель вместе с заготовкой на 1z оборота следовательно рукоятку 2- на 40zоборотов. Если z40 то дробь 40z>1 и ее можно записать в виде:
где А — число целых (полных) оборотов рукоятки;
а и Ь — числитель и знаменатель правильной несокращенной дроби;
m — общий множитель при а и Ь выбираемый таким образом чтобы mb представляло собой число отверстий на какой-либо окружности делительного диска. Тогда та будет выражать число делений (шагов) на окружности лимба (или промежутков между соседними отверстиями выбранного круга mb) на которое должна быть повернута рукоятка 2 дополнительно к А целым оборотам. Отсчет требуемого поворота обрабатываемой заготовки производится по неподвижному делительному диску в одно из отверстий которого входит под-пружиненнкй штифт фиксатора. Диск этот двусторонний.
При простом делении гильза 4 конические колеса 5 и вал 6 в делении не участвуют (рис. 197).
Для удобства отсчета промежутков между отверстиями (или отсчета отверстий) делительного круга служит раздвижной сектор (рис. 198) который состоит из двух ножек 1 и 3 Эти ножки могут вращаться одна относительно другой.
Ножки сектора устанавливают так чтобы между ними было число промежутков та- Для установки сектора в рабочее положение надо ввести стержень фиксатора в одно из отверстий выбранного делительного круга например в отверстие А. Освободив винт 2 крепящий ножки 1 и 3 сектора подводят ножку 1 к стержню фиксатора. Отсчитав число промежутков круга ножку 3 фиксатора подводят к последнему отверстию В и закрепляют сектор винтом 2.
Кинематическая схема головок УДГ-О-250 и УДГ-О-320 простого деления
Следует запомнить что если отсчет производить по числу отверстий круга начиная с того в которое входит штифт фиксатора то число отверстий должно быть на единицу больше числа промежутков между отверстиями та На рис. 198 отсчитано пять промежутков круга ограниченных шестью отверстиями.
После фрезерования поверхности заготовки при данном положении фиксатора следует повернуть рукоятку головки по часовой стрелке ввести стержень фиксатора в отверстие В и повернуть сектор в том же направлении до соприкосновения с ножкой 3. Сектор в новом положении показан на рис. 198 пунктиром. Рукоятку надо вращать всегда по часовой стрелке чтобы избежать влияния мертвых ходов в передаче от валика рукоятки к шпинделю головки. Когда фиксатор рукоятки окажется напротив последнего пропускаемого промежутка между отверстиями круга рукоятку фиксатора необходимо отпустить и осторожно постукивая по ней рукой довести до требуемого положения. В этот момент фиксатор под действием пружины войдет в отверстие круга.
Если рукоятка была случайно повернута дальше чем требуется то необходимо ее повернуть против часовой стрелки несколько дальше пропущенного отверстия после чего осторожным постукиванием вновь повернуть по часовой стрелке до требуемого положения.
Настройка делительных головок для фрезерования винтовых канавок
На рис. 201 показана кинематическая схема настройки универсальных делительных головок для фрезерования винтовых поверхностей. Для образования винтовой канавки заготовку необходимо непрерывно вращать и одновременно перемещать вдоль оси на величину шага винтовой канавки за один ее оборот. Для этого ходовой винт продольной подачи стола соединяют с помощью гитары сменных зубчатых колес zi Z2 гз и Z4 со шпинделем 9 делительной головки (обозначения см в тексте к рис. 199). Вращение ходового винта вызывает вращение шпинделя делительной головки с заготовкой и одновременно их перемещение совместно со столом. Чтобы определить передаточное отношение сменных зубчатых колес необходимо знать шаг нарезаемой винтовой канавки и характеристику станка. Характеристикой универсально-фрезерного станка А называется шаг винтовой канавки которая будет профрезерована на данном станке при передаточном отношении сменных зубчатых колес соединяющих винт станка и валик привода делительной головки равном единице. Допустим что передаточное отношение сменных зубчатых колес равно единице.
Передаточное отношение всех постоянных колес делительных головок связывающих винт продольной подачи стола с валиком червяка 8 равно единице. Ясно что когда винт продольной подачи стола делает один оборот стол перемещается на величину шага винта т. е. червяк головки сделает один оборот а шпиндель головки повернется на Чт оборота. Следовательно шпиндель головки сделает полный оборот когда винт подачи стола сделает 40 оборотов а стол станка переместится на величину равную произведению числа оборотов винта (40) на его шаг (6 мм) т. е. составит 40x6 мм=240 мм. Таким образом за один оборот шпинделя делительной головки и следовательно обрабатываемой заготовки при принятом допущении 0ш=1) на ней будет образована винтовая канавка с шагом 240 мм. Число 240 = 40x6 и есть характеристика станка. В общем случае характеристика универсально-фрезерногостанка А определяется по формуле:
где t при шаге винтовой канавки равном 60 мм это соотношение должно быть равно 4 и т. д.
Таким образом передаточное отношение сменных зубчатых колес соединяющих винт продольной подачи стола и валик привода делительной головки определяется по формуле:
где А — характеристика станка Н — шаг винтовой канавки мм. На рис. 202 показана гитара применяемая для установки сменных зубчатых колес при фрезеровании винтовых канавок.
Расчет приспособления.
Расчет данного приспособления сводиться к расчету количества зубьев в гитаре зубчатых колёс передающей вращение с ходового винта станка на шпиндель делительной головки.
=30 – угол подъема винтовой канавки.
Za=40 – количество зубьев постоянных колес.
N=40 – передаточное отношение червячной пары делительной головки.
Разделим передаточное отношение i поровну на все пары колес тогда получаем:
z3 принимаем равным 25 из этого следует:
Выбор режимов термообработки
После операции сваривания необходимо отжечь заготовку для снятия остаточных напряжений.
Для достижения необходимой твердости фрезы необходимо закалить заготовку и произвести тройной отпуск.
Закалка (4х тигельная электросоляная ванна).
А) Первый подогрев – до 6500 С в 1й ванне.
Б) Второй подогрев – до 8500 С в 2й ванне.
В) Окончательный нагрев – до 12000-12100 С в 3й ванне.
Г) Охлаждение в соли 600-6500 С в 4й ванне.
Д) Охлаждение на воздухе до температуры цеха.
Отпуск производят 3 раза.
А) Нагрев до 5600 С в соляной ванне.
Б) Охлаждение на воздухе до температуры цеха.
В) Промывка при 80-900 С в баке в 3% содовом растворе.
Закалка хвостовой части.
А) Нагрев до 840-8600 С.
Б) Охлаждение в масле 30-800 С.
Промывка при 80-900 С в моечной машине в 3% содовом растворе.
Отпуск хвостовой части.
А) Нагрев 400-4500 С.

ЛИСТЫ.cdw

Операция 005 Отрезная
Р6М5 ГОСТ 19265-73 заготовку длиной 102
Инструмент: отрезной диск
Оборудование: отрезной станок 8Г663
Приспособление: тиски с призматическими губками
Измерительный инструмент: ШЦ-1-200-0
Операция 015. Токарная.
Подрезать торец рабочей части из Р6М5
Оборудование: токарно-винторезный станок 16к20
Инструмент: Резец токарный проходной отогнутый правый с
пластиной ВК6 ГОСТ 18868-73.
Измерительный инструмент: ШЦ1-200-0
Приспособление: трехкулачковый патрон.
Точить цилиндрическую часть рабочей части из Р6М5 как чисто
Измерительный инструмент: ШЦ1-125-0
Операция 035 Токарная
Обточить наружный диаметр рабочей части
Инструмент: Резец токарный проходной упорный правый с
пластиной ВК6 ГОСТ 18879-73.
Подрезать торец хвостовой части из стали 45
Точить канавку в два прохода
Инструмент: Резец токарный отрезной правый
с пластиной ВК6 ГОСТ 18879-73.
Точить конус Морзе на хвостовой части
Операция 040 Токарная
Инструмент: метчик М12 ГОСТ3206-81
Измерительный инструмент: калибр резьбовой
Приспособление: 3-х кулачковый патрон
патрон предохрвнительный
втулка разрезная коническая
Сверлить центровочное отверстие
Инструмент: Сверло центровочное ГОСТ14952-75
Приспособление: трехкулачковый патрон
патрон сверлильный трехкулачковый
Сверлить отверстие под резьбу М12
Инструмент: Сверло спиральное
Операция 050 Фрезерная
Фрезеровать 6 канавок
Оборудование:горизонтально фрезерный станок 6Р81
Инструмент: двуугловая фасонная фреза
Измерительный инструмент: ШЦ-1-125-0
Приспособление: УДГ 160
Операция 065 Заточная
Заточить зубья фрезы выдерживая углы
Оборудование: Заточной станок
Инструмент: Шлифовальный круг
Приспособление: Приспособление для заточки винтового зуба
Фрезеровать торцевые зубья
Инструмент: угловая фасонная фреза
Операция 060 Шлифовальная
Шлифовать конус морзе 3 АТ8
выдерживая размеры по ГОСТ2848-75
Оборудование: Кругло-шлифовальный станок
Измерительный инструмент: Конический калибр
Приспособление: задний центр
Операция 025.Сварочная.
Сварить заготовки встык.
Оборудование: Сварочная машина МСР-25
Инструмент: Источник питания.
Технологический процесс
МГТУ им. Н.Э. Баумана

ЛИСТЫ1.cdw

Операция 005 Отрезная
Р6М5 ГОСТ 19265-73 заготовку длиной 102
Инструмент: отрезной диск
Оборудование: отрезной станок 8Г663
Приспособление: тиски с призматическими губками
Измерительный инструмент: ШЦ-1-200-0
Операция 015. Токарная.
Подрезать торец рабочей части из Р6М5
Оборудование: токарно-винторезный станок 16к20
Инструмент: Резец токарный проходной отогнутый правый с
пластиной ВК6 ГОСТ 18868-73.
Измерительный инструмент: ШЦ1-200-0
Приспособление: трехкулачковый патрон.
Точить цилиндрическую часть рабочей части из Р6М5 как чисто
Измерительный инструмент: ШЦ1-125-0
Операция 035 Токарная
Обточить наружный диаметр рабочей части
Инструмент: Резец токарный проходной упорный правый с
пластиной ВК6 ГОСТ 18879-73.
Приспособление: трехкулачковый патрон
Точить канавку в два прохода
Инструмент: Резец токарный отрезной правый
с пластиной ВК6 ГОСТ 18879-73.
Точить конус Морзе на хвостовой части
Операция 040 Токарная
Инструмент: метчик М12 ГОСТ3206-81
Измерительный инструмент: калибр резьбовой
Приспособление: 3-х кулачковый патрон
патрон предохрвнительный
втулка разрезная коническая
Сверлить центровочное отверстие
Инструмент: Сверло центровочное ГОСТ14952-75
патрон сверлильный трехкулачковый
Сверлить отверстие под резьбу М12
Инструмент: Сверло спиральное
Операция 050 Фрезерная
Фрезеровать 6 канавок
Оборудование:горизонтально фрезерный станок 6Р81
Инструмент: двуугловая фасонная фреза
Измерительный инструмент: ШЦ-1-125-0
Приспособление: УДГ 160
Операция 065 Заточная
Шлифовать переднюю поверхность винтовых зубьев фрезы
Оборудование: Заточной станок 3Д642Е
Инструмент: Шлифовальный круг 14 80х18х13 34А 16 СМ1 6 К5 50
Приспособление: Приспособление для заточки винтового зуба
Фрезеровать торцевые зубья
Инструмент: угловая фасонная фреза
Операция 060 Шлифовальная
Шлифовать конус морзе 3 АТ8
выдерживая размеры по ГОСТ2848-75
Оборудование: Кругло-шлифовальный станок
Инструмент: Шлифовальный круг 1 300х10х32 34А 16 СМ1 6 К5 50
Измерительный инструмент: Конический калибр
Приспособление: задний центр
Операция 025.Сварочная.
Сварить заготовки встык.
Оборудование: Сварочная машина МСР-25
Инструмент: Источник питания.
Технологический процесс
МГТУ им. Н.Э. Баумана

ЛИСТЫ1.dwg

Операция 005 Отрезная
Отрезать от прутка &C35 Р6М5 ГОСТ 19265-73 заготовку длиной 102&D1 мм
Инструмент: отрезной диск &C710 толщиной 4 мм
Оборудование: отрезной станок 8Г663
Приспособление: тиски с призматическими губками
Измерительный инструмент: ШЦ-1-200-0
Операция 015. Токарная.
Подрезать торец рабочей части из Р6М5
Оборудование: токарно-винторезный станок 16к20
Инструмент: Резец токарный проходной отогнутый правый с
пластиной ВК6 ГОСТ 18868-73.
Измерительный инструмент: ШЦ1-200-0
Приспособление: трехкулачковый патрон.
Точить цилиндрическую часть рабочей части из Р6М5 как чисто
Измерительный инструмент: ШЦ1-125-0
Операция 035 Токарная
Обточить наружный диаметр рабочей части
Инструмент: Резец токарный проходной упорный правый с
пластиной ВК6 ГОСТ 18879-73.
Приспособление: трехкулачковый патрон
Точить канавку в два прохода
Инструмент: Резец токарный отрезной правый
с пластиной ВК6 ГОСТ 18879-73.
Точить конус Морзе на хвостовой части
Операция 040 Токарная
Инструмент: метчик М12 ГОСТ3206-81
Измерительный инструмент: калибр резьбовой
Приспособление: 3-х кулачковый патрон
патрон предохрвнительный
втулка разрезная коническая
Сверлить центровочное отверстие
Инструмент: Сверло центровочное ГОСТ14952-75
патрон сверлильный трехкулачковый
Сверлить отверстие под резьбу М12
Инструмент: Сверло спиральное &C11 ГОСТ10903-71
Операция 050 Фрезерная
Фрезеровать 6 канавок
Оборудование:горизонтально фрезерный станок 6Р81
Инструмент: двуугловая фасонная фреза &C80
Измерительный инструмент: ШЦ-1-125-0
Приспособление: УДГ 160
Операция 065 Заточная
Шлифовать переднюю поверхность винтовых зубьев фрезы
Оборудование: Заточной станок 3Д642Е
Инструмент: Шлифовальный круг 14 80х18х13 34А 16 СМ1 6 К5 50
Приспособление: Приспособление для заточки винтового зуба
Фрезеровать торцевые зубья
Инструмент: угловая фасонная фреза &C60
Операция 060 Шлифовальная
Шлифовать конус морзе 3 АТ8
выдерживая размеры по ГОСТ2848-75
Оборудование: Кругло-шлифовальный станок
Инструмент: Шлифовальный круг 1 300х10х32 34А 16 СМ1 6 К5 50
Измерительный инструмент: Конический калибр
Приспособление: задний центр
Сварить заготовки встык.
Оборудование: Сварочная машина
Инструмент: Источник питания.
Технологический процесс
МГТУ им. Н.Э. Баумана

Приспособление.cdw

винтовых канавок фрезы
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Универсальная делительная головка
Задняя бабка делительной головки
Гитара сменных зубчатых колес
для фрезерования винтовых канавок

Приспособление1.cdw

Морзе №4 ГОСТ 1848-75
винтовых канавок фрезы
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Конус морзе - 4 ГОСТ 2848-75
Высота центров - 160 мм
передаточное отношение механизма - 40
Универсальная делительная головка
Задняя бабка приспособления
Гитара сменных зубчатых колес
для фрезерования винтовых канавок
Технические характеристики

Расчетные схемы.cdw

Кинематическая схема
универсальной делительной
гитара зубчатых колес
винтовых канавок фрезы
МГТУ им. Н.Э. Баумана
Расчетная схема для фрезерования

Спецификация.spw

Эскиз заготовки 1.cdw

Эскиз заготовки.cdw