Анализ и настройка цепи для обработки винтовой поверхности

Для обработки на заготовке винтовой поверхности необходимо одновременное сочетание двух движений относительно режущей части фрезы (рисунок 6.4):

1) поступательного движения, осуществляемого столом фрезерного станка, на котором расположена делительная головка с закрепленной в ней заготовкой;

2) вращательного движения заготовки, осуществляемого шпинделем делительной головки.

Винтовая линия характеризуется шагом Т, мм, углом наклона ω° или углом подъема β(рисунок 6.5).

; . (6.15)

Эти два движения должны увязываться между собой кинематически, обеспечивая необходимый шаг или угол наклона обрабатываемой винтовой поверхности.

Поступательное движение стола фрезерного станка является ведущим движением (рисунок 6.4), т.к. скорость этого движения (продольная подача S, мм/мин) является технологическим параметром, по которому настраивается станок, исходя из величины подачи на один зуб. S_z, мм/зуб – параметр режима резания. Ведущим звеном является ходовой винт продольной подачи (t_хв). Вращательное движение шпинделя делительной головки ( ), передающего движение на заготовку, является ведомым движением, скорость которого зависит от T, мм. Следовательно, ведомым звеном является шпиндель делительной головки.

Эти движения и звенья их осуществляющие увязываются кинематической цепью (рисунок 6.2,в), настраиваемой механизмом, которым является гитара сменных зубчатых колес.

Напишем формулу кинематической связи для анализируемой цепи:

. (6.16)

С зубчатого колеса Z₁₀ на I вал движение передается через втулку 4 (рисунок 6.2,а) на диск I, с диска на рукоятку 2, которая связана с диском (фиксатор диска 3 выведен (рисунок 6.2,в).

Выведем уравнение кинематического баланса:

(6.17)

Рисунок 6.4 Схема наладки делительной головки и фрезерного станка на нарезание внешней канавки на заготовке червяка

б)

Рисунок 6.5 Схема определения шага винтовой канавки Т

В приведенном выражении общего передаточного отношения кинематической цепи нам неизвестно . В таких случаях неизвестные величины выражаются через известные параметры (t_хв; T_мм) .

Выразим скорость относительного поступательного движения через число оборотов ведущего и ведомого звеньев и их шаги.

, (6.18)

следовательно,

. (6.19)

Уравнение кинематического баланса будет иметь вид

Для настройки делительной головки необходимо вывести формулу для расчета передаточного отношения гитары

; (6.20)

. (6.21)

Если задан угол наклона винтовой линии,

. (6.22)

При обработке винтовой поверхности на горизонтально-фрезерном станке пазовой фрезой необходимо стол станка поворачивать на угол наклона винтовой линии ω° с тем, чтобы средняя плоскость профиля зуба фрезы ρ - ρ, перпендикулярная оси ее вращения, была касательной к винтовой линии (рисунок 6.6). Если необходимо обрабатывать на поверхности заготовки несколько винтовых пазов, расположенных равномерно по окружности, то в этом случае после обработки одного паза заготовка поворачивается 1/Z часть. Это деление заготовки может осуществляться при условии возможности выполнения простого деления, т. к. цепь дифференциального деления не может быть использована из-за настроенной гитары цепи винтового движения.