Обработка заготовок на координатно-расточных станках

На координатно-расточных станках обрабатывают с вы­сокой точностью отверстия, при этом обеспечивается большая точ­ность расположения их осей.

На рис. 70 показан одностоечный координатно-расточной ста­нок. На станине 1 смонтирована стойка 2. В верхней части стойки расположена коробка скоростей 3 и расточная головка 4 со шпинде­лем 5. Шпинделю с инструментом сообщают главное вращательное движение через коробку скоростей 3. Шпиндель станка имеет также вертикальное перемещение (движение подачи).

Заготовку относительно инструмента устанавливают на за­данные координаты перемещением стола 6 в двух взаимно пер­пендикулярных направлениях: продольном по направляющим салазок 7 и поперечном по направляющим станины 1.

Для точного отсчета перемещений (коор­динат) на станке имеются специальные опти­ческие устройства. Точность установки ко­ординатных размеров достигает 0,001 мм.

Для обеспечения высокой точности обра­ботки эти станки изолируют от воздействия колебаний соседнего оборудования и уста­навливают в помещении с постоянной тем­пературой +20 °С (±1°С ).

Координатно-расточные станки исполь­зуют также для точных измерений и раз­метки. Наибольшее применение эти станки получили в инструментальном производ­стве для изготовления штампов, пресс форм, шаблонов, копиров и т. п.

Рис. 70. Координатно–расточной станок

На базе горизонтально - и координатно-расточных станков создают расточные станки с ЧПУ. На этих станках весь цикл обработки заготовки производится в автоматическом или полуавтоматическом режиме. В последнем слу­чае программируется установка заготовки от­носительно инструмента на заданные коорди­наты и фиксация подвижных узлов станка.

Обработка заготовок на алмазно-расточных станках

На алмазно-расточных станках окончательно обрабатывают отверстия алмаз­ными и твердосплавными резцами.

Рис. 71. Алмазно–расточной станок

На рис. 71 показан одношпиндельный алмазно-расточной ста­нок с горизонтальным расположением шпинделя. На станине 1 уста­новлена расточная головка 2. В головке расположен шпиндель, в ко­тором закреплена оправка с резцом. Заготовку закрепляют на столе 3, имеющем перемещение по направляющим станины – продольную подачу, величина которой регулируется механизмом подач 4, Два соосных отверстия обрабатывают на алмазно-расточных станках дву­стороннего действия, имеющих две расточные головки.

Высокая точность и малая шероховатость обработанной поверх­ности обеспечиваются применением высоких скоростей резания (200-1000 м/мин), малых подач (0,01—0,1 мм/об) и глубин резания (0,05—0,2 мм). Обработка на этих станках ведется по полуавтомати­ческому циклу.

Алмазно-расточные стайки широко применяют для растачивания отверстий в блоках цилиндров и гильзах тракторных, автомобильных и мотоциклетных двигателей.

Лекция 26. Обработка заготовок на фрезерных станках

Фрезерование – высокопроизводительный и распространенный метод обработки поверхностей заготовок: многолезвийным режущим инструментом – фрезой.

Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы, а вспомогательным поступательное перемещение заготовки. Движение подачи может быть и вращательное движение заготовки вокруг оси вращающегося стола или барабана (карусельно - фрезерные, и барабанно-фрезерные станки). Каждый режущий зуб при вращении фрезы врезается в заготовку и осуществляет резание только в пределах определенного угла поворота фрезы, а затем вращается в холостую до следующего врезания. Таким образом, особенностью процесса фрезерования является периодичность и прерывистость процесса резания каждым зубом фрезы, при чем процесс врезания зуба сопровождается ударами.

По исполнению фрезы делятся на цилиндрические, когда зубья располагаются только на цилиндрической поверхности фрезы и торцевые, у которых режущие зубья располагаются на торцевой и цилиндрической поверхности фрезы.

Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы представлены на рис. 72.

Рис. 72. Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы.

Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках цилиндрическими фрезами (рис. 72.а) и на вертикально - фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 72.б).

Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 72.в) и торцовыми фрезерными головками, а на вертикально - фрезерных станках – концевыми фрезами (рис. 72.г).

Комбинированные поверхности фрезеруют набором фрез (рис. 72.д) на горизонтально - фрезерных станках.

Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют концевыми (рис. 72.е) и дисковыми (рис. 72.ж) фрезами.

Шпоночные пазы фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами на вертикально - фрезерных станках (рис. 72.з).

Фасонные поверхности незамкнутого контура с криволинейной образующей и прямолинейной направляющей фрезеруют фасонными фрезами соответствующего профиля (рис. 72.и).

Пространственно-сложные поверхности обрабатывают на копировально-фрезерных автоматах (рис. 72.к). Обработку производят специальной концевой фрезой. Фрезерование ведут по трем координатам: x, y, z (объемное фрезерование).

Лекция 27. Зубонарезание. Методы изготовления зубчатых колёс

Формообразование профилей зубьев зубчатых колес

В передачах современных машин и приборов широко применяют зубчатые колеса с эвольвентным зацеплением, т. е. такие, у которых боковая поверхность зуба очерчена эвольвентной кривой. Эвольвентой называют траекторию точки прямой, катящейся по окружности без скольжения.

Различают два метода профилирования эвольвентных зубчатых колес: копирование и обкатку (огибание).

Копирование. Метод основан на профилировании зубьев фа­сонным инструментом, профиль режущей части которого соответ­ствует профилю впадины нарезаемого зубчатого колеса. По ме­тоду копирования зубчатые колеса нарезают дисковой модульной фрезой на горизонтально - или универсально-фрезерных станках (рис. 73, а) и пальцевой фрезой на вертикально-фрезерных станках (рис. 73, б) последовательно по одной впадине с ис­пользованием делительной головки.

Рис. 73. Схемы фрезерования зубьев по методу копирования:

1 – фреза; 2 – нарезаемое колесо.

В процессе фрезерования впадины между зубьями колеса со­общают фрезе главное вращательное движение, а заготовке — продольную подачу. По окончании фрезерования одной впадины стол отводят в исходное положение и заготовку поворачивают

на — часть оборота (z — число зубьев нарезаемого зубчатого ко­леса). Пальцевыми фрезами нарезают зубчатые колеса больших модулей и шевронные колеса.

Нарезание зубчатых колес методом копирования не обеспечивает высокой точности вследствие погрешностей фасонного инстру­мента и неточности делительных головок. Этот метод применяют для нарезания зубчатых колес невысокой точности. Зубонарезание методом копирования производят также долблением одновременно всех впадин зубчатого колеса. В качестве инструмента используют резцовую головку, которая имеет столько радиально расположен­ных фасонных резцов, сколько впадин у нарезаемого колеса.

Нарезание одновременно всех зубьев колеса по методу копирования обеспечивает высокую производительность, но в связи со сложностью и высокими требованиями к точности изготовлении режущего инструмента этот метод имеет ограниченное применение.

Обкатка. Метод основан на зацеплении зубчатой пары, элементами которой являются режущий инструмент и заготовка. Режущие лезвия инструмента имеют профиль зуба сопряженной рейки (рис. 74, а) или сопряженного колеса (рис. 75, а),

Рис. 74. Схема формообразования зубьев цилиндрического колеса червячной модульной фрезой: 1 – червячная модульная фреза; 2 – нарезаемое колесо

Рис. 75. Схема формообразования зубьев цилиндрического колеса долбяком:

1 – долбяк; 2 – нарезаемое колесо

Боковая поверхность зуба на заготовке образуется как огибающим последовательных положений режущих лезвий инструмента в их относительном движении (рис. 74, б и 75, б).

Различные положения режущих лезвий относительно формиру­емого профиля зубьев на заготовке получают в результате кинематически согласованных вращательных движений инструмента и заготовки на зуборезном станке.

Метод обкатки обеспечивает непрерывное формообразовании зубьев колеса. Нарезание зубчатых колес этим методом получило преимущественное распространение вследствие высокой произво­дительности и значительной точности обработки. Наиболее ши­роко применяют нарезание зубчатых колес методом обкатки на зубофрезерных, зубодолбежных и зубострогальных станках.