6. Проектирование технологических наладок

6.1. Операция вышлифовки стружечных канавок фрезы и заточки режущих кромок

6.1.1. Последовательность обработки

Обработка стружечных канавок проектируемой фрезы производиться методом силового глубинного шлифования. При этом режимы резания, движения станка и шлифовальные круги выбираются таким образом, чтобы без дополнительных переходов производить как вышлифовку канавок, так и заточку по задним и передним поверхностям. Вся обработка производится на 6-ти осевом программном станке с системой ЧПУ «Сименс синумерик» фирмы «Вальтер» модели 55С. Всю обработку необходимо произвести, не снимая детали из шпинделя станка, при этом необходимо учитывать, что в работе может использоваться не более 4 различных одновременно установленных на оправке шлифовальных кругов. Заготовка фрезы закрепляется в цанговом патроне станка. Разобьем данную операцию по переходам и опишем каждый переход в отдельности:

1 переход – вышлифовка основной стружечной канавки и одновременно заточка по передней поверхности скрытого зуба фрезы.

Шлифовальный круг располагается строго перпендикулярно к направлению струженных канавок, т.е. ось шлифовального круга и ось заготовки находятся под углом 70 градусов. Смещение осей устанавливается таким образом, чтобы обеспечить передний угол в 15 градусов. Шпиндель шлифовального круга совершает прямое движение по направлению к заготовке, заготовка при этом медленно вращается, таким образом обеспечивается винтовое направление стружечной канавки. Т.к. стружечная канавка имеет большую глубину рекомендуется производить вышлифовку за несколько проходов. Припуск разбиваем равномерно и шлифовальный шпиндель после очередного прохода углубляется на величину подачи на глубину, до тех пор пока не получится размер на заготовки по диаметру сердцевины 11 мм.

2 переход – вышлифовка второй стружечной канавки – формирование скрытого зуба фрезы.

Все движения и углы взаимного расположения аналогичны 1 переходу, с разницей лишь в переднем угле – в данном случае смещение выбирается таким образом, чтобы передний угол был равен нулю. В данном случае фиксируем расстояние от дна канавки по оси заготовки – 9 мм.

3 переход – шлифование скрытого зуба по высоте – заточка по заднему углу.

Все движения и углы взаимного расположения аналогичны 1 переходу, с разницей лишь настройке смещения осей – в данном случае необходимый параметр – это величина заднего угла скрытого зуба.

4 переход – затылование большого зуба по фаске 45 градусов и одновременно занижение малого зуба по диаметру (чтобы не затирал в процессе резания).

Шлифовальный круг устанавливается таким образом, чтобы торцем круга производить обработку фаски, а периферией занижать малый зуб. Совместное движение шпинделя заготовки и шлифовального круга – есть движение затылования. В данном случае производится затылование под углом к оси 12 градусов, а падение затылка устанавливается 2,5мм.

5 переход – прорезка торцевых зубьев и одновременно заточка по передним поверхностям.

Шлифовальный круг устанавливается таким образом, чтобы обеспечить величину переднего угла на торцовых зубьях согласно чертежа фрезы (8 градусов) и обеспечивая выход режущих кромок в ось фрезы. Шлифовальный круг врезается в торец заготовки за счет движения подачи по направлению под углом 25 градусов к торцу заготовки и выходит из заготовки прорезая при этом зуб на всю глубину за проход (заготовка не вращается). Точка начала касания круга торца заготовки должна располагаться для 2-х зубьев на расстоянии около 4 мм от оси заготовки, для 3-го зуба, для обеспечения перекрытия, эта величина должна быть несколько больше (на 1…2мм).

6 переход – прорезка канавки между торцовыми зубьями (для обеспечения выхода круга при заточке по задним поверхностям).

Шлифовальный шпиндель устанавливается таким образом, чтобы оси шпинделей были взаимоперпендикулярны. Сначала производится прорезка первой канавки – шлифовальный круг смещается относительно заготовки таким образом, чтобы обеспечить перекрытие (выход за ось фрезы) самого крупного торцового зуба на величину 0,15…0,3мм. Шлифовальный круг врезается в торец заготовки за счет движения подачи по направлению под углом 45 градусов к торцу заготовки и выходит из заготовки прорезая при этом зуб на всю глубину за проход (заготовка не вращается). Прорезка второй канавки осуществляется во всем аналогично первой, лишь с той разницей, что в данном случае смещение шлифовального круга относительно заготовки осуществляется для обеспечения условия не зарезания передней поверхности самого крупного торцового зуба.

7 переход – заточка торцовых зубьев по задней поверхности (предварительно).

Шлифовальный шпиндель устанавливается таким образом, чтобы оси шпинделей были взаимоперпендикулярны и лежали в одной плоскости, при этом шлифовальный круг смещен в сторону так, чтобы его торец не доходил до оси заготовки на 1 мм (при обработке малых торцевых зубьев) и заходил за центр при обработке большого торцового зуба на 0,5мм. При этом заготовка повернута таким образом, чтобы режущая кромка обрабатываемого зуба располагалась горизонтально. Шлифовальный круг врезается в торец заготовки до касания, затем за счет движения подачи по направлению под углом 20 градусов к торцу заготовки, формирует заднюю плоскость зуба до выхода из заготовки.

8 переход – заточка торцовых зубьев по задней поверхности (окончательно).

Выставление шпинделей и шлифовального круга во всем аналогичны предыдущему переходу. Шлифовальный круг врезается в режущую кромку фрезы до касания, затем за счет движения подачи по направлению параллельному оси заготовки, сошлифовывает слой металла. Величина глубины внедрения в заготовку составляет 0,1…0,12 мм. Далее не останавливаясь шлифовальный круг, за счет движения подачи по направлению под углом 20 градусов к торцу заготовки, формирует заднюю плоскость зуба до выхода из заготовки.

9 переход – заточка скрытого зуба по фаске (по задней поверхности).

Шлифовальный шпиндель устанавливается таким образом, чтобы оси шпинделей были взаимоперпендикулярны. Шлифовальный круг выставляется в ось заготовки. При этом заготовка повернута таким образом, чтобы задняя поверхность скрытого зуба располагалась горизонтально. Шлифовальный круг, за счет движения подачи по направлению под углом 45 градусов к торцу заготовки, формирует заднюю плоскость зуба до выхода из заготовки.

Теперь необходимо выбрать шлифовальный круг, рассчитать режимы резания и время обработки, и все эти данные занести на лист технологической наладки заточной операции.

6.1.2. Выбор характеристик шлифовального круга

Выбор формы и размеров шлифовальных кругов

Форму шлифовальных кругов выбираем исходя из профиля обрабатываемой поверхности, при этом необходимо учитывать, что на оправке в станке не может быть больше 4 шлифовальных кругов, т.е. на все 9 переходов необходимо выбрать не более 4 различных шлифовальных кругов.