Экзаменационный билет 5

1. Методы формообразования инструментом поверхности детали и схемы резания

2. Инструменты для обработки зубьев цилиндрических колес. Инструменты,работающие по методу копирования.

ОТВЕТЫ:

1. Существует четыре способа формообразования поверхностей.

Метод копирования основан на том, что режущая кромка инструмента по форме совпадает с производящей линией 1. Направляющая линия 2 воспроизводится вращением заготовки или поступательным движением инструмента, которые и являются формообразующими. Второе движение (движение подачи), направленное перпендикулярно обрабатываемой поверхности, необходимо для получения определенного размера поверхности. Этот метод используют при обработке фасонных поверхностей на станках.

Метод следов. Образующая линия 1 является траекторией движения точки (вершины) режущего лезвия инструмента, а направляющая линия 2 – траекторией движения точек заготовки. В этом случае оба движения (V и S) являются формообразующими. Имеет место при обтачивании, растачивании, нарезании резьб и др.

Метод касания. Образование поверхностей по методу касания заключается в том, что направляющей линией 2 служит касательная к ряду геометрических вспомогательных линий, являющихся траекториями движения точек режущего инструмента. Образующей линией 1 служит режущее лезвие инструмента, а формообразующим движением является только движение подачи S.

Имеет место при фрезеровании, шлифовании, полировании и др.

Метод обкатки. Образование поверхностей по методу обкатки ( огибания) заключается в том, что направляющая линия 2 воспроизводится вращением заготовки. Образующая линия 1 получается как огибающая кривая к ряду последовательных положений режущей кромки инструмента относительно заготовки вследствие согласования между собой движения резания с движением подачи. Скорости этих движений согласуются так, что за время прохождения круглым резцом расстояния l резец должен сделать один полный оборот относительно своей оси вращения. Здесь все три движения являются формообразующими (V, S_пр, S_кр). Пример: нарезание зубъев зубчатых колес по методу обкатки.

Рис. 1 Методы формообразования инструментом (И) поверхности детали (Д)

при точении по следу (а), копировании (б) и огибания.

Схема резания – последовательность удаления припуска режущими кромками. В конструкторских режущих инструментов применяется следующие схемы резания: профильная, генераторная, комбинированная, одинарного и группового резания.

При профильной схеме режущие кромки подобны профилю обработанной поверхности, а припуск удаляется за счет превышения каждого последовательного зуба над предыдущим. Т.о., обработанная поверхность окончательно формируется последовательным режущим зубом, т.е. применяется комбинированная схема.

При генераторной схеме форма режущей кромки не совпадает с профилем детали, а обработанная поверхность формируется последовательно всеми зубьями инструмента. При этом качество поверхности несколько ухудшается, но удается значительно удается значительно увеличить подачу и стойкость инструмента. В этом случае для снижения шероховатости поверхности последние зубья инструмента выполняют по профильной схеме.

2. Производство зубчатых колес представляет собой трудоемкую работу на сложном оборудовании дорогостоящим зуборезным инструментом. Годовой расход на инструмент для зуборезных станков часто превышает стоимость самого станка и в несколько раз превышает заработную плату рабочего.

В общем машиностроении получили преимущественное применение эвольвентные зубчатые колеса.

Размеры зубьев эвольвентных цилиндрических колес определяются исходным контуром рейки. Зубья рейки — прямолинейного профиля. По ГОСТу исходный контур зубчатой рейки имеет угол профиля α = 20°, высоту головки, равную модулю: h' = m, высоту ножки h’’= 1,25m, шаг зубьев t = m*π

.

Нарезание цилиндрических зубчатых колес может производиться методом копирования и методом огибания или обкатки. К инструментам, обрабатывающим зубчатые колеса методом копирования, относятся пальцевые и дисковые зуборезные фрезы, зубодолбежные головки, одновременно нарезающие все зубья колеса и др.

Рис. 216. Способы обработки прямозубых цилиндрических колес

Схема фрезерования зубчатых колес дисковыми или пальцевыми фрезами (рис. 216, а) включает вращение фрезы вокруг своей оси, чем создается требуемая скорость резания. Заготовка, закрепленная в шпинделе делительной головки, совершает движение подачи вдоль обрабатываемой впадины зубьев. После обработки одной впадины заготовку отводят от фрезы и поворачивают на один зуб при помощи делительной головки, после чего производится прорезание следующей впадины.

Рассматриваемый способ обработки исключительно прост и не требует применения специальных зуборезных станков, но характеризуется относительно малой производительностью и пониженной точностью нарезанных колес.
Из всех известных способов нарезания прямозубых колес одним из наиболее производительных является способ обработки их копированием зубодолбежными головками (рис. 216, б), одновременно нарезающими все зубья колеса. Зубодолбежная головка представляет собой сложный сборный инструмент. Она состоит из корпуса в виде диска, в радиальных пазах которого установлены призматические фасонные резцы. Число резцов равно числу зубьев обрабатываемого колеса. Каждый резец прорезает только одну впадину.
В процессе зубодолбления заготовка совершает относительно головки возвратно-поступательное движение, за счет которого обеспечивается требуемая скорость резания. Направление этого движения совпадает с осью заготовки.