Механічна обробка хвостовиків і лапок

      Конічні хвостовики з лапками у дрібносерійному виробництві обробляють на токарних верстатах за допомогою копіювальної лінійки (рисунок 2.3) або зміщенням задньої бабки

              Конічні хвостовики Морзе 1 і  2 обробляють на токарному напівавтоматі КТ-60, хвостовики Морзе  2 і  3 - на автоматах КТ-61; КТ-61М, а хвостовики Морзе  4 і  5 - на токарних автоматах МР-105. Для створення жорсткості при обточуванні хвостовика Морзе  1 і  2 рекомендується спочатку обточувати робочу частину, а потім, закріпивши її в патроні, обточувати хвостовик у два проходи.

      У дрібносерійному виробництві ефективно застосовують токарну обробку на верстатах з ЧПК при виготовленні спеціального інструмента (довбачів, шеверів, протяжок, корпусів складального інструмента та ін.).

Обробка лапок і квадратів

      Лапки на конічних хвостовиках свердел, розгорток, зенкерів та іншого інструмента фрезерують на горизонтально-фрезерних або вертикально-фрезерних верстатах. Для фрезерування на горизонтально-фрезерних верстатах конічний хвостовик затискають у призмах одно- або двомісних пристроїв. У серійному виробництві застосовують швидкодіючі пневматичні або гідравлічні затискачі. Лапки фрезерують комплектом із двох спеціальних фрез з двох боків одночасно. При фрезеруванні у двомісному пристрої застосовують два комплекти фрез, посаджених на одне загальне облямування. У багатосерійному виробництві цю операцію також виконують на вертикально-фрезерному верстаті з круглим столом, що забезпечує безперервність процесу фрезерування.

       Квадрати на мітчиках, розгортках та інших інструментах фрезерують в ділильних пристроях комплектом з двох фрез із двох боків одночасно. При цьому застосовують пристрої одношпиндельні або багатошпиндельні з цанговим затискачем. У серійному і багатосерійному виробництві застосовують пристрої із швидкодіючим пневматичним або гідравлічним затискачем і автоматичним діленням. У масовому виробництві застосовують холодне радіальне штампування квадратів мітчиків.      

Обробка стружкових канавок

       Стружкові канавки на інструментах, що мають форму тіл обертання (фрезах, зенкерах, мітчиках, розгортках, свердлах та ін.), обробляють фрезеруванням або вишліфовують. Прямі канавки фрезерують на горизонтально-фрезерних верстатах, гвинтові - на універсально-фрезерних або спеціальних верстатах. При фрезеруванні використовують ділильні головки і ділильні пристрої. У серійному виробництві застосовують багатошпиндельні ділильні головки. У багатосерійному виробництві фрезерування стружкових канавок проводять на спеціальних фрезерних верстатах, напівавтоматах і автоматах.

       Стружкові канавки залежно від  форми обробляють фасонними або кутовими фрезами. Кутові фрези мають гостроконечні (незатиловані) зуби, а фасонні фрези виконують із затилованими або  загостреними зубами. Загострені фрези продуктивніші і забезпечують меншу жорсткість поверхні. Для переточування фасонних загострених фрез потрібні спеціальні верстати або спеціальні пристрої до заточувальних верстатів, у зв'язку з чим їх доцільно застосовувати у багатосерійному виробництві.

         Прямі стружкові канавки зубів на циліндровій поверхні фрезерують однокутовими, двокутовими або фасонними фрезами. Двокутові фрези забезпечують кращу якість поверхні і мають велику стійкість. Профіль дискової фрези збігається із профілем канавки, а установка фрези по відношенню до осі заготовки здійснюється за допомогою параметрів настройки Е і Н; параметр Е - горизонтальний зсув від осі заготовки, а параметр Н - вертикальний зсув.

     На робочому кресленні інструмента профіль канавки задається розмірами фаски, висотою h, величиною переднього кута   і радіусом біля основи зуба r . При фрезеруванні прямих зубів однокутовою фрезою (рисунок 2.5) параметри Е і Н обчислюють за формулами

При фрезеруванні двокутовою фрезою (рисунок 2.6) :

 

 

де   беруть не менше 10-15°.

      При фрезеруванні зубів фрези встановлюють за допомогою контрольних валів і шаблонів. Однокутові фрези можна встановлювати по центру виробу за допомогою косинця і зрізаного до осі вала, по облямовуванню з нанесеною по осі рискою, за допомогою спеціального шаблону (рисунок 2.7 а) або спеціального пристрою (рисунок 2.7 б).

       Після установки фрези по осі в центрах встановлюють заготовку інструмента, підводять її дотично до  фрези і по лімбах зміщують стіл у горизонтальній площині на величину Е та піднімають його у вертикальній площині на величину Н.  

      Двокутові  фрези   встановлюють   по   центру  за допомогою вала і шаблона або пристрою (рисунок 2.7 в і г).

      У багатосерійному і масовому виробництвах відрізних і прорізних фрез зуби фрезерують на зубофрезерних верстатах або спеціальних пристроях методом обкатки. Зуби фрезерують в пакеті по 100-150 шт. залежно від товщини оброблюваних заготовок. Фрезерування методом обкатки забезпечує високу точність у кроку між зубами і велику продуктивність порівняно із фрезеруванням у ділильних головках. Висока точність кроці між зубами дозволяє після термічної обробки на оправці заточувати фрези в пакеті, що значно підвищує продуктивність заточування.

Фрезерування гвинтових стружкових канавок

     При фрезеруванні гвинтових канавок профіль фрези і її положення стосовно заготовки визначаються у процесі профілювання. Фрези, призначені для обробки гвинтових канавок, теоретично повинні мати криволінійний профіль.   Профіль такої фрези з достатньою для практики точністю часто замінюють прямолінійним профілем і обробку проводять двокутовими фрезами. У цьому випадку установка фрези щодо заготовки характеризується не тільки величинами зсуву Е і Н, але і кутом повороту стола   (рисунок 2.8).

Для визначення параметрів настроювання верстата розглянемо один із торцевих перерізів 1-1 гвинтової канавки (рисунок 2.8 а). У цьому перерізі передня поверхня розміщується під кутом  і тому заготовку необхідно повернути навколо своєї осі на кут    (рисунок 2.8 б) для того, щоб обробити передню поверхню дисковою кутовою фрезою з кутом профілю однієї із сторін, що дорівнює  . У результаті цього повороту  дотична  до гвинтової різальної кромки займе положення  , і її проекція становить з віссю заготовки кут  . Приблизно кут  повороту стола беруть таким, що дорівнює куту, який у цьому випадку розраховують за формулою

 

 

де   - кут повороту стола верстата;    - кут профілю тієї сторони фрези, яка обробляє  передню поверхню заготовки;  - передній кут оброблюваного інструмента.                              

Для визначення вертикального і горизонтального зсуву фрези (при фрезеруванні заготовки з числом зубів більше чотирьох) розглянемо переріз оброблюваної канавки вертикальною площиною, що проходить через вісь дискової фрези. Цей переріз перетинає циліндрову заготовку по еліпсу (рисунок 2.8б: ). Радіус кривизни еліпса в точці   визначають за формулою

,

 

де R1  і R2 - головні радіуси кривизни поверхні відповідно у головних нормальних перерізах 1-1 і 11-11 (рисунок 2.8 б) циліндрової поверхні;  R - радіус кривизни в перерізі III-Ш.

У даному випадку радіус  кривизни в перерізі 1- 1 буде дорівнювати радіусу заготовки R1, радіус кривизни R2  дорівнює нескінченності, а кут    .      Тоді

 

 

 

      Приблизно можна вважати, що точки  і  (рисунок 2.8 в) фрезерованої заготовки лежать на колі радіусом R .  Таким чином, при обробці гвинтових канавок величини Е і Н можна розраховувати так само, як і при фрезеруванні прямих канавок, вводячи в розрахункові формули наведену величину радіуса заготовки   (при числі зубів заготовки більше чотирьох).

При фрезеруванні гвинтових канавок верстат настроюють у такій послідовності.

    1  Поворотом   стола   універсально-фрезерного   верстата   (або спеціального  фрезерного     верстата)   повертають заготовку  на кут .

    2   Поперечним рухом стола зміщують робочу фрезу відносно до осі заготовки на величину Е.

    3   Вертикальним зсувом стола за допомогою спеціальних блоків   встановлюють   фрезу   на   глибину   Н   під   кутом    (див. рисунок 2.7 д).