Главная / Обработка металла резанием / Фрезерование / Фрезерование плоских контуров и кулачков

Фрезерование плоских криволинейных контуров и кулачков

Плоские криволинейные контуры часто применяются в машиностроении в качестве рабочих поверхностей различных деталей. Примером могут служить дисковые кулачки токарных и токарно-револьверных автоматов и полуавтоматов. Криволинейные поверхности на заготовках этих изделии выполняются на фрезерных станках методами копирования, специально настраиваемых кинематических цепей и при помощи числового программного управления.

Фрезерование кулачков с рабочим профилем по архимедовой спирали. На рис. XI. 12, а сплошной линией показан дисковый кулачок, рабочий профиль которого представляет собой одни полный виток архимедовой спирали. В данном случае участок 1—2 определяет шаг спирали Н, соответствующий полной окружности. На рис. XI. 12, б показан другой дисковый кулачок, рабочая часть профиля которого образована двумя спиралями. Спираль 1—2 охватывается центральным углом φ1, а спираль 3—4 — центральным углом φ2. Участки профиля 1—4 и 2—3 выполняются по кривым линиям, специально построенным для подъемов и спадов кулачков.

Фрезерование кулачков с произвольным профилем. В машиностроении встречаются также кулачки с произвольным профилем, очерченным не по архимедовой спирали. Для обработки таких кулачков требуется определенным образом подготовить чертеж: из центра О кулачка (рис. XI. 15) нужно провести ряд равномерно расположенных лучей, после чего подсчитать расстояние от центра О до пересечения их с криволинейной траекторией центра ролика, который работает с этим кулачком. Обычно эти данные приводятся на чертеже кулачка.

Фрезерование кулачков барабанного типа. В таких кулачках криволинейные поверхности образовываются прямоугольной формы канавкой, расположенной на наружном цилиндре и имеющей замкнутый контур, или же криволинейным торцом цилиндра. Обработка этих поверхностей обычно выполняется концевой фрезой на вертикально-фрезерном станке при горизонтальном положении оси заготовки; реже — на горизонтально-фрезерном станке.

На рис. XI.16, a изображена схема установки, используемой в случае фрезерования замкнутого паза на вертикально-фрезерном станке. Здесь в стойке 3 помещается шпиндель 1 приспособления, которому сообщается непрерывное вращение через гитару сменных колес от привода продольной подачи станка. На левом конце шпинделя жестко насажен торцевой копир 2, а на правом конце - консольная оправка, на которой закреплена обрабатываемая заготовка 4.

Ролик 7, вращающийся на оси в кронштейне, связанном с плитой 8, находится в силовом контакте с копиром 2, и при его вращении заставляет стойку 3 перемещаться вдоль оси шпинделя по направляющим на плите 8. Непрерывный силовой контакт ролика с копиром обеспечивается за счет постоянного давления пневмоцилиндра 6 через шток 9, который жестко соединен с основанием стойки 3. Плита 8 приспособления неподвижно закреплена на столе. При перемещении стойки с заготовкой и одновременном вращении последней концевая фреза 5 фрезерует канавку заданного контура.

Следует заметить, что вследствие непрерывного с одной частотой вращения заготовки при контурах канавок, имеющих относительно резкие изменения в и своих направлениях, в них возникнут так называемые подрезки. Чтобы этих искажений не произошло, в копир должны быть введены «предыскажения, т.е. такие заведомые отклонения контура, которые в местах изменений направлений паза компенсировали бы отжатие инструмента.

 

В случае фрезерования криволинейной поверхности на торце кулачка в схему рис. XI. 16, а вносятся изменения в закрепление заготовки, как это показано на рис.XI.16, a.

Рис. XI.16. Установка в УДГ кулачков барабанного типа: а — с замкнутым пазом: б — с рабочим профилем на торце

Фрезерование плоских криволинейных контуров по копиру. Фрезерование таких поверхностей по копиру осуществляется концевой фрезой, установленной в шпинделе 3 вертикально-фрезерного станка. На рис. XI. 17 а показана схема обработки наружного криволинейного контура заготовки по накладному копиру. Здесь копир 2 представляет собой диск, профиль которого совпадает с профилем подлежащей обработке заготовки 1. Копир, управляющий необходимым движением заготовки относительно фрезы, накладывается на заготовку и закрепляется на оправке вместе с ней. Оправка устанавливается в центральном отверстии вращающегося круглого стола 6.

Обработка производится хвостовой фрезой 5, на которой выше режущей части свободно насажен каленый шлифованый ролик 4, наружный диаметр которого равен диаметру фрезы.

 

Процесс фрезерования ведется с двумя ручными подачами (круговой и продольной), которые координируются таким образом, что ролик все время обкатывается по копиру; при этом фреза воспроизводит профиль копира.

Рис. XI.17. Схемы обработки криволинейного контура по накладному копиру: а-с цилиндрическим ролиокм; б-с коническим роликом

Чтобы не было искажения профиля, после каждой переточки фрезы ролик следует прошлифовывать на тот же размер, на который окажется заточенной фреза.

Иногда компенсацию потери размера фрезы при переточках осуществляют иначе. Ролик выполняют коническим (рис. XI. 17, б), а копир — с соответствующим скосом. В этом случае, если фреза после переточки окажется на Δd мм меньше, ее поднимают на величину

h = 0,5Δdctgα,                              (115)

где α—угол сксса кромки копира (рекомендуется принимать α = 10÷15°).

 

На рис. XI. 18 показан более рациональный способ обработки криволинейной поверхности с помощью копировального приспособления. На столе станка закреплены базовая плита 10 приспособления и отдельно от нее — кронштейн 5, несущий копирный ролик 4. По плите 10 свободно перемещается каретка 1, к которой прикреплен груз 6, стремящийся сдвинуть ее в сторону кронштейна 5. При этом копир 3 оказывается все время прижатым к ролику 4. Заготовке 2 вместе с копиром 3 сообщается медленное вращение с помощью рукоятки 8 и червячной передачи 7 и 9.

Рис. XI.18.  Схемы обработки криволинейного контура с механизацией перемещений на размер радиуса (по лучу)

Обкатываясь по неподвижному ролику 4, копир 3 воздействует на каретку 1, заставляя ее перемещаться по своим направляющим. Сочетание поступательного движения копира и заготовки с вращательным движением, определяемое контуром копира, и дает возможность при фрезеровании получить заданный профиль изделия 2.

На рис. XI. 19 изображены схемы, иллюстрирующие расположение фрезы 1 и ролика (пальна) 4 при фрезеровании наружных и внутренних криволинейных контуров заготовки 2, закрепленной на одной оправке с копиром 3. Эти схемы дают возможность рассчитать размеры копира.

Для уменьшения габаритных размеров копировального устройства следует выбирать межосевое расстояние М возможно меньшим. Диаметр ролика принимается, как правило, равным 20—30 мм. Радиусы копира при обработке наружных и внутренних криволинейных поверхностей при одностороннем расположении ролика (пальца) и фрезы (рис. XI. 19, а и б) определяются по формуле

Rк = Rизд+ M±0,5 x (D-dрол),                               (116)

где Rк и Rизд — радиусы копира и изделия, мм. Здесь знак «+» берется при фрезеровании наружных, азнак «—» при  фрезеровании внутренних криволинейных поверхностей.

При разностороннем расположении ролика и фрезы (рис. XI. 19, в и г)

Rк = М — Rизд ± 0,5(D — dрол).                           (117)

 

Здесь знак «-» берется при обработке наружных, а знак «+» при обработке внутренних поверхностей. Пользуясь этими формулами, можно подсчитать Rк для отдельных участков (углов) контура и таким образом построить профиль копира Такой способ, однако, применим лишь для относительно простых по форме контуров копиров. Более точные результаты дает графический метод построения контура копира.

Рис. XI.19. Схемы расположений фрезы, роликов и копиров при фрезеровании заготовки




 
 
Добавить предприятие
 


 
 
 
 
 
 
 
Тел.: (8552) 39-71-29
промышленные предприятия Условия использования материалов сайта Политика конфиденциальности
 
Создание сайта Вебцентр