Исследование фрез общего назначения нов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАМЫШИНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)
ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
КАФЕДРА «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ»
ИССЛЕДОВАНИЕ
И ЗАТОЧКА ФРЕЗ
ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Методические указания
по выполнению лабораторных работ
РПК «Политехник»
Волгоград
2006
УДК 621.914 (07)
И 88
ИССЛЕДОВАНИЕ И ЗАТОЧКА ФРЕЗ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ: Методические
указания по выполнению лабораторных работ / Сост. Е. М. Болотина;
Волгоград. гос. техн. ун-т. – Волгоград, 2006. – 14 с.
Рассматриваются: конструкции фрез общего назначения, дается методика измерений их конструктивных и геометрических параметров, методы
заточки, изучаемые в курсах дисциплин «Режущий инструмент» и «Технология изготовления режущего инструмента».
Предназначены для студентов направления 150900.62 “Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств” и специальности
151001.65 «Технология машиностроения» очного и заочного отделения.
Ил. 9. Библиогр.: 2 назв.
Рецензент О. В. Мартыненко
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Волгоградского государственного технического университета
Волгоградский
государственный
технический
университет, 2006
Введение
Основными задачами изучения дисциплин «Режущий инструмент» и
«Технология изготовления режущего инструмента» являются ознакомление с современными конструкциями режущих инструментов, технологией
их изготовления, областью применения, оптимальным использованием их
возможностей в современном технологическом производстве и принципах грамотного выбора режущего инструмента для заданного технологического процесса, так как это объясняется широким применением режущих инструментов для осуществления процесса обработки металлов резанием.
1. Цель работы
Данная работа имеет целью ознакомить студентов с конструкциями
цельных, cборных, острозаточенных и затылованных фрез, а также с методами их заточки и контроля геометрии.
2. Оборудование, инструмент и приборы
Объектом исследования являются цельные и сборные конструкции
фрез общего назначения.
Необходимые приборы: штангенциркуль, линейка, универсальный
угломер, угломер Бабчиницера.
3. Содержание работы
1. Изучение конструкций фрез общего назначения и методов крепления режущих зубьев в корпусе фрезы.
2. Измерение геометрических и конструктивных параметров режущих фрез. Оформление эскизов инструмента.
3. Изучение методов контроля геометрии фрез.
4. Заточка и контроль заточки фрез.
4. Краткие теоретические сведения
Фрезы выполняются с прямыми, винтовыми и наклонными канавками. Фрезы с прямыми канавками применяются при обработке фасонных
поверхностей и нешироких пазов. Основной недостаток этих фрез — отсутствие плавности в работе, что при малой глубине резания приводит к
вибрациям. Для устранения этого недостатка режущим зубьям дают
наклон относительно оси фрезы. Наклон может быть левым и правым.
По конструкции режущего зуба фрезы можно разделить на две группы:
а) фрезы с острозаточенными зубьями;
б) фрезы с затылованными зубьями.
3
Формы острозаточенных и затылованных зубьев показаны на рис.4.1
(а, б, в, г).
Фрезы, предназначенные для обработки плоских поверхностей, пазов, уступов и т. д., не требуют сохранения профиля зуба при переточках,
поэтому они изготавливаются с острозаточенными зубьями (рис.4.1
а,б,в). Зубья по форме (рис.4.1а) наиболее просты в изготовлении, но мало прочны.
Форма зубьев по параболе (рис.4.1б) способствует повышению
прочности зуба и рекомендуется для изготовления цельных цилиндрических и концевых фрез со спиральными канавками. Форма зубьев с фасками f и f1 (рис.4.1 в), проста в изготовлении и обладает достаточной прочностью.
а)
б)
г)
в)
4
Рисунок .4.1. Формы зубьев фрез.
Фрезы с затылованными зубьями применяются для обработки фасонных поверхностей. Для сохранения постоянства профиля затылованных фрез необходимо, чтобы высота профиля h в каждом радиальном сечении AA1-ВВ1 оставалась неизменной после переточек (рис.4.1г). Задняя поверхность .у таких фрез образуется затылованием по архимедовой
или логарифмической спирали.
Величина падения затылка фрезы рассчитывается по формуле.
K
D
z
tg 0
где D—наружный диаметр фрезы,
0— задний угол на наружном диаметре новой фрезы
z—число зубьев.
Полная глубина канавок Н между зубьями рассчитывается по формуле
H  hk r
где h — полная высота фасонного профиля,
г—радиус закругления впадины (обычно r2 мм).
По конструкции фрезы могут быть: цельными, составными, сборными и наборными, состоящими из нескольких отдельных стандартных или
специальных фрез и предназначенных для одновременной обработки нескольких поверхностей.
Сборными изготавливаются фрезы диаметром свыше 60—75 мм и
торцевые фрезерные головки.
По способу крепления ножей различают сборные фрезы:
а) со вставными ножами;
б) с механическим креплением к корпусу пластинок твердого сплава;
По расположению зубьев относительно оси различают:
фрезы цилиндрические с зубьями, расположенными на поверхности
цилиндра (рис. 4.2 а); фрезы торцовые с зубьями расположенными на
торце цилиндра (рис. 4.1 б); фрезы угловые с зубьями, расположенными
на конусе (4.2 в); фрезы фасонные с зубьями, расположенными на поверхности с фасонной образующей (рис. 4.2 г) (с выпуклым и вогнутым
профилем); фрезы имеющие зубья как на цилиндрической, так и на торцовой поверхности, например дисковые двух- и трехсторонние (рис. 4.2
д); концевые (рис. 4.2 е); шпоночные (рис. 4.2 ж,з).
По направлению зубьев фрезы могут быть: прямозубыми (рис. 4.2 д),
в которых направляющая линия передней поверхности лезвия прямолинейна и перпендикулярна направлению скорости главного движения ре5
зания (под направляющей линией передней поверхности понимают линию, по которой движется точка прямой, описывающей эту поверхность);
косозубые (рис. 4.2 г), у которых направляющая линия передней поверхности лезвия прямолинейна и наклонена под углом к направлению скорости главного движения резания; с винтовым зубом (рис. 4.2 а), в которых
направляющая линия передней поверхности является винтовой.
По способу крепления на станке различают фрезы насадные с отверстием под оправку и концевые с коническим или цилиндрическим хвостовиком.
Рисунок .4.2 Типы фрез общего назначения
6
5. Методика проведения работы
1) Ознакомиться с конструкциями предложенных фрез общего
назначения; изучить их конструктивные и геометрические параметры;
2) Произвести эскизирование двух фрез различных по способу крепления на станке и осуществить замеры всех основных конструктивных и
геометрических параметров.
На чертежах фрезы изображаются в следующих проекциях:
1) Продольный разрез.
2) Вид с торца.
3) Сечения секущими плоскостями N—N и М—М режущих зубьев.
Для оформления рабочих чертежей фрез все линейные размеры измеряются штангенциркулем, а угловые размеры — универсальными угломерами типа УТ или УН, а также угломером Бабчиницера (см. раздел
5.1 «Методы контроля геометрии фрез»). Кроме этого, должны быть
определены расчетом и обмером следующие параметры фрез.
1. Шаг по спирали H 
D
; H  t осев  z ,
tg сп
где D — диаметр фрезы,
tосев — осевой шаг фрезы,
z —число зубьев фрезы,
сп — угол наклона зуба к оси фрезы.
2. Окружной, осевой и нормальный шаг фрезы
t окр 
D
z
;
t осев 
t окр
tg сп
; t N  t окр cos  сп
3. Углы режущего зуба и в нормальном сечении
tg N  tg торц cos  сп
tg N 
tg торц
cos  сп
5.1. Методы контроля геометрии фрез
При измерении углов наклона спирали зубьев фрез сп или угла
профиля угловых фрез обычно пользуются угломерами типа УТ и УН,
как это показано на рис. 5.1 и 5.2. Для измерения передних и задних углов
фрез в нормальном и торцевом сечениях пользуются угломером конструкции инженера Бабчиницера. На рис. 5.3 показана схема измерения
переднего угла фрезы в торцевом сечении, а на рис. 5.4 — схема измерения заднего угла.
7
Рисунок. 5.1. Измерение угла профиля цилиндрических фрез уголомером типа УН.
Рисунок. 5.2. Измерение угла профиля угловых фрез уголомером типа УН.
Рисунок. 5.3. Измерение переднего угла угломером Бабчиницера.
8
Рисунок. 5.4. Измерение заднего угла угломером Бабчиницера.
5.2. Заточка фрез и расчет установок на заточку
Фрезы общего назначения перетачиваются как по передней, так и по
задней поверхностям.
Фасонные фрезы с затылованным зубом затачиваются только по передней поверхности с целью сохранения профиля зуба. Фасонные фрезы
с острозаточенным зубом затачиваются только по задним поверхностям.
Заточку задних поверхностей фрез производят кругами формы ПП,
ЧК, Т (рис.5.5, 5.6, 5.7). Заточку передних поверхностей производят кругами формы ЧК и Т. При заточке задней поверхности торцем круга зуб
фрезы опускается по отношению к оси фрезы на величину «е», (рис. 5.5),
которая подсчитывается по формуле
e
Dф
2
sin  Т
где Dф — диаметр фрезы,
т— задний угол в торцевом сечении.
tg торц  tg N cos  сп
Для получения переднего угла режущая плоскость шлифовального
круга также смещается на величину «k» относительно оси фрезы (см.рис.
5.7), которая подсчитывается по формуле:
k
Dф
2
sin  торц
где Dф —диаметр фрезы;
торц.— передний угол в торцевом сечении,
9
tg торц 
tg норм
cos  сп
Настройку станка для заточки по задней поверхности торцем круга
следует производить в такой последовательности:
(рис. 5.6):
1. Установить упор А приблизительно на уровне центров шлифовального круга возможно ближе к его торцу.
2. Установить оправку с фрезой в центрах приспособления.
3. Установить упор А ниже оси фрезы на величину «е». Контроль штангенрейсмусом.
4. Соблюдая правила техники безопасности, произвести заточку.
Контроль заточки может быть произведен угломером Бабчиницера.
Рисунок. 5.5. Заточка зубьев фрез.
Рисунок. 5.6. Заточка задней поверхности зуба фрезы.
10
Настройку станка для заточки передней поверхности, следует производить в такой последовательности:
Рисунок. 5.7. Заточка передней поверхности зуба фрезы.
1. Режущую поверхность шлифовального круга установить по оси
центров приспособления с помощью угольника и полудиска.
2. Сместить, пользуясь рукояткой горизонтального перемещения
стола, режущую поверхность круга на величину «k».
3. Установить и закрепить фрезу на оправке в центрах приспособления.
4. Установить упор А под зуб фрезы.
5. Установить шлифовальный круг на глубину заточки по передней
поверхности зуба фрезы и, соблюдая правила техники безопасности, произвести заточку.
Контроль заточки может быть осуществлен угломером Бабчиницера.
6. Содержание отчета
Отчет должен содержать формулировку цели и задач работы, описание устройства инструментов и их эскизы. Основные конструктивные и
геометрические элементы фрез общего назначения, расчеты по настройке
оборудования для заточки зубьев фрез, схемы заточки.
11
7. Контрольные вопросы
1. Как измеряются углы фрезы?
2. Какие формы зубьев фрез существуют, их применение в конструкциях фрез?
3. Почему фасонные фрезы имеют заднюю поверхность зуба затылованную? Могут, ли быть фасонные фрезы с острозаточенным зубом?
4. Какие существуют виды крепления зубьев фрез?
5. Какие существуют типы конструкций фрез и их применение?
6. С какой целью делают фрезы со спиральным зубом?
7. Как затачиваются острозаточенные затылованные -фрезы?
8. Для чего нужно знать величины «е» и «k» при заточке -фрез?
9. Почему редко применяют заточку фрез периферией круга?
10. Почему переднюю поверхность спиральных фрез затачивают не
торцем конического круга, а его наружной поверхностью?
8. Список литературы
1. Справочник инструментальщика / И. А. Ордынцев, Г. В. Филиппов, А. Н. Шевченко и др.; Под общ. ред. И. А. Ордынцева. – Л.: Машиностроение. Ленинград. Отд-ния, 1987.
2. Металлорежущие инструменты. Учебник для вузов, под ред.
Г. Н. Сахарова, О. Б. Арбузова и др. – М.: Машиностроение, 1989 г.
12
Содержание
1.
Цель работы
3
2.
Оборудование, инструмент, приборы
3
3.
Содержание работы
3
4.
Краткие теоретические сведения
3
5.
Методика проведения работы
6.
Содержание отчета
11
7.
Контрольные вопросы
12
8.
Список литературы
12
6
13
Составитель Елена Михайловна Болотина
ИССЛЕДОВАНИЕ И ЗАТОЧКА ФРЕЗ
ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ
Методические указания
по выполнению лабораторных работ
Под редакцией автора
Темплан 2006 г., поз. № 1.
Подписано в печать 28. 02. 2006 г. Формат 60×84 1/16.
Бумага потребительская. Гарнитура «Times».
Усл. печ. л. 0,88. Усл. авт. л. 0,69.
Тираж 100 экз. Заказ №
Волгоградский государственный технический университет
400131 Волгоград, просп. им. В.И.Ленина, 28.
РПК «Политехник»
Волгоградского государственного технического университета
400131 Волгоград, ул. Советская, 35.