Проектирование дереворежущих фрез (стр. 2 из 3)

Значение w = 0,3 w₀ для цилиндрических фрез и w = (0,11...0,17) w₀ при обработке очень глубоких профилей. Здесь w₀ = 360°/Z. Минимально возможный угол w = 10...12°.

Материал для изготовления фрез. Фрезы изготавливают из высоколегированных сталей марок Х12Ф, Х12М, 9Х5ВФ, Х6ВФ.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФАСОННОЙ ФРЕЗЫ

Дано. Наружный диаметр фрезы D, диаметр посадочного отверстия d, число зубьев фрезы Z, уточненные значения углов переднего g и заднего a, чертеж профиля обрабатываемой детали показан на рис. 6.

Требуется. Выполнить чертеж фасонной фрезы.

На основании выбранных исходных данных чертят фрезу в следующем порядке [1].

1. Проводят геометрические оси с пересечением в точке О (рис. 7). Из центра О проводят окружность диаметром D.

2. Полученную окружность делят на равные части по числу зубьев, и вершины зубьев обозначают порядковыми номерами 1, 2, 3, 4.

3. Проводят линии передних граней зубьев, расположенных под углом g. Для этого сначала проводят вспомогательную окружность радиусом r₁, мм:

(4)

Линии передних граней пройдут касательно к этой окружности.

4. Переходим к построению линии затылков зубьев. Для упрощения построений линии архимедовой спирали заменим дугами окружностей. Центры их расположены на вспомогательной окружности с радиусом r₂, мм:

(5)

Из центра О проводят эту окружность, и из вершин зубьев 1, 2, 3, 4 в сторону вращения фрезы проводят касательные прямые линии. Полученные точки касания О₁, О₂, О₃, О₄ есть четыре линии затылков зубьев. Из этих центров, радиусами О₁1, О₁2, О₁3, О₁4 проводят дуги окружностей внешних затыловочных кривых.

5. Из центра фрезы проводят вспомогательную окружность радиусом r, мм:

(6)

где h- высота профиля детали, т. е. расстояние между верхней и нижней точками профиля.

На передних гранях зубьев получаются точки 1', 2', 3', 4', соответствующие началу нижних затыловочных кривых. Из центров О₁, О₂, О₃, О₄ проводят дуги нижних затыловочных кривых. Аналогично проводят и другие затыловочные линии, расположенные между внешними и нижними затыловочными линиями.

6. Для вычерчивания межзубовой впадины из центра О проводят вспомогательную окружность радиусом r₃, мм:

(7)

где y - величина запаса, y = 5...10 мм;

r₄ - радиус впадин, мм.

Радиус впадины r₄ зависит от диаметра фрезы D.

Диаметр фрезы D,. мм	60...80	80...100	120...140	160...180
Радиус впадин r4, мм	3...4	4...5	5...6	6...8

На окружности радиусом r₃ расположены центры окружностей впадин.

При оформлении впадин можно использовать два приема.

Во-первых, центры окружностей впадин могут быть расположены в точках пересечения передних граней с окружностью радиуса r₃. Этот прием рекомендуют для случаев, когда угол g£ 23°; когда D> 140 мм, Z> 4 при любых значениях g.

Во-вторых, окружности радиуса r₄ проводятся касательно к линиям передних граней из центров, расположенных на окружности радиуса r₃. Этот прием используют при g> 25° и небольших диаметрах фрез.

7. Для определения положения задней грани впадины строят центральный угол w - угол выхода затыловочного резца. Один из лучей угла w пересекается с нижней затыловочной линией в точке N. Задняя грань впадин проходит через эту точку касательно к окружности радиусаr₄.

8. На передних гранях к центру от нижней затыловочной линии откладывают отрезок 2...5 мм и получают точку Р. Из этой точки проводят вторую касательную линию к окружности радиуса r₄. Межзубовая впадина готова.

9. Одну из внешних затыловочных кривых проводят до пересечения с радиусом фрезы, проходящим через вершину зуба. Получаем вершину падения затылка зуба k.

10. Контур фрезы обводят, вспомогательные линии построения удлиняют.

11. На полученном контуре фрезы (рис. 8) проводят окружность посадочного отверстия диаметром d и линию фаски диаметром d₀ = d + 2 a, где а - размер фаски, а = 0,5...1,0 мм.

12. Проводят окружность опорной ступицы диаметром d₁, мм:

d1 = d + 2D,

(8)

где D - ширина опорной ступицы, мм. Ее значение принимают в пределах 5...15 мм в зависимости от диаметра фрезы D.

Диаметр фрезы D, мм	60	80	100	120	140	160	180
Значение D, мм	5	6	6,5	7,5	10	12,5	15

13. Для вычерчивания второй проекции фрезы ниже справа от полученного контура в масштабе изображают профиль обрабатываемой детали (см. рис. 8). Профиль должен быть расположен так, чтобы деталь, при подаче ее справа налево, лежала бы на столе широкой стороной. На профиль наносят все размеры.

14. Строят прямоугольник со сторонамиD и В. Ширина фрезы В, мм:

В = В1 + (3...5),

(9)

где В₁ - ширина заготовки, мм.

За счет косой обточки вертикальных кромок затылка профиль зубьев фрезы при переточках смещается вправо. Поэтому размер В следует больше сместить вправо относительно профиля детали.

15. Вычерчивают профиль зубьев фрезы на второй проекции, используя первую проекцию и профиль детали. При этом показывают разрез 1/4 фрезы.

16. Изображают контуры ступицы. Ширину ступицы b принимают в зависимости от ширины фрезы В:

Ширина фрезы В, мм	до 20	25	30	35	40	45	50	60	70
Ширина ступицы b, мм	b = B	20	20...25	25...30	25...30	30...36	36...40	40...48	45...50

17. Для облегчения шлифования посадочного отверстия в нем делают выточку. Ширину опорных поясков l берут в зависимости от ширины ступицы b:

Ширина ступицы b, мм	20	25	30	36	40	45	50
Ширина опорных поясков l, мм	-	8	10	12	12	15	15

Диаметр выточки d', мм:

d' = d + 2.

(10)

18. Для уменьшения массы фрезы с обоих ее сторон делают кольцевые выточки. Выточки делают на токарном станке.

Диаметры кольцевых выточек d₂ и d₃ принимают конструктивно, но так, чтобы выточка не подходила бы к нижней профильной поверхности затылка зуба ближе, чем на 2...3 мм.

Глубина выточки b₂ при симметричном расположении ступицы, мм:

(11)

где b₁ - величина превышения опорной поверхности ступицы над дном выточки; b₁ = 1,5...3,0 мм.

Глубина выточки b'₂ и b"₂ при несимметричном расположении ступицы, мм:

b'2 = (B - b) x + b1, b"2 = (B - b)(1 - x) + b1,

(12)

где х - коэффициент несимметричности.

При х = 0...0,49 ступица смещена вправо, при х = 0,51...1,0 ступица смещена влево, при х = 0,5 ступица расположена симметрично.

Углы выточки скругляют галтельно радиусом r = 1,5...2,0 мм.

19. Вертикальные линии зубьев выполняют с поднутрением или боковой обточкой затылка (см. анализ профиля детали).

20. При окончательном оформлении чертежа линии построения убирают, а видимые линии обводят.

ПРОФИЛИРОВАНИЕ ЗАТЫЛКОВ ЗУБЬЕВ

Профилирование затылка зуба есть процесс определения размеров профиля затылка в радиальном сечении по заданному профилю обрабатываемой детали.

Различают два метода профилирования: графический и аналитический. Первый метод обладает хорошей наглядностью, но невысокой точностью, второй метод обеспечивает высокую точность, но не дает наглядности. Профилирование затылка зуба фрезы возможно кривыми спиралями Архимеда или дугами окружности.

Профилирование с затыловкой зубьев по спирали Архимеда.

Процесс профилирования задней поверхности зуба выполняют в следующем порядке.

1. Внизу слева на поле чертежа вычерчивают в масштабе профиль обрабатываемой детали (рис. 9 ).

2. Кривую поверхность профиля произвольно делят на несколько (например 7) участков с граничными точками 1...8. Эти точки сносят вправо горизонтальными прямыми линиями на вертикальную ось фрезы и получают соответственно точки 1₀...8₀.