книги / Технология инструментального производства

Червячные фрезы изготовляют как с прямой, так и с винтовой стру­ жечной канадкой. Образование профиля зубьев с прямой стружеч­ ной канавкой осуществляют: у фрез с т — 14-3,75 мм трехниточной гребенкой стержневой формы за несколько проходов (рис. 188, а), после обработки получают полный профиль зубьев; у фрез с т =

— 44-5,5 мм — двухниточной гребенкой стержневой формы, так же, как и в предыдущем случае, получают полный профиль зубьев

профиля двухниточной гребенкой, затылование канавки (рис. 189, канавка 4).

Обработка профиля зубьев фрез с прямой стружечной канавкой с модулем 8 мм и выше, а также фрез с винтовой стружечной канав­ кой с т = 14-14 мм у цельных фрез состоит из следующих переходов: чернового затылования на поверхности 1\ чернового затылования по профилю, причем профиль зуба у фрез с винтовой канавкой с Ш <3 < 6,6 мм затылуется общим резцом, а с т > 6,5 мм — двумя рез­ цами — правым и левым (поверхности 2 и 3)\ чистового затылования по поверхности 1\ чистового затылования по профилю с правой и левой сторон (поверхности 2 и 3): затылования канавки аХЬ (по­ верхность 4)\ затылования по радиусам (поверхности 5 и 6); про­ тачивания буртиков. Фрезу надевают на цилиндрическую оправку, имеющую на обоих концах конусы.

244

винтовой канавки и шлифовании профиля зуба после термической обработки. Значительные расхождения в шагах винтовой канавки (более 10 мм) приводят к образованию конуса по профилю и наруж­ ному диаметру. Поэтому на подбор зубчатых колес при настройке соответствующих станков должно быть обращено большое внимание. Шаг винтовой канавки измеряют на специальных приборах.

После термической обработки фрезы обрабатывают на оправках с конической и цилиндрической рабочей поверхностью. Стабильность размеров при перестановке фрез с одной оправки на другую обеспе­ чивается оправками, имеющими цилиндрическую рабочую часть. На оправках с цилиндрической рабочей частью обрабатываются чер­ вячные фрезы классов точности А, АА и ААА. Для обработки подоб­ ных фрез располагают набором оправок по каждому диаметру с та­ ким расчетом, чтобы соответствующий диаметр оправки подбирался по фактическому отверстию фрезы в целях создания минимального зазора между отверстием фрезы и диаметром оправки.

Проверке подлежат:

1)шаг стружечных винтовых канавок — на универсальном ми­ кроскопе, в серийном производстве — на приборе;

2)радиальность зуба — на приборе;

прерывного измерения шага по винтовой линии (эти приборы основаны на применении синусной линейки или эталонного винта);

6)радиусы закругленця на вершинах и во впадинах зубьев; радиусом до 2 мм — на универсальном микроскопе, а свыше 2 мм — шаблонами;

7)задний угол — на приборе (см. рис. 159);

8) контроль предельных отклонений профиля — на микроскопе, в серийном производстве — на приборе.

246

Долбяки. Величины допускаемых отклонений на основные эле­ менты чистовых зуборезных долбяков приведены в ГОСТ 9323—60 для т = 1-М2 мм и ГОСТ 10059—62 для т — 0,14-5-1 мм.

Зуборезные долбяки изготовляют трех классов точности: АА, А и В для нарезания колес соответственно 6, 7 и 8-й степеней точно­ сти. Допуски на отдельные элементы весьма малы. Так, допускае­ мые отклонения диаметра посадочного отверстия для долбяков с диа­ метрами,делительной окружности 40—125 мм не должны превышать: 0,004—0,005 мм для долбяков классов АА и А и 0,005 — 0,008 мм для долбяков класса В.

Чистота поверхностей должна быть: передних и задних поверх­ ностей зубьев — не ниже 9-го класса; внешнего опорного торца и посадочного отверстия дисковых и чашечных долбяков — не ниже 10-го класса; внутренней опорной поверхности дисковых и чашечных долбяков — не ниже 8-го класса; поверхности хвостовика хвостовых долбяков — не ниже 8-го класса; остальных поверхностей.— не ниже 8-го класса.

Дисковые зуборезные долбяки т = 2н-14 мм (рис. 191, а) из­ готовляют следующим образом. После ковки и штамповки заготовки на этапе заготовительных операций форму долбяка образуют по второй технологической схеме обработки фрез типа III с торцовой выточкой и утопленной ступицей (см. рис. 172). По этой схеме вы­ полняют только те операции, которые необходимы для конструкции дискового зуборезного долбяка. После чернового обтачивания на­ ружной поверхности подрезают передний торец М (рис. 191, б)

Рис. 191* Некоторые операции изготовления зуборезного долбяка: I эксцентриситет; 2 — долбяки; 9 — притир

247

на конус с припуском на шлифование на консольной оправке, уста­ новленной в шпиндель токарного станка. Затем обтачивают наруж­ ную поверхность на конус с припуском на шлифование (рис. 191, в) и снимают фаску под углом 10° на опорном торце Р (рис. 191, г) на другой операции. Обтачивание переднего торца М и фаски под уг­ лом 10° на равныхоперациях в серийном производстве производят на токарных станках, оборудованных гидрокопировальными суп­ портами и ориентированных для торцового точения.

Далее обработка дискового зуборезного долбяка включает сле­ дующие операции.

1. Фрезерование зубьев дисковой модульной фрезой на горизон­ тально-фрезерном станке. Заготовку устанавливают на оправку, имеющую конический хвостовик, которым ее вставляют в коническое отверстие универсальной делительной головки. Второй конец под­ держивается задним центром. Эту операцию выполняют также более производительным методом на зубофрезерном станке при помощи червячно-модульных фрез. В этом случае для получения задних углов на боковых сторонах профиля зубьев червячно-модульную фрезу подают одновременно в двух направлениях — в вертикаль­ ном и в радиальном. При этом

где а — задний угол (рис. 191, д).

2.Снятие заусенцев.

3.Термическая обработка.

4.Шлифование фаски размером не более 0,5 мм со стороны перед­ ней поверхности долбяка (рис. 191, ё). Эту операцию выполняют на плоскошлифовальном станке ЗБ740.

5.Шлифование опорного торца на том же станке (рис. 191, ж).

6.Доводка опорного торца Р вручную или на специальном станке

на чугунном притире с помощью абразивного микропорошка (рис. 191, з).

7.Шлифование отверстия й с припуском на доводку и шлифова­ ние внутренней ступицы <1г на внутришлифовальном станке.

8.Доводка отверстия на токарном станке или на вертикально­ сверлильном станке с помощью чугунного притира, шаржированного абразивным материалом.

9.Маркирование посредством химико-механического травления на опорном торце.

11.Черновое шлифование поверхности N на конус на универсаль­ ном круглошлифовальном станке.

12.Шлифование фаски под углом 10° на универсальном кругло­ шлифовальном станке.

13.Черновое шлифование зубьев по эвольвенте с двух сторон на специальном станке. Вначале шлифуют одну сторону зубьев, затем вторую (рис. 192),

248

устанавливают на оправку, на которой жестко укрепляется эвольвентный копир. При проворачивании копира вместе с оправкой в направлении по стрелке А копир, опираясь на неподвижный упор, будет передвигаться вместе с долбяком влево по стрелке. Одно­ временно с этим долбяк будет поворачиваться и точки шлифоваль­ ного круга, соприкасаясь с боковой поверхностью зуба долбяка, будут описывать на его поверхности эвольвенты. Станок распола­ гает механизмом деления, позволяющим по окончании прохода по одной стороне первого зуба перевести на шлифование на другие зубья долбяков. После окончания шлифования поверхностей зубьев с одной стороны долбяк поворачивают на оправке и шлифуют боко­ вые поверхности зуба с другой стороны. -Число колебаний долбяка в минуту принимают при черновом шлифовании 28, а при чисто­ вом 24.

Угол установки долбяка по отношению к шлифовальному кругу

Ниже приведены припуски и допуски на шлифование боковых сторон профиля долбяков в. зависимости от модуля:

Для косозубых долбяков припуски следует увеличить на 30%. На окончательное шлифование оставляют припуск, равный 0,2— 0,25 величины припуска, указанного выше.

15. Чистовое шлифование на конус по наружной поверхности зубьев на универсальном круглошлифовальном станке.

249

16.Снятие фасок на острых поверхностях зубьев вручную брус­

ком.

17.Чистовое шлифование переднего торца М (см. рис. 191, и) для получения размера Я.

До термической обработки размеры измеряют штангенциркулем; углы контролируют угломером или шаблонами. .Отверстие до и по­ сле термической обработки проверяют предельными цилиндричес­ кими калибрами. После доводки отверстие проверяют оптиметром. Наружный диаметр долбяка, высоту его на окончательных операциях контролируют микрометром. Угол фаски опорного торца и переднюю поверхность проверяют угломером. Эвольвенту проверяют на эвольвентомерах.

Далее проверяют:

1)диаметр окружности выступов;

2)толщину зубьев на делительном диаметре методом измерения расстояния между разноименными профилями по общей нормали

специальным микрометром; 3) высоту головки зуба тангенциальным зубомером;

4)плоскость опорной поверхности лекальной линейкой нуле­ вого класса точности;

5)неперпендикулярность внешней опорной плоскости к оси отверстия специальными контрольными оправками на краску или просвет;

6)непараллельность внешней и внутренней опорной плоскостей на поверочной плите с помощью индикатора;

7) биение окружности выступов;

8)биение зубчатого венца на приборе;

9)торцовое биение на оправке в центрах прибора;

10)наибольшую разность окружных шагов на приборе. Шеверы дисковые изготовляют классов точности. А, В и С для

обработки колес соответственно 6, 7 и 8-й степеней точности с т ~

=1,25-5-8 мм (ГОСТ 8570—57) и т = 0,2ч-1 мм (ГОСТ 10222—62). Чистота поверхностей профиля зубьев и опорной торцовой по­

верхности должна быть не ниже 9-го класса, поверхности посадоч­ ного отверстия — не ниже 10-го класса, наружной поверхности (по цилиндру) — не ниже 7-го класса.

Допускаемые отклонения посадочного отверстия для шеверов класса А и. всех классов точности по ГОСТ 10222—62 составляют +0,005 мм, а для шеверов классов точности В и С ----- [-0,008 мм. Остальные отклонения на элементы шеверов приведены в ГОСТ 8570—57 и 10222—62. Шеверы изготовляют из быстрорежущих сталей.

Рассмотрим технологию изготовления дисковых шеверов с т > ?> 2 мм. В качестве заготовки служит поковка. Этап образования формы осуществляется по изложенным выше типовым технологи­ ческим схемам обработки насадных фрез. .

Зубья обрабатывают на зубофрезерных станках червячно-мо­ дульной фрезой. После этого сверлят отверстия для выхода гребенки при долблении канавок. Эту операцию выполняют в приспособлении

250

ВидА

6)

Рис. 193. Схемы образования кана« вок на шевере

на вертикально-сверлильном станке. Затем снимают заусенцы. Да­ лее следует операция долбления канавок на боковых поверхностях шевера на специальном станке или в приспособлении на горизон­ тально-фрезерном станке. Канавки, нормально расположенные к оси шевера, обрабатывают при помощи пластинчатых долбяков, имеющих продольные канавки; их изготовляют из быстрорежущей стали.

Схема приспособления для долбления канавок приведена на рис. 193, а. Обрабатываемый шевер 1 устанавливают на оправку 2. На эту же оправку насаживают зубчатое колесо 3, диаметр делитель­ ной окружности которого равняется диаметру основной окружно­ сти шевера. Зубчатое колесо 3 сцеплено с рейкой 4. В процессе ра­ боты приспособления движение обкатки сообщается шеверу посред­ ством зубчатой рейки 4, имеющей возвратно-поступательное движе­ ние. Глубину канавки устанавливают в зависимости от модуля:

После долбления канавок шевер поступает в термический цех для закалки и отпуска. После термической обработки шлифуют первый и второй торцы окончательно на плоскошлифовальном станке ЗБ740 и доводят на доводочном станке (см. рис. 191, з), а после шлифуют отверстие. Для получения отверстий 1-го класса точности его доводят. Далее шлифуют наружную поверхность на круглошли­ фовальном станке. Шевер насаживают на коническую или цилин­ дрическую оправку (см. шлифование червячно-модульных фрез), которую устанавливают в центрах этого станка. Технологический процесс заканчивается шлифованием зубьев по эвольвенте с двух

251

сторон. Вначале выполняют черновое шлифование, а затем чистовое. Рекомендуется шлифование по эвольвенте производить также до тер­ мической обработки.

Толщину зуба проверяют тангенциальным зубомером или скобой. Профиль контролируют на эвольвентомерах. Биение основной окру­ жности проверяют на том же приборе, что и зуборезные долбяки.

Из-за малых размеров зубьев и впадин шеверы с т — 0,2-И мм изготовляют со сквозными прорезньми кольцевыми иди винтовыми канавками. Форма канавок трапециевидная, но для т = 0,2-5-0,7 мм может быть и прямоугольной. На рис. 193, б приведены рекомендуе­ мые размеры для трапециевидной формы канавок. В этом случае канавки образуются на резьбошлифовальных станках однониточным шлифовальным кругом перед шлифованием боковых поверхностей зубьев. Такая конструкция канавок рекомендуется для шеверов с т = 1,25-$-.1,75 мм.

Зубья на долбяках и шеверах с т = 0,4-г-0,7 мм образуют шли­ фованием по целому, а с т — 0,8-5-1,75 мм —. фрезерованием до тер­ мической обработки с шлифованием после термической обработки.

Вышлифовывание зубьев производят на специальных зубошлифо­ вальных полуавтоматах 5В833 высокой точности шлифовальным кру­ гом ПП (300—400) X63X203, Посредством накатки или алмаза (алмаз — для точных долбяков класса АА и шеверов класса А) на поверхность круга наносят трапецеидальный профиль ■по винтовой линии. В результате этого зубья в осевом сечении будут иметь про­ филь рейки. Для образования профиля по шагу винтовой линии при­ меняют копирный винт (сменный узел: копирный винт и гайка). Накатка представляет собой модульный диск с трапецеидальным про­ филем. Как при чистовом, так и при черновом шлифовании зубьев применяют два прохода. На чистовое шлифование оставляют припуск до 0,2 мм. Скорость вращения круга 25—30 м/с, подача 0,005— 0,05 мм/об. При обработке зубьев долбяка шлифовальный круг (или долбяк) движется так, как это делается при зубофрезеровании долбя­ ков червячной фрезой (см. рис. 191, 5).

§ 9. ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СБОРНОГО ИНСТРУМЕНТА И ИНСТРУМЕНТА. ОСНАЩЕННОГО ПЛАСТИНКАМИ ТВЕРДОГО СПЛАВА

Изготовление корпусов. Заготовительный этап и этап образо­ вания формы при изготовлении корпусов хвостовых и насадных сборных инструментов почти не отличается от этапов изготовления цельного инструмента. Большинство корпусов сборных инструментов маркируют после этапа образования формы.

Этап образования междузубных канавок характеризуется тем, что вместо канавок фрезеруют пазы. Затем протягивают рифления

впазах, фрезеруют стружечные канавки по наружной поверхности

ипо торцу, снимают заусенцы. Этап образования дополнительных поверхностей характерен для сборного инструмента. Так, в корпу­ сах разверток, зенкеров, некоторых типов фрез сверлят отверстия под

252

шайбы, кулачки, винты, а в других нарезают резьбу. Затем корпусы сборных фрез подвергают термической обработке, после которой их оксидируют для получения оксидной пленки, предохраняющей от коррозии. После оксидирования корпусы становятся темно-корич­ невыми или черными. Дальнейшая обработка технологических или основных баз сборного инструмента после термической обработки протекает так же, как у цельного.

Далее следует этап сборки, во время которого корпусы собирают с ножами, клиньями и другими деталями, если таковые предусмот­ рены конструкцией фрезы. Для облегчения процесса сборки, обе­ спечения правильного расположения ножей по диаметру и торцу применяют специальные приспособления.

Далее следует этап шлифования и затачивания. Методы обработки здесь одинаковы с методами обработки цельных инструментов. Пе­

самих ножей. Положение передней поверхности для образования переднего угла определяется размерами паза для ножа.

У цилиндрических сборных фрез сразу после сборки предвари­ тельно шлифуют наружную поверхность для выравнивания ножей. Далее затачивают переднюю поверхность ножей. Затем после окон­ чательного шлифования наружной поверхности затачивают задние поверхности.

Передний и задний углы проверяют специальным прибором. Гладкие и рифленые пазы проверяют специальными калибрами.

Изготовление ножей. Размеры ножей зависят от размеров инстру­ ментов. Размер исходной заготовки для ножей шириной до 50 мм рас­ считывается на три-четыре ножа. Длинные заготовки технологич­ нее коротких. Их проще ориентировать и надежнее закреплять в приспособлениях. Поэтому заготовку для изготовления трех-четы­ рех ножей обрабатывают до тех пор, пока отделение ножей друг от друга вызывается технологической необходимостью. Профиль заготовки — полосовая или квадратная сталь в зависимости от раз­ мера ножа.

Ниже приведен технологический процесс изготорления ножей для дисковых трехсторонних фрез (рис. 194). Заготовка — полосовая быстрорежущая сталь, рассчитана на четыре ножа.

1.Отрезка исходной заготовки на четыре ножа на абразивно-от­ резном станке, ленточных пилах или рубка на эксцентриковом прессе (рис. 194, а).

2.Шлифование двух широких поверхностей на пЛоскошлифовальном станке сегментным шлифовальным кругом. Заготовка уста­

навливается на магнитную плиту 4 (рис. 194, б).

3. Фрезерование заготовок в комбинированном приспособлении на вертикально-фрезерном станке (рис. 194, в). Вначале обрабатывают ребра под углом 25°, а затем перекладывают заготовки в другое отделе­ ние приспособления и фрезеруют ребро под углом 90° (см. рис. 69).

4. Разрезка ножей (рис. 194, г); ножи разрезают под углом, что позволяет получить углы на боковых сторонах ножа и уменьшить

253

Рис. 194. Схемы изготовления ножей для дисковых трехсторонних фрез

расход материала на один нож. Три прорезные фрезы 2 разрезают заготовку на отдельные ножи, а две дисковые трехсторонние фрезы 1 выравнивают торцы двух крайних ножей.

5.Фрезерование поверхности под углом 5°. Выполняют на гори­ зонтально-фрезерном станке, в серийном и крупносерийном произ­ водстве — на протяжном станке (рис. 194, д).

6.Фрезерование рифлений на горизонтально-фрезерном станке,

7.Термическая обработка.

8.Шлифование передней поверхности на плоскошлифовальном станке периферией круга (рис. 194, ж). Для этого заготовку ножа устанавливают на магнитную плиту 4, наклоненную под углом 5°. Базой для установки ножа являются вершины рифлений. Однако для получения точных размеров ножей в качестве базы следует выби­ рать рифления (^с — средний размер). Для этого изготовляют ма­ гнитные блоки 3 с рифлеными поверхностями, на которые устанав­

циркулем. Размеры ножа до рифлений и после образования рифле­ ний проверяют калибром и микрометром (рис. 195, а) или на эта­ лонной плите индикатором (рис. 195, б).

Изготовление режущих инструментов, оснащенных пластинками твердого сплава. Режущий инструмент, оснащенный пластинками твердого сплава, в современном машиностроении находит весьма широкое и повсеместное применение при сверлении (заготовок из чугуна), торцовом и цилиндрическом фрезеровании, зенкеровании

иразвертывании.

Вметаллообработке наиболее широко применяют торцовые

фрезы различных типов. К ним относятся торцовые фрезы с неперетачиваемыми многогранными пластинками твердого сплава; с но-, жами, затачиваемыми вне корпуса фрезы и затем устанавливаемыми в корпус по индикатору или «по следу»; сравнительно устаревшей

254