Обкочувальна дискова фреза для обробки багатогранних валів

Обкочувальна дискова фреза для обробки багатогранних валів, яка відрізняється тим, що фрезу проектують на основі вихідної інструментальної поверхні, коли за різальну крайку приймають прямолінійну характеристику (лінію контакту спряжених поверхонь), положення якої характеризується кутом , який розраховують за формулою: Zи sin tg , Z д Zи cos Корисна модель належить до металообробки і може бути використаний при обробці шліцьових валів шляхом обкочування фасонними дисковими обкочувальними фрезами. Шліцьові вали широко застосовуються у машинобудуванні. Для їх виготовлення використовуються фасонні обкочувальні шліцьові фрези, що мають робочу частину з різальним зубами [див. 1, 192). Проте проблема профілювання цих фрез не розв'язана. В основу винаходу покладена задача розробки конструкції фасонної дискової обкочувальної шліцьової фрези, яка була б більш простою та технологічною порівняно з відомими фрезами. Задачею корисної моделі є створення обкочувальної дискової фрези для обробки багатогранних валів, яка дозволила би спростити конструкцію і розширити область застосування. Поставлена задача вирішується тим, що обкочувальну дискову фрезу для обробки багатогранних валів, згідно корисної моделі, проектують на основі вихідної інструментальний поверхні, коли за різальну крайку приймається прямолінійна характеристика (лінія контакту спряжених поверхонь), положення якої характеризується кутом , який розраховують за формулою: Zи sin tg Z д Zи cos - кут між осями фрези і вала (див. фіг.2). Обкочувальними фрезами багатогранні вали оброблюються за схемою формоутворення, що містить рівномірне обертання заготовки навколо її де Zи - кількість зубів фрези; Z д - кількість граней оброблюваного вала; де Zи - кількість зубів фрези; Z д - кількість граней оброблюваного вала; Кутові швидкості и і д пов'язані залежніс тю: д и Zи Zд де Zи - кількість зубів проектованої обкочувальної фрези; (13) 14837 (11) UA осі з кутовою швидкістю и . У загальному випадку вісь заготовки і вісь обкочувальної фрези є перехресними прямими, кут між якими дорівнює . За різальну крайку обкочувальної фрези приймається характеристика, тобто лінія контакту поверхні деталі і вихідної інструментальний поверхні, визначена в обраний момент процесу обробки. При обробці плоских поверхонь, за будь-якою схемою формоутворення, характеристикою буде пряма лінія. Відповідно інструмент матиме прямолінійну різальну крайку, що спрощує його конструкцію, порівняно, наприклад, з черв'ячними фрезами, призначеними для обробки багатогранних валів, що мають відповідну фасонну різальну крайку. (19) осі з кутовою швидкістю д і рівномірне обертання інструмента – обкочувальної фрези - навколо її U - кут між осями фрези і вала. 3 14837 Z д - число граней оброблюваного багатог ранного вала. У процесі обробці, крім обертальних рухів, здійснюється також рух подачі інструмента уздовж осі заготовки. Цей рух подачі приводить до ковзання поверхні деталі «самої по собі», і тому не враховується при визначенні вихідної інструментальної поверхні і, відповідно, при проектуванні інструмента. Розглянемо обробку багатогранного вала при взаємо-перпендикулярних осях заготовки й інструмента (фіг.1). За різальну крайку обкочувальної фрези, приймається характеристика, тобто лінія контакту плоскої поверхні багатогранного вала і вихідної інструментальний поверхні в той момент процесу обробки, коли оброблювана площина займає положення, паралельне осям інструмента й однозубої обкочувальної фрези. Передатне відношення кутових швидкостей при цьому дорівнюватиме: Zи 1 д i Zд Zд и Відомо, що при додаванні двох обертань навколо перехресних осей результуючим рухом буде миттєвий гвинтовий рух. Вісь цього миттєвого гвинтового руху паралельна діагоналі паралелограма, побудованого на кутових швидкостях обертань, що додаються. У розглянутому випадку вона розташовується в площині, паралельній обраному положенню оброблюваної площини багатогранного вала, тобто паралельно площині проекцій Π1. Звідси характеристикою, тобто різальною крайкою АВ, буде проекція осі миттєвого гвинтового руху на оброблювану площину вала. Кут β, що складається віссю відносно результуючого миттєвого гвинтового руху з віссю інструмента, визначається за співвідношенням: 1 д tg Zд и Кут β характеризує положення різальної крайки АВ обкочувальної фрези відносно її осі. На фіг.1 графічно визначено кут β обкочувальної фрези, призначеної для обробки шестигранного вала. Величина кут β при цьому дорівнюватиме: 1 ; tg 6 9 30 Схемуоднозубої обкочувальної фрези для обробки багатогранного - шестигранного - вала При взаємо-перпендикулярних осях заготовки та інструмента зображено на фіг.2. Розглянутою обкочу вальною фрезою можна обробляти шестигранні вали різних розмірів, що е перевагою такого інструмента. Розглянемо обробку багатогранних валів обкочувальними фрезами при перехресних осях інструмента і заготовки (фіг.3). У процесі обробки інструмент обертається навколо своєї осі з кутовою швидкістю ка навколо її осі з кутовою швидкістю и, а заготов д. 4 Кут між осями інструмента й оброблюваного багатогранного вала дорівнює обраній величині кута . Кутові швидкості пов'язані залежністю Zи д . Zд и і и д, як і при =90°, Для однозубої обкочувальної фрези матимемо: д и 1 Zд Вісь миттєвого гвинтового руху поверхні вала відносно інструмента паралельна діагоналі паралелограма O1А1В1С1O1, побудованого на кутових швидкостях и і д обертань, що додаються. Приймемо, що оброблювана площина багатогранного вала в момент її формування займає положення, паралельне осям інструмента і заготовки. При цьому вісь O1В1 відносного гвинтового руху буде паралельна оброблюваній площині. Оскільки в досліджуваний момент часу вісь O1В1 йде паралельно оброблюваній площині вала, характеристикою, що приймається за різальну крайку, буде проекція осі O1В1 на оброблювану площину. Кут β між віссю інструмента і прямолінійною різальною крайкою фрези дорівнюватиме куту між векторами і и д. Розглядаючи трикутники ΔB1E1C1 і ΔO1А1Е1, матимемо: и B1E1 д sin ; C1E1 д cos ; O1E1 и д и д cos ; д sin BE tg 1 1 O1E1 и Zд Zи д cos ; . Отже, tg Zд Zи sin . Zи cos Для однозубої обкочувальної фрези матимемо: tg Zд sin . cos На фіг.3 графічно визначено кут β для обкочувальної фрези, призначеної для обробки квадратного вала, при прийнятій величині кута , що дорівнює =60°. При зміні кута відповідно змінюється кут β. Графік залежності кута β від кута зображено на фіг.4 для однозубої обкочувальної фрези, призначеної для обробки квадратного вала. Відповідно до графіка величина кута β при обробці квадратного вала дорівнюватиме β=9°30' при куті установки осі фрези 51°. Таким чином, однією і тією самою обкочувальною фрезою з β=9°30' можна обробляти шестигранний вал, при куті установки 5 14837 осі інструмента =90°, і квадратний вал, при куті установки осі інструмента =51°. Кут β обкочувальної фрези при обробці багатогранних валів залежить також від кількості зубів Zи інструмента. Графік залежності кута β від кількості зубів Zи обкочувальної фрези при обробці Комп’ютерна верстка А. Рябко 6 квадратного і шестигранного валів при взаємоперпендикулярних осях інструмента і заготовки зображено на фіг.5. Література: 1. Родин П.Р. Основы формообразования поверхностей резанием. - К.: Вища школа, 1977. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601