Шпаргалка по "Технологии станкостроения"

11.Обработка  фасонных поверхностей  фрезерованием, строганием  и сверлением.  Фрезерование. Замкнутые поверхности у деталей типа дисков и незамкнутые прямолинейно-фасонные поверхности чаще всего обрабатывают фрезерованием по разметке или при помощи копировальных устройств. Обработка производится обычно при двух движения, из которых одно, получается, от соответствующей механической подачи станка, а второе – от копира; к последнему всё время прижимается ролик, жёстко связанный с частью станка, которой сообщается подача; можно работать и с ручной подачей. Основным движением при фрезеровании по копиру является продольная подача стола или вращение круглого стола. На многих станках применяется следящая система: следящий палец, перемещаясь по копиру, получает дополнительные перемещения, перпендикулярные основному направлению; эти дополнительные перемещения пальца через копировально-измерительный механизм воздействуют на усилительное устройство, которое при помощи электронных реле и другой спец. аппаратуры доводит незначительное давление копира на палец до величины, достаточной для воздействия на исполнительное устройство; усилительное устройство, преодолевая давление подачи при резании, перемещает стол с обрабатываемой деталью или шпиндельную головку с инструментом. Станки такого типа могут быть многошпиндельными. Объёмное фрезерование по копиру или специально изготовленной модели производится на специальных копировально-фрезерных станка. У таких станков щуп копировальной головки управляет двумя электрическими цепями, соответственно включающими поперечную и продольную подачи. Строганием можно осуществлять обработку смазочных канавок на направляющих поверхностях при помощи копира на продольно-строгальном станке. Можно осуществлять строгание вогнутых поверхностей. В крупносерийном и массовом производстве некоторые фасонные поверхности обрабатываются протяжками. Например протягивание кругового контура крыльчатого валика. Протяжка состоит из двух составных половинок. Такого типа протяжки применяются на вертикально-протяжных станках. В массовом производстве мелких и средних деталей фасонные поверхности можно обрабатывать на карусельно и тоннельно-протяжных станках, обладающих весьма большой производительностью.

12.Обработка  шпоночных канавок. Шпоночные канавки изготовляются для призматических и сегментных шпонок. Шпоночные канавки для призматических шпонок могут быть закрытыми с двух сторон (глухими), закрытыми с одной стороны или сквозными. Шпоночные канавки изготовляются в зависимости от конфигурации канавки и применяемого инструмента; они выполняются на горизонтально-фрезерных или на вертикально-фрезерных станках общего назначения или специальных. Сквозные и закрытые с одной стороны шпоночные канавки изготовляются фрезерование дисковыми фрезами. Фрезерование производится за один-два прохода. Этот способ наиболее производителен и обеспечивает достаточную точность ширины канавки. Закрытые канавки с закруглениями на концах изготовляются концевыми фрезами с продольной подачей за одни или несколько проходов. Фрезерование концевой фрезой за одни проход производится таким образом, что сначала фреза при вертикальной подаче проходит на полную глубину канавки, а затем включается продольная подача, с которой шпоночная канавка фрезеруется на полную длину. Для получения по ширине точных канавок применяются специальные шпоночно-фрезерные станки с маятниковой подачей, работающие концевыми двухспиральными фрезами с лобовыми режущими кромками. При этом способе фреза врезается на 0,1-0,3 мм и фрезерует канавку на всю длину, а затем опять врезается на туже глубину, как и в предыдущем случае, и фрезерует канавку опять на всю длину но в другом направлении. Этот метод является наиболее рациональным для изготовления шпоночных канавок в серийном и массовом производстве, так как даёт вполне точную канавку, обеспечивающую взаимозаменяемость в шпоночном соединении. Кроме того, поскольку фреза работает лобовой частью, она будет долговечнее. Недостатком является увеличение времени на обработку. Сквозные шпоночные канавки валов можно обрабатывать на строгальных станках. Канавки на длинных валах строгают на продольно-строгальном станке, на коротких валах – на поперечно-строгальном станке, преимущественно в индивидуальном и мелкосерийном производстве. Шпоночные канавки под сегментные шпонки изготовляются фрезерованием с помощью концевых дисковых фрез. Шпоночные канавки в отверстиях втулок зубчатых колёс, шкивов и других деталей, надевающихся на вал со шпонкой, обрабатываются в индивидуальном и мелкосерийном производствах на долбёжных станках, в крупносерийном и массовом – на протяжных станках.

13. Обработка шлицевых поверхностей. Шлицевые соединения широко применяют в машиностроении для подвижных и неподвижных посадок. Технологический процесс изготовления шлицев валов зависит от того, какой принят способ центрирования вала и втулки. К числу способов изготовления шлицев относят: фрезерования с последующим шлифованием, накатывание, протягивание, строгание. Наиболее распространенным способом изготовления шлицев является фрезерование. Применение остальных способов целесообразно в крупносерийном и массовом производстве. Шлицы валов небольших диаметров обычно фрезеруют за одни проход, больших – за два прохода. Черновое фрезерование иногда производится фрезами на горизонтально-фрезерных станках, имеющих делительные механизмы. Более производительным является одновременное фрезерование двух шлицевых канавок двумя дисковыми фрезами специального профиля. Более точное фрезерование шлицев производится методом обкатки при помощи шлицевой червячной фрезы. Фреза помимо вращательного движения имеет продольное перемещение вдоль оси нарезаемого вала. Этот способ является наиболее точным и наиболее производительным. После термической обработки необходимо произвести шлифовку по поверхностям впадины и боковых сторон шлицев. Наиболее производителен способ шлифования фасонным кругом, но при таком способе шлифовальный круг изнашивается неравномерно ввиду неодинаковой толщины снимаемого слоя у боковых сторон и впадины вала, поэтому требуется частая правка круга. Шлифовать шлицы можно в две отдельные операции; в первой шлифуют только впадины, а во второй – боковые стороны шлицев. Для уменьшения износа шлифовального круга после каждого хода стола вал поворачивается и, таким образом, шлифовальный круг обрабатывает впадины постепенно одну за другой. Для объединения двух операций шлифования в одну применяются станки, на которых шлицы шлифуют одновременно тремя кругами; один шлифует впадину, а два других – боковые поверхности шлицев. Накатывание шлицев без нагрева детали осуществляется роликами, имеющими профиль, соответствующий форме поперечного сечения шлицев. Вращающиеся на осях ролики по одному на каждый шлиц расположены радиально в сегментах корпуса накатной головки. При передвижении головки по детали свободно вращающиеся ролики, вдавливаясь в поверхность вала, образуют на ней шлицы соответствующей профилю ролика формы. Все шлицы накатываются одновременно, без вращения детали. Процесс накатывания весьма производителен, так как все шлицы накатываются одновременно, при малой затрате времени, с достаточно высокой точностью. Одним из методов изготовления шлицев является протягивание их на горизонтально-протяжных станках с применением специального приспособления. Для протягивания сквозных шлицев применяется специальная протяжка с ножами, профиль режущей части которых соответствует форме шлица. Каждый шлиц протягивается поочерёдно с помощью делительного устройства. При протягивании несквозных шлицев используется блочная протяжка, в которой режущие зубья имеют независимое взаимное перемещение в радиальном направлении. Обработка шлицевых поверхностей в отверстиях втулок, зубчатых колёс и др. производится обычно протягиванием. Сначала отверстие и иногда торец обрабатываются предварительно, потом отверстие протягивается круглой протяжкой и затем шлицевой протяжкой – обычной или прогрессивной.

14.Комплексная  обработка наружных  и внутренних поверхностей  деталей. Обрабатывать наружные и внутренние цилиндрические поверхности и нарезать резьбу можно последовательно по отдельным поверхностям или одновременно по нескольким поверхностям, как наружным, так и внутренним, применяя при этом несколько инструментов. Так, например можно одновременно обтачивать наружные поверхности и сверлить, зенкеровать, растачивать внутреннюю поверхность. Для такого процесса механической обработки эффективно применяются в серийном производстве токарно-револьверные станки, в крупносерийном и массовом производстве – полуавтоматы и автоматы. Применение револьверных станков экономично когда можно применять одновременно несколько инструментов, располагая их в револьверной головке и на отрезном суппорте. Револьверные станки классифицируются по расположения оси ревголовки: 1. С вертикальной осью револьверной головки; 2. С горизонтальной осью револьверной головки, параллельной оси шпинделя; 3. С горизонтальной осью ревголовки, перпендикулярной оси шпинделя. Встречаются детали, при обработке которых в револьверной головке не хватает гнёзд для установки инструмента; тогда применяют державку, в которой закрепляются два инструмента. Также можно применять дополнительную ревголовку, вставляемую при помощи стержня в одно из отверстий основной револьверной головки станка. Токарные полуавтоматы изготовляются одно- и многошпиндельные, для работы в центрах и в патроне, горизонтальные и вертикальные. Одношпиндельные полуавтоматы обычно бывают многорезцовыми; для работы в патроне они изготовляются с двумя – четырьмя суппортами, а также с револьверными головками. Токарные одношпиндельные полуавтоматы отличаются токарных многорезцовых станков тем, что у них автоматизированы движения всех суппортов. Некоторые многорезцовые одношпиндлеьные полуавтоматы имеют по три суппорта – один передний и два задних. Существуют также многошпиндельные полуавтоматы, предназначенные специально для патронной работы. Токарные автоматы целесообразно применять при загрузке их без переналадки в течении нескольких дней.  Автоматы бывают одношпиндельные и многошпиндельные. Одношпиндельные  делятся на фасонно-отрезные, фасонно-токарные и токарно-револьверные. Многошпиндельные автоматы бывают чаще всего четырёх- и шетсишпиндельные. Шпиндели для закрепления обрабатываемых прутков размещаются в барабанах, которые периодически поворачиваются из позиции в позицию. В одной из позиций обработанная деталь отрезается от прутка и пруток выдвигается до упора для дальнейшей обработки. Многшпиндельные автоматы более производительные, чем одношпинд., но точность обработки на них меньше.

15.Нарезание  зубьев цилиндрических  зубчатых колёс  методом обката. Нарезание зубьев методом обкатки (огибания) основано на воспроизведении зацепления зубчатой пары, одним из элементов которой является режущий инструмент. Главное движение режущих кромок инструмента может быть вращательным или продольно-поступательным. Нарезание червячной фрезой производят на зубофрезерных станках. Червячная фреза представляет собой червяк с профилем зуборезной (основной) рейки, превращенной в режущий инструмент в результате прорезания в нем продольных спиральных канавок и затылования. Червячные фрезы делают однозаходными и многозаходными. При нарезании зубьев обрабатываемая заготовка вращается вокруг вертикальной или горизонтальной оси, а фреза, вращаясь вокруг другой оси, перемещается вдоль оси вращения заготовки. Ось шпинделя фрезы наклонена относительно оси вращения заготовки под углом, равным углу наклона витков фрезы. Нарезание зубьев червячной фрезой широко распространено как для предварительного, так и для окончательного нарезания прямых и спиральных наружных зубьев цилиндрических зубчатых колес в серийном и массовом производстве. Существуют одношпиндельные и двушпиндельные зубофрезерные станки; чаще используют одношпиндельные станки. Нарезание прямых и спиральных наружных и внутренних зубьев цилиндрических колес может производиться также методом долбления. В этом случае режущий инструмент - долбяк представляет собой режущее колесо с зубьями эвольвентного профиля. Нарезание зубьев производится на зубодолбежных станках, устроенных следующим образом. Заготовка, закрепленная на оправке вертикального шпинделя, медленно вращается вокруг своей оси. Долбяк, помещенный на шпиндель  головки, вращаясь, совершает возвратно-поступательное движение в вертикальном направлении, образуя постепенно впадины между зубьями в заготовке. В процессе зубонарезания окружные скорости долбяка и заготовки одинаковы (на их начальных окружностях), как будто бы они находятся в действительном зацеплении. Долбление круглыми долбяками — единственно возможный способ нарезания зубчатых колес с внутренним зубом, а также зубчатых колес, у которых зубчатый венец расположен вблизи буртика или зубьев блочных колес, фрезерование которых невозможно из-за отсутствия места для выхода фрезы.

16.Нарезание  зубьев цилиндрических  зубчатых колёс  методом копирования.

Простейший  способ нарезания копированием заключается  в прорезании впадин между зубьями профильными (модульными) инструментами. После прорезания каждой впадины заготовку поворачивают на величину шага зацепления. Метод копирования применяют для чернового и чистового нарезания зубьев дисковыми модульными и пальцевыми фрезами на универсально-фрезерных станках с единичным делением. Этот метод имеет невысокую производительность и точность. Он применяется для изготовления небольших партий колес или запасных частей, а также для обработки цилиндрических и шевронных колес крупного модуля. Модульные фрезы бывают дисковые  и концевые (пальцевые). Концевые фрезы  применяют для нарезания зубьев больших модулей. Нарезание зубьев по способу копирования дисковыми фрезами производится на универсально-фрезерных станках с применением делительных головок, а пальцевыми фрезами нарезают на зубофрезерных станках, снабженных специальными головками или на специальных станках. Способ копирования в силу ряда недостатков применяется лишь для нарезания зубьев колес невысокой точности при единичном производстве (главным образом в ремонтных мастерских). Неточность нарезания зубьев этим способом в основном определяется следующей причиной: чтобы получить точный профиль зубьев, нужно было бы для каждого модуля применять отдельную дисковую фрезу. Но это экономически невыгодно, так как пришлось бы иметь в цехе слишком большое число фрез. Поэтому используют наборы в 8, 15 или 26 фрез. Таким образом, одной фрезой нарезают зубчатые колеса с разным числом зубьев, находящимся в определенном диапазоне. Одновременное нарезание всех зубьев резцовыми головками осуществляется на специальных зубодолбежных станках для обработки прямозубых цилиндрических колес внешнего и внутреннего зацепления, шлицев, зубчатых муфт и копиров сложной формы методом копирования. Затылованные резцы в головке расположены радиально; их число равно числу зубьев нарезаемого колеса. Профиль режущей кромки резцов соответствует форме впадины зуба колеса.  

17.Нарезание  зубьев цилиндрических  зубчатых колёс  методом зуботочения. Метод предназначен для нарезания прямых и косых зубьев цилиндрических зубчатых колёс на зубофрезерных станках с помощью долбяка, используемо в качестве многорезцового инструмента. Зацепление инструмента с нарезаемым зубчатым колесом рассматривается как зацепление двух винтовых зубчатых колёс, при котором происходит продольное скольжение поверхностей зубьев, являющееся в данном случае движением, осуществляющим процесс резания. На зубофрезерном станке вместо червячной фрезы устанавливается долбяк под углом к оси заготовки. Углы долбяка и заготовки подбираются таким образом, чтобы разность между углами винтовой линии инструмента и заготовки не была равна нулю. Нарезание прямых зубьев производится косозубым долбяком, а нарезание косых зубьев с углом наклона 45° - прямозубым долбяком. Производительность этого метода в 2-4 раза выше производительности зубофрезерования однозаходной фрезой.

18. Протягивание зубьев  зубчатых колёс. Протягивание наружных и внутренних поверхностей фасонных сложных форм обеспечивает высокую производительность и точность обработки. Поэтому этот способ применяют для нарезания зубьев. Обработка протягиванием впадин между двумя или несколькими зубьями производится последовательно протяжкой с профилем, соответствующим профилю зубьев нарезаемого зубчатого колеса. После каждого прохода протяжки, за который она обрабатывает впадину между двумя или несколькими зубьями, заготовка поворачивается посредством делительного механизма стола. Таким способом нарезают зубья венцов больших размеров на вертикальных протяжных станках с круглым поворотным столом; при этом формируется достаточно точный профиль зубьев, но достичь высокой точности шага трудно из-за погрешностей в делительном механизме стола. Протягиванием обрабатывают зубчатые секторы на обычных горизонтально-протяжных станках, при этом за один ход протяжки нарезают все зубья сектора и поворота сектора не требуется. Производительность такого способа обработки зубчатых секторов и точность по профилю и шагу зубьев получаются высокими. Одновременное протягивание всех зубьев зубчатых колёс не имеет широкого применения по причине сложности конструкций протяжек и затруднений при удалении стружки.

19. Нарезание зубьев  конических зубчаты колёс. Требуются специальные зуборезные станки, при отсутствии их можно нарезать на универсально-фрезерном станке при помощи делительной головки дисковыми модульными фрезами. Заготовку конич. зубчатого колеса устанавливают на оправке в шпиндель делительной головки, который поворачивают в вертикальной плоскости до тех пор, пока образующая впадина между двумя зубьями не займёт горизонтального положения. Нарезаются зубья обычно за три хода и только при малых модулях за два хода. При первом ходе фрезеруется впадина между зубьями , форма фрезы соответствует форме впадины на ее узком конце; второй проход производят модульной фрезой, профиль которой соответствует наружному профилю зуба, поворачивая при этом стол с делительной головкой. При таком положении фрезеруются все левые бока зубьев. За третий ход фрезеруются все правые бока зубьев, для чего делительную головку поворачивают на тот же угол, но в противоположном направлении.  Для нарезания прямых зубьев точных конических зубчатых колёс в серийном и массовом производстве применяют более производительные станки – зубострогальные, на которых обработка зубьев производится методом обкатки. При обработке зубьев с модулем свыше 2,5 их предварительно прорезают профильными дисковыми фрезами методом деления; таким образом, зубострогальные станки не загружаются предварительной грубой обработкой, и, следовательно, они лучше используются для точной обработки. Зубострогальные станки работают след. Образом: два строгальных резца совершают прямолинейные возвратно-поступательные движения вдоль зубьев обрабатываемой заготовки; при обратном ходе резцы немного отводятся от обрабатываемой поверхности для уменьшения бесполезного изнашивания режущей кромки от трения; взаимной обкатывание заготовки и резцов обеспечивает получении профиля эвольвенты. Для обработки прямых зубьев небольших конических колес применяют производительный метод -  круговое протягивание. Режущим инструм. служит круговая протяжка, состоящая из нескольких секций фасонных резцов. Резцы расположены в протяжке в последовательном порядке для чернового, получистового и чистового нарезания зубьев. Протяжка вращается и совершает поступательное движение. За один оборот протяжки она полностью обрабатывает одну впадину зубчатого колеса. Нарезание кон. зубчатых колёс с криволинейными зубьями производится на спец. станках, работающих методом копирования и обкатки. Реж. инструментом являются резцовые головки двух типов цельные и со вставными резцами. Головки подразделяются на черновые и чистовые. Они могут быть одно-, двух-, и трехсторонними. Черновое зубонарезание кон. колёс с большим количеством зубьев производится методом копирования, когда обрабатываемая заготовка закреплена неподвижно, а вращающаяся резцовая головка перемещается вдоль оси и прорезает впадины зубьев поочерёдно. Для нарезания колёс с малым количеством зубьев применяют метод обкатки. Чистовое нарезания зубьев обычно производится методом обкатки; колёса с большим количеством зубьев нарезаются двусторонними головками, а с малым -  односторонними.