Затыловка фрезы что такое

Затылование зубьев инструментов

Затылование зубьев инструментов

Затылуют зубья метчиков, сверл, зенкеров, фасонных фрез, в том числе резьбонарезных и зуборезных. Если для сверл, зенкеров и метчиков это лишь один из способов образования задней поверхности, то для фасонных фрез — еще и упрощение переточек. Зубья фасонных фрез перетачивают по передней плоскости, не трогая сложной по форме задней поверхности. Форма и размеры профиля фасонной режущей кромки при этом сохраняются. Метчики, сверла, зенкеры, в отличие от фасонных фрез, после затупления повторно затылуют, так как профиль шлифовального круга для заточки заты- лованием простой — прямая линия.

В зависимости от типа и формы профиля фасонных фрез затылование подразделяют на радиальное, косое и осевое (рис. 3.14). Цель этих разновидностей, как указывалось ранее (см.п.2.2.3.7), — обеспечить задние нормальные углы достаточной величины на всех участках профиля. Затылование производят стержневыми фасонными резцами до закалки фрезы и абразивными кругами после закалки и отпуска на универсальных токарно-затыловочных станках по схеме рис. 3.14. Вращающийся кулачок перемещает затыловочный резец по стрелке S к центру или вдоль оси фрезы, которая вращается по стрелке ω. Задняя поверхность фрезы к спинке зуба понижается, обеспечивая получение заднего угла.

Рабочий ход резца должен воспроизвести спираль Архимеда на участке ав, несколько большем, чем ширина зуба фрезы (см. рис. 2.25). На участке bl резец отводится в положение, исходное для затылования следующего зуба. За время перемещения резца но траектории abl затылуемая фреза поворачивается на угловой шаг зубьев, а кулачок делает полный оборот. Из этих посылок профилируют кулачки.

Если после закалки и отпуска фрезу затылуют шлифованием, то на стадии затылования резцом (до закалки) делают двойной затылок: К и К1, где К1>К (рис. 3.15). Необходимость двойного затылования вызвана следующими соображениями. Прошлифован, зуб по всей ширине Е невозможно, так как будет срезана режущая кромка смежного зуба. Шлифовальный круг должен закончить формирование загы- ловочной поверхности в точке b (рис. 3.16). Тогда на участке bd образуется седло, опасное тем, что оно сокращает число возможных переточек зуба. После стачивания зуба по передней поверхности до некоторой точки с спиночная кромка в точке d окажется выше режущей кромки в точке с, и фреза не сможет резать, хотя по прочности зуба количество переточек не исчерпано. Поэтому седло bd надо удалить. Делают это резцом, снимая затылок К1 на токарно-затыловоч- ном станке до закалки фрезы. Образование затылка К1 можно совместить с образованием К, использовав специальный комбинированный кулачок. В случаях, когда припуск иод последующее шлифование небольшой (зуб фрезы не крупный), резцом делают только один затылок К1 на всей ширине зуба, а затылок К образуют шлифованием.

Наибольшая длина профиля затыловочных резцов при радиальном затыловании — 70—80 мм, редко 100—150 мм. Если длина профиля затылуемого изделия больше, то затылование производят несколькими фасонными резцами с перекрытием профилей или с дополнительной продольной подачей по копиру токарного резца для копировальных работ. Наиболее сложным является затылование червячных модульных фрез. Два из них, черновое и чистовое, делают резцами до закалки фрезы, а последующие два, черновое и чистовое, — шлифовальным кругом после закалки и отпуска.
Черновое затылование резцом производят за две-три операции или перехода,

Чистовое затылование резцом, независимо от модуля фрезы, выполняют раздельно по каждой из поверхностей:

Затылование шлифованием производят на универсальном токарно-затыловочном станке после установки на нем шлифовальной головки или на специальном шлифовально-затыловочном. При черновом шлифовании зуб затылуют по наружному диаметру и раздельно по правой и левой сторонам профиля. Чистовое затылование содержит те же операции или переходы чистового затылования резцом за исключением затылования технологической канавки.

По наружному диаметру зубья затылуют периферией плоскопараллельного круга или торцом конического чашечного. Боковые стороны зуба образуют по трем схемам (рис. 3.17). Наиболее производительная обработка дисковым кругом (рис. 3 17, а), а наиболее точная — чашечным (рис. 3.17, б). Пальцевый круг (рис. 3.17, в) наименее производительный, так как его диаметр мал. Используют при затыло- вании фрез модулем свыше 15 мм.

Профилирование и правку шлифовальных кругов выполняют алмазом с использованием специальных приспособлений.

Источник

Затылованные фрезы, их особенности по сравнению с острозаточенными

Затылованные фрезы

Имеют форму задней поверхности, обеспечивающую постоянство профиля режущей кромки при переточках по передней поверхности.

Получили широкое распространение для обработки деталей фасонного профиля.

Затылованные фрезы делятся на 2 группы:

– фрезы со шлифованным профилем;

– фрезы с нешлифованным профилем.

Первое применяется при чистовой обработке.

При переточках фрез с затылованными зубьями с передней поверхности зуба удаляется в 4-5 раз больший слой металла, чем при переточке острозаточенных фрез по задней поверхности.

Фрезы с затылованными зубьями имеют меньшее число зубьев по сравнению с острозаточенными. Они менее производительны, повышенное биение зубьев, неравномерность фрезерования, ниже качество обработанной поверхности.

Для обработки фасонных поверхностей делается затылование. Фрезы, которые работают по методу огибания.

Фрезы с острозаточенными зубьями

Представляют наиболее значительную группу, отличаются многообразием типов:

Кривые затылования, требования к кривым затылования.

Должны обеспечивать получение положительных задних углов в любой точке лезвия и неизменность профиля фрезы после переточек. А также обеспечивать простоту изготовления кулачка. Кулачок должен быть универсальным (для различных диаметров фрез различные числа зубьев).

В качестве кривых для затылования могут быть использованы: логарифмическая спираль, спираль Архимеда, окружность.

Только спираль Архимеда удовлетворяет всем требованиям, т.к. приращение радиус-вектора прямо пропорционально углу поворота.

.

Профиль кулачка можно получить на любом станке, у которого согласованы поступательное и вращательное движения.

– приращение радиус-вектора;

– постоянный коэффициент;

– приращение угла поворота.

Уравнение архимедовой спирали. Вывод величины затылования.

Только спираль Архимеда удовлетворяет всем требованиям, т.к. приращение радиус-вектора прямо пропорционально углу поворота.

.

Профиль кулачка можно получить на любом станке, у которого согласованы поступательное и вращательное движения.

– приращение радиус-вектора;

– постоянный коэффициент;

– приращение угла поворота.

Применительно к зубу фрезы уравнение спирали Архимеда будет выглядеть следующим образом:

Задний угол заключается между касательной к спирали и касательной к окружности .

Схема затылования

l – длина затыловочного резца; — величина отхода резца от фрезы; — наименьший радиус кулачка.

В начальный момент:

При повороте фрезы на некоторый угол , соответствующий углу поворота кулачка , длинна будет определятся по формуле:

Приравнивая эти значения, получим:

При и получаем: или .

Тогда и .

.

Следовательно, для кулачка, предназначенного для затылования по архимедовой спирали, величина затылования за один оборот равна величине спада кулачка, то есть размеры кулачка не зависят от диаметра фрезы, числа зубьев фрезы, и определяются только величиной затылования.

Источник

2.2. Виды затылования

В зависимости от направления движения режущего инструмента относительно затылуемого изделия (оси центров станка) различают три вида затылования: радиальное, угловое (косое) и торцовое (рис. 2.5).

Рис. 2.5. Виды затылования: а – радиальное, б – угловое, в – торцовое

Радиальное затылование (рис. 2.5, а) применяют для изготовления изделий цилиндрической формы. Режущий инструмент (резец, шлифовальный круг) совершает затыловочные движения в направлении, перпендикулярном оси центров станка. Величина затылования К и задние углы на затылованных поверхностях зубьев могут быть определены по формуле (2.1).

Торцовое затылование (рис. 2.5, в) применяют для обработки торцовых поверхностей изделий. Его осуществляют при повороте поворотной плиты каретки с суппортом затыловочного станка на 90º (от нормального её положения), когда затыловочные движения режущего инструмента совершаются параллельно оси центров станка.

Рис. 2.6. Схема косого затылования:1 – изделие; 2 – резец

Угловое (косое) затылование (рис. 2.5, б) используют при обработке фасонных фрез. На поверхностях, расположенных под углом или фасонных, изменяются диаметр изделия и величина заднего угла в нормальном сечении – a_N.

Для нормальных условий резания угол a_N должен быть не меньше 3º. Если задний угол получается меньше 3 о (когда на профиле затылуемого инструмента есть участки, где касательная к профилю имеет малый угол φ с радиальным направлением), для его увеличения применяют угловое (косое) затылование. В этом случае затыловочные движения режущего инструмента совершаются под некоторым углом τ (путем разворота суппорта) к перпендикуляру к линии центров (рис. 2.6). При косом затыловании величину подъема рабочей кривой кулачка можно определить по формуле:

, мм (2.2)

Подобрав величину τ, которая обычно принимается в пределах 4…8º, и приняв a_N≥3º, определяют величину К_к. Если при косом затыловании весь профиль зубьев затылуют одним резцом, то при переточках профиль зубьев не изменяется. Если же затылование производят несколькими резцами под разным углом (с разных установок), то при переточках профиль, сохраняя форму, сужается (при выпуклом профиле) или расширяется (при вогнутом профиле). Чтобы изменения профиля не выходили за пределы, установленные допусками, производится для каждого случая расчет минимально допустимой величины осевой составляющей К₀ (рис. 2.7).

Рис. 2.7. Схема составляющих величины углового затылования

2.3. Подача при затыловании

Подача режущего инструмента на глубину снимаемой стружки (его поперечная подача) зависит от типа затылуемого изделия. Узкие изделия в форме дисков затылуют с поперечной подачей режущего инструмента на глубину S, которую осуществляют на каждый оборот изделия (рис. 2.8).

Рис. 2.8. Затылование изделий при поперечной (а) и продольной (б) подаче

Длинные изделия цилиндрической формы, а также изделия, имеющие фасонный профиль затылуют с продольной подачей режущего инструмента, при этом затылок зубьев снимается за один или несколько проходов (рис. 2.8, б). Червячные фрезы затылуют с поперечной подачей режущего инструмента после каждого прохода последнего вдоль оси изделия. Резец получает продольную подачу, равную осевому шагу винтовой линии витков за один оборот фрезы, и затыловочные движения в соответствии с числом зубьев фрезы (числом стружечных канавок). После каждого (рабочего) прохода вдоль оси фрезы режущий инструмент возвращают в исходное (начальное) положение путем реверсирования вращения шпинделя станка и сообщают ему поперечную подачу, после чего следует очередной рабочий ход. Ходы повторяются до образования полного профиля зубьев фрезы.

2.4. Способы затылования

Способы затылования различают по виду режущего инструмента, которым его производят.

Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).

Источник

Фасонные затылованные фрезы

Затылование задней поверхности производится для образования задних углов. Фасонные затылованные фрезы перетачиваются по передней поверхности, с использованием универсальных или оптических делительных головок (УДГ, ОДГ) или специальных приспособлений, специальных станков для заточки червячных фрез. Для заточки червячных фрез с винтовой поверхностью необходимо обеспечить согласование осевого перемещения фрезы с её одновременным поворотом.

Существует два типа затылованных фрез:

1) с не шлифованной задней поверхностью (зубья с одинарным затылованием);

2) со шлифованной задней поверхностью (как правило, это зубья с двойным затылованием).

Шлифование задней поверхности зубьев фрез применяется, как правило, для дорогостоящих фрез (ЧМФ или ЧШФ), а так же для инструмента предназначенного для чистовой обработки.

Во всех случаях фрезы изготавливаются с нешлифованной задней поверхностью. Затылование как одинарное, так и двойное сначала выполняется токарно-затыловочным резцом на заготовке в сыром состоянии. Шлифование задней поверхности затылованной поверхности осуществляется после Т.О. шлифовальным кругом в пределах первого (основного) затылования.

При переточке затылованных фрез приходится снимать в 4…5 раз больший объём металла по сравнению с объёмом, который снимается при переточках не затылованных острозаточенных фрез.

5.6.1. Выбор кривой затылования фрезы

Кривая затылования – это траектория движения режущей кромки затыловочного резца или шлифовального круга в системе координат фрезы.

При переточках затылованной фрезы высота профиля должна сохранятся постоянной. Чтобы обеспечить это требование, для затылования инструмента могут быть выбраны следующие кривые:

У всех этих кривых имеется конхоида – геометрическое место точек, равноудалённых по радиусу – вектору от заданной кривой.

Кривая затылования должна удовлетворять двум условиям:

1) при переточках фрезы по передней поверхности профиль режущей кромки должен оставаться постоянным;

2) при переточках фрезы по передней поверхности задний угол α_в должен оставаться постоянным.

Обоим этим требованиям удовлетворяет логарифмическая спираль, которую на практике не применяют из-за следующих недостатков:

1) сложность реализации этой кривой;

2) для образования одних и тех же задних углов вершины зубьев для разных диаметров фрез нужны разные по величине затыловочные кулачки. Архимедова спираль обеспечивает выполнение первого требования(сохранение профиля фрезы), но не обеспечивает выполнения второго требования (сохранение постоянного заднего угла).

На практике в основном применяется затылование по архимедовой спирали т.к. она проста в реализации. Её выполнение обеспечивается сочетанием двух равномерных движений (радиальное движение токарно-затыловочного резца или шлифовального круга одновременно согласованное с ним вращение обрабатываемой фрезы вокруг своей оси). Для

5.6.2. Геометрия затылованного по Архимедовой спирали зуба фрезы с одинарным затылованием (нешлифованный зуб). Связь величины падения затылка К с величиной заднего угла α_в.

[12] – архимедова кривая,

[23] – называется величиной падения затылка (К),

Треугольник 123 с некоторыми допущениями можно как прямоугольный.

Следовательно K· z /pd_a = tg a_в, следовательно:

Этими формулами можно пользоваться для нахождения К по a_в или a_в по К. Рассчитанные значения К округляют до кратности 0,5 мм (т.к. стандартные значения кулачков, прилагаемых к токарно-затыловочному станку изменяются через 0,5 мм), с последующим уточнением a_в.

[04] – произвольное сечение,

Угол E стремится к K,

Угол j стремится [56], следовательно [56] = (К*j) / Е = К·d.

[78] – конхоида – геометрическое место точек равноудалённых по радиусу от другой кривой [12].

Стандартные значения кулачков, прилагаемых к токарно-затыловочному станку изменяются через 0,5 мм, т.е. дают величину падения затылка следующего ряда:

Эти значения указываются на рабочих чертежах фрез.

Высота зуба Н при одинарном затыловании:

Из рис. 5.16 видно, что высота Н складывается из следующих расстояний

Н = 23+32+ R + (1…5) мм = K + h + R + (1…5) мм,

Недостатки фрез с одинарным затылованием:

1.Т.к. эти фрезы перетачиваются по передней поверхности, то на задней поверхности остаётся обезуглероженный дефектный слой, который существенно снижает стойкость фрезы.

2.Задний угол в главной секущей плоскости зависит от угла профиля в рассматриваемой точке и диаметра, на котором она расположена. Т. е. Условия резани в различных точках

режущей кромки не одинаковы.

Из вышесказанного следует, что затылованные фрезы с одинарным затылованием имеют относительно низкую стойкость, но легко перетачиваются, поэтому их применение целесообразно в условиях единичного и мелкосерийного производства.

5.6.3. Виды затылования зубьев фрез

В зависимости от направления движения токарно-затыловочного резца или шлифовального круга затылование может быть:

при j = 0 a_n = 0, резать не может.

[BC], [EF] – прямолинейные участки профиля.

Если выполнить радиальное затылование, то на РК [BC], a_n = 0 – резать не будет.

При радиальном затыловании зуба фрезы приведённой на рис. 5.17 на участке ВС режущей кромки перпендикулярной оси фрезы О-О:

где φ – угол профиля режущей кромки в рассматриваемой точке – это угол между касательной проведённой к проекции режущей кромки через рассматриваемую точку и радиус-вектором проведённым в эту точку.

Для создания заднего угла на участке ВС режущей кромки можно применить осевое затылование с двух сторон, что увеличивает трудоёмкость затылования. Кроме того в нашей стране отсутствуют станки для осевого затылования. В этом случае целесообразно применять угловое (косое) затылование, когда токарно-затыловочный резец или шлифовальный круг двигаются под углом μ к оси фрезы (см. рис 5.17).

Чтобы создать a>0 необходимо выполнить осевое затылование, что повышает трудоёмкость, уменьшает размеры профиля в осевом направлении, и требует создания специальных станков для осевого затылования.

Угловое затылование позволяет одним движением затыловочного резца создать требуемые величины задних углов на всех точках РК.

Пусть на РК EF нужно создать угол a_EF, который соответствует падению затылка К_EF.

на РК BC нужно создать угол a_BC, который соответствует падению затылка K_BC.

По теореме синусов с учётом формул приведения можно записать:

После преобразований получаем:

tg m = (K_BC / K_EF – cos j) / sin j;

По теореме синусов с учётом формул приведения найдём абсолютное значение К:

K / sin j = K_EF / cos m;

K = K_EF (sin j / cos m);

K = K_EF ( sin j / cos (j / 2)) = 2 K_EF sin (j / 2);

Недостатком углового затылования является уменьшение осевых размеров при переточках.

5.6.4. Двойное затылование зубьев фрез.

Не шлифованные по задней поверхности затылованные зубья фрезы имеют низкий период стойкости. Для шлифования задней поверхности затылованных зубьев фрез могут быть использованы дисковые, пальцевые и конические шлифовальные круги.

Наибольшее применение находят дисковые шлифовальные круги, однако при их использовании часто становится невозможно прошлифовать всю затылованную заднюю поверхность зубьев из-за возможности повреждения следующего зуба (рис. 5.18). По этой причине оставляют минимально допустимый зазор С. Вследствие этого на затылованной задней поверхности остаётся не сошлифованная часть, которая по форме похожа на седло и называется седловиной. Рис. 5.18

Седловина уменьшает срок службы фрезы по следующей причине: в начале при работе фрезой радиус вершин зубьев R_e больше максимального радиуса седловины зуба R_i – фреза работает нормально, седловина не мешает обработке, по мере переточки фрезы по передней поверхности диаметр вершин зубьев фрезы уменьшается и после очередной переточки R_e станет меньше R_i – фрезерование становится невозможным т.к. по обработанной поверхности скользит не вершина зуба, а вершина седловины. По этой причине количество возможных переточек (полный период стойкости) уменьшается.

Для исключения образования седловины на зубе фрезы в «сыром» (не закалённом) состоянии в том месте, где возможно образование седловины, токарно-затыловочным резцом делают второе (дополнительное) затылование, с большей вершиной падения затылка К₁ =(1,2…1,5)К. Полученную величину К₁ также округляют до значения кратного 0,5 мм.

Второе затылование также как и первое, выполняется по архимедовой спирали, на рис. 5.21 приведён пример фрезы с двойным затылованием.

При выполнении рабочих чертежей архимедова спираль заменяется дугами окружностей.

5.6.5. Определение высоты зуба фрезы с одинарным затылованием

Определение высоты зуба фрезы Н проводим с помощью рис. 5.19, из которого следует:

где cd = R + (1…5) мм. R – радиус скругления дна стружечной канавки

Расстояние cd необходимо для выхода затыловочного резца в стружечную канавку и размещения радиуса скругления R, необходимого для уменьшения концентрации напряжений в основании зуба фрезы.

bс = h, где h – высота профиля

H = К + h +cd = K + h + R + (1…5) мм.

Значение H округляется с кратностью 0,5 мм.

5.6.6. Определение высоты зуба фрезы с двойным затылованием

;

;

de = h; где h – высота профиля;

ε- угол расположения mn;

ε / – угловое положение сечения mn.

На основании изложенного можно записать:

В частном случае когда:

Тема 6. Инструменты для образования сложных поверхностей.

Источник