Маслов А.Р. Инструментальные системы машиностроительных производств

Подождите немного. Документ загружается.

СИСТЕМЫ КОНЦЕВЫХ И ТОРЦОВО-ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФРЕЗ 293

Рис. 8.13. Концевая фреза с удлиненной рабочей частью

и винтовым расположением СМП

294 Глава 8. СИСТЕМЫ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ

8.2. Основные параметры фрез (см. рис. 8.13)

Размеры, мм

Диаметр

At,

Общая

длина!

190

180

230;

250

230

270

Длина рабочей

части /

58;

133

Хвостовик

Конус Морзе 4

Конус 7:24 № 40

Конус 7:24 № 50

Число

зубьев z

При обработке крупногабаритных деталей требуются конце-

вые фрезы большего диаметра с удлиненной рабочей частью. Кон-

цевые фрезы диаметром больше 80 мм выполняют насадными с

посадочными отверстиями и опорным торцом для закрепления их

на оправках для крепления торцовых фрез. Раздельное выполнение

рабочей части фрезы и хвостовика экономически оправдано, так

как в этом случае значительно снижается стоимость изготовления

инструмента, а также появляется возможность применять фрезы

для различных моделей станков.

Конструкция торцово-цилиндрических насадных фрез с СМИ

(рис.

8.14) на рабочей части имеет винтовые пазы "г" прямоуголь-

ной формы, расположенные под углом <й=7°40', в которых разме-

щены СМП квадратной формы. Перпендикулярно к этому винто-

вому пазу по винтовой линии нарезаны пазы "в" для размещения

клиньев 2, фиксирующих пластины 1. Со стороны установки пла-

стин изготовлены уступы, на которых базируются опорные вкла-

дыши 3, имеющие Т-образную форму. Режущая пластина 1, раз-

мещаемая между опорными вкладышем 3 и клином 2, в радиаль-

ном направлении базируется на цилиндрическую поверхность дна

винтового паза, выполненного под углом со. Чтобы увеличить чис-

ло торцовых зубьев фрезы и обеспечить перекрытие режущих пла-

стин, на торце корпуса выполняют дополнительные пазы, куда

вставляют державки пластин 4, закрепляемые винтами 5.

СИСТЕМЫ КОНЦЕВЫХ И ТОРЦОВО-ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ФРЕЗ 295

Рис.

8.14. Торцово-цилиндрическая насадная фреза

диаметром

80...

125 мм

На фрезах применяют пластины с задними углами. Наличие

задних углов а = 11° позволяет при угле наклона главных режу-

щих кромок ш = 7°40' получить следующие геометрические пара-

метры фрезы: у = 0°, а = 3°20' на торце и а = 11° на периферии.

Основные конструктивные параметры фрез приведены в

табл.

8.3.

Модульная конструкция торцово-цилиндрических фрез вклю-

чает в себя фрезы с цилиндрическими и коническими хвостовика-

ми (рис. 8.15, а) и модули 1 и 2 (рис. 8.15, б). Все модули имеют

каналы для подвода СОЖ и различное число СМП. Модули 1 и 2

базируются на оправке 3 и закрепляются винтом с торца.

8.3.

Основные параметры торцово-цилиндрических фрез

Размеры, мм

Диаметр

100

125

Общая

высота Н

100

105

120

Рабочая

высота h

100

Диаметр

посадочного

отверстия d

Число

зубьев z

296 Глава 8. СИСТЕМЫ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ

Рис. 8.15. Сборные торцово-цилиндрические фрезы:

а -

хвостовые;

из

модулей:

- передний модуль;

2 - промежуточный модуль;

- державка

Система сменных фрезерных головок (рис. 8.16) позволяет

образовать концевые фрезы с различными профилями режущих

частей (рис. 8.16, б) и с различными державками (рис. 8.16, а).

Сборка осуществляется по резьбе и по цилиндрическому соедине-

нию с замыканием на торец.

Рис. 8.16. Система концевых фрез со сменными головками:

а - державки и переходники;

б —

фрезерные головки

СИСТЕМЫ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ

297

8.3.

Системы дисковых фрез

Для получения глубоких и узких пазов экономически оправ-

дано применение систем сборных дисковых фрез взамен стандарт-

ных фрез с напайными твердосплавными ножами. Применяются

системы сборных фрез диаметром D$ = 100...250 мм и шириной

В= 14...32 мм.

В дисковых фрезах (рис. 8.17) СМП 5 ромбической формы без

задних углов с центральным отверстием поджимают к базовым

поверхностям опоры 6 штифтом 4, запрессованным в державках 2,

установленных в пазах корпуса 1. Державка перемещается в пазу в

радиальном направлении винтом 3, проходящим через корпус со

стороны пластины и державки. Опору 6 закрепляют винтами 7.

СМИ установлены в корпусе фрезы под углами у

рад

= -9°; у

ос

= -5°, при этом образуются передние у = -9° и задние а = 9° углы.

Принятый метод базирования пластин ограничивает ширину

фрез В до величины 14 мм при оснащении пластинами по ГОСТ

19057-80 (в ред. 1991 г.). Основные параметры фрез указаны в

табл. 8.4.

8.4. Основные конструктивные параметры дисковых фрез

Размеры, мм

Диаметр

фрезы

£>ф

100

125

160

200

250

Диаметр по-

садочного

отверстия d

Ширина

фрезы В

14...18

14...28

16...32

14...28

Число

зубьев z

6; 8

Число

пластин

8; 12

12;

Примечание. На одном зубе расположены СМП, сме-

щенные по ширине В.

298 Глава 8. СИСТЕМЫ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ

Рис. 8.17. Трехсторонняя фреза с механическим

креплением ромбических СМП

Ведущие зарубежные фирмы выпускают дисковые фрезы с

механическим креплением ромбических и трехгранных пластин с

задними углами а = 11 и 14° для создания положительных перед-

них углов (ур

ад

= 0°;

Yoc

5°). Это объясняется тем, что наличие от-

рицательных передних углов приводит к увеличению удельной

силы резания Р

уд

(рис. 8.18) и соответствующему увеличению по-

требляемой мощности.

Анализ показывает, что для дисковых фрез наиболее прием-

лемой и экономичной является трехгранная позитивная СМП с

зачищающими фасками. Анализ схемы расположения СМП в

трехсторонних фрезах показывает, что при использовании двух

типоразмеров трехгранных пластин с диаметром вписанной ок-

ружности 9,525 и 12,7 мм может быть обеспечена ширина фрез

16.

..36 мм.

СИСТЕМЫ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ

299

Рис.

8.18. Зависимость удельной

силы резания от подачи на зуб

при различных передних углах

дисковой фрезы: материал -

сталь 45; а = 15°; v = 200 м/мин;

= 8

мм;

0,5

Н/мм

4200

3800

3400

3000

V^n

1 1

ад

=-10°

2W=0"

0 0,078 0,123 0,153

0,1%

0,246

, мм/зуб

Дисковая трехсторонняя фреза (рис. 8.19) состоит из корпуса

1 с прорезанными в осевом направлении пазами, в которых уста-

новлены вставки 2 с гнездами под пластины 3. Вставки закрепле-

ны винтами 4, которые проходят через радиально расположенное

отверстие корпуса и взаимодействуют своей резьбовой частью со

Рис. 8.19. Дисковая трехсторонняя фреза с механическим

креплением трехгранных пластин с задними углами

300 Глава 8. СИСТЕМЫ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ФРЕЗЕРОВАНИЯ

вставкой, а головной - с вилкой 5, установленной в осевом отвер-

стии корпуса. Во вставках под углом 5° к оси фрезы (для создания

угла наклона режущей кромки) выполнены гнезда, в которых ус-

тановлены СМП, закрепленные по типу S винтами 6.

Закрепление вставок 2 с помощью специальных винтов и ви-

лок обеспечивает возможность регулирования ширины фрезы в

диапазоне 3 мм и исключает необходимость нарезания резьбы в

корпусе фрезы.

В осевом направлении вставку регулируют при предваритель-

но затянутых винтах 4.

На этом принципе формируется 38 типоразмеров трехсторон-

них фрез диаметром 100...315 мм, шириной 16...36 мм и 10 типо-

размеров двусторонних левых фрез диаметром

125..

.315

мм.

Для механической обработки коленчатых валов применяют

дисковые фрезы большей ширины с механическим креплением

СМП. Для групповой схемы резания с разбиением припуска по

ширине профиль фрезы образуют из нескольких Пластин, распо-

ложенных в шахматном порядке по периферии. Равномерность

работы, производительность, а также качество обработанной по-

верхности определяется числом зубьев фрез. Корпус фрезы вы-

полняют сборным, состоящим из основного диска 1 и колец 2

(рис.

8.20, а), повернутых относительно оси диска на требуемый

угол. Это позволяет размещать большее число пластин 4 в гнездах

корпуса и упростить технологию изготовления фрез.

В основной части корпуса и кольцах выполнены пазы, в кото-

рых с помощью подкладок 5 и клиньев 3 крепят СМП. В блочных

фрезах применяют пластины различных форм без центрального

отверстия и с плоской передней поверхностью. Необходимая гео-

метрия фрез достигается путем разворота пластин в корпусах фрез.

Для этого пазы в корпусах выполняют под соответствующими уг-

лами относительно радиальных и осевых плоскостей.

СИСТЕМЫ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ

301

Рис. 8.20. Крепление СМП

дисковых фрезах

для обработки коленчатых валов

Другая конструкция фрез, получившая название кассетной

рис.

8.20, б), основана на креплении пластин в державках 6 по та-

гу S. Установленные в пазах корпуса державки закрепляют клинь-

ши 7. Каждая державка с закрепленными под соответствующими

углами двумя пластинами базируется по соответствующей плоско-

сти корпуса фрезы. Боковые выступы державок предотвращают

Перемещение в осевом направлении от действия сил резания.

Глава 9

СИНТЕЗ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ

ИНСТРУМЕНТАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Традиционный метод проектирования инструмента требует

высоких стоимостных и временных затрат и, несмотря на это, не

обладает возможностью системного решения задач конструирова-

ния. Как правило, он базируется на предыдущем опыте конструк-

тора с привлечением информационных источников на уровне

стандартов и нормалей. Использование технической информации

зарубежных фирм и патентов затруднительно из-за отсутствия в

них указаний о технологии изготовления и об организации произ-

водства.

9.1.

Автоматизированное проектирование

инструментальной системы

Автоматизированное проектирование инструментальной сис-

темы осуществляется на базе унифицированных нормализованных

проектных решений, описание которых хранится в серверах ЭВМ.

В состав постоянно запоминаемой информации входят библиотека

конструктивных элементов (БКЭ), библиотека типовых изображе-

ний (БТИ), каталог данных об оборудовании (КДО), нормативно-

справочные материалы (НСМ), спецификационные массивы

(СПМ), данные о материалах и технологических решениях (ДМТ).

Укрупненная схема автоматизированного проектирования инстру-

ментальной системы представлена на

рис.

9.1.

Задачей автоматизированного проектирования является полу-

чение комплекта технологических документов, включающих сбо-

рочные чертежи компоновок инструментов, рабочие чертежи вхо-

дящих режущих инструментов, чертежи базисных агрегатов и