Обробка гвинтової канавки
Взаємне розташування фрези та оброблюваної деталі при фрезеруванні гвинтової канавки схематично показано на рис. 114.
Мал. 114. Розташування деталі та фрези при фрезеруванні гвинтової канавки:
1 - вісь фрези, 2 - розгортка гвинтової лінії
На малюнку зображена розгортка гвинтової лінії канавки у напрямку, у якому проводиться обробка канавки з кроком H при довжині кола πD. Кут підйому гвинтової лінії ω, а також кут, що складається віссю фрези та віссю оброблюваної деталі, рівні між собою. Для отримання гвинтової канавки необхідні такі умови: вісь інструменту (вісь шпинделя верстата) повинна бути нахилена до осі деталі, що обробляється під кутом, рівним куту підйому гвинтової лінії; деталь повинна переміщатися вздовж осі і одночасно обертатися; переміщення, що дорівнює кроку гвинтової лінії, повинно здійснюватися за один оберт.
Переміщення деталі в осьовому напрямку здійснюється на верстаті типу 6Р82Ш за рахунок переміщення столу в напрямку поздовжньої подачі, а обертання досягається за допомогою універсальної ділильної головки (УДГ) і гітари зубчастих коліс, що передає обертальний рух від ходового гвинта столу до механізмів ділової головки до оброблюваної деталі.
Мал. 115. Універсальна ділильна головка:
1 - маховичок, 2, 6 - підтримуючий центр, 3 - задня бабця, 4 - домкратик для підтримки довгих і тонких деталей, 5, 11 - ділильний диск, 7 - повідець, 8 - фіксатор, 9 - корпус, 10 - основний корпус, 12 - сектор, 13 - рукоятка, 14 - вісь валика
На рис. 115 показана універсальна ділильна головка, встановлена на столі верстата та підготовлена для обробки деталей у центрах. Один з підтримуючих центрів 2 встановленийзадній бабці. Маховичком 1 центр 2 може висуватися та затискати деталі в центрах. Другий підтримуючий центр 6 встановлений у шпинделі ділильної головки. На шпинделі встановлений повідець 7, за допомогою якого обертальний рух від шпинделя передається до деталі через проміжний хомутик, що зазвичай встановлюється в таких випадках оброблюваної деталі. Відігнутий кінець хомутика заходить у проріз повідця 7. У передній частині головки встановлений ділильний диск 5. Він має три ряди отворів з різною кількістю отворів у кожному ряду. В отвори при фіксуванні повороту заходить фіксатор 8. Збоку ділильної головки змонтований ділильний диск 11. Кожна сторона диска має кілька рядів ненаскрізних отворів, розташованих на різному віддаленні від осі. Диск може бути закріплений фіксатором від повороту. При здійсненні поділу рукоятка 13 обертається навколо осі валика 14 і в потрібному положенні фіксується отвором в диску пружинним фіксатором, який змонтований в рукоятці. При здійсненні розподілу виникає необхідність повертати рукоятку як на ціле число оборотів, а й у частки оборота. В останньому випадку доводиться відраховувати певну кількість отворів, що знаходяться в тому чи іншому колі ділильного диска. Щоб при кожному розподілі отвори не рахувати, змонтовані рухомі ніжки — сектори 12. За допомогою ділильної головки можна обробляти дуже складні деталі. Для цієї мети передбачено поворот шпинделя у вертикальній площині. Він досягається за рахунок того, що корпус 9, в якому змонтовано шпиндель, виконаний поворотним щодо основного корпусу 10.
Ділильна головка може комплектуватися поворотною плитою. Ділильна головка, яка встановлена на поворотній плиті, може повертатись у горизонтальній площині.
Для здійснення поділу, яке не може бути виконано ділильним диском, передбачається гітара змінних коліс (для диференціального поділу).
Ділильна головка комплектується оправками для кріплення деталей з отвором, затискним патроном та іншим приладдям.
На рис. 116 показані кінематична схема ділильної головки та змінні зубчасті колеса, що встановлюються на гітарі. Розглянемо кінематичну схему ділильної головки.
У ділильній головці є пара конічних коліс 4, 5, пара циліндричних коліс 6, 7 та черв'ячна пара: черв'як 10, черв'ячне колесо 9.
Мал. 116. Кінематична схема ділильної головки та гітари:
1 - фіксатор, 2 -рукоятка, 3 - ділильний диск з отворами, 4, 5 - конічні зубчасті колеса, 6, 7 - Циліндричні колеса, 8 - вал черв'яка, 9, 10 - черв'ячна пара, 11 - шпиндель ділової головки, 12 - вал ділильного диска
Черв'ячне колесо розташоване на шпинделі ділильної головки 11. Передатне відношення в універсальній ділильній головці дорівнює 1:40. Величина, зворотна цьому відношенню, звана характеристикою голівки, позначається буквою N. У голки N=40. Змінні колеса підбирають залежно від величини кроку спіралі. При цьому користуються формулою
де u см - Передатне відношення змінних коліс; z 1 - зубчасте колесо, що встановлюється на постійному пальці гітари або на гвинті поздовжньої подачі столу; z 2 і z 3 - зубчасті колеса, що встановлюються на переставних пальцях гітари; z 4 - зубчасте колесо, що встановлюється на валику ділильної головки; А-характеристика верстата. A = N * S, де N - характеристика ділильної головки, S - крок ходового гвинта, мм; H — крок гвинтової лінії, який зазвичай зазначений у кресленні деталі, що обробляється.
У верстаті типу 6Р82Ш крок ходового гвинта дорівнює 6 мм, тому характеристика цього верстата А = 40 * 6=240.
Розглянемо приклад підбору змінних коліс при фрезеруванні гвинтової канавки з кроком 378 мм.
Чисельник та знаменник представимо у вигляді ряду множників знаючи числа зубів змінних коліс, можна цей же дріб виразити за допомогою чисел зубів: (при цьому число 3 у чисельнику та знаменнику скорочується).
Мал. 117. Гітара для фрезерування гвинтових канавок на широкоуніверсальних фрезерних верстатах:
Г - корпус гітари, z = 50 1; z=50 2; z = 40-постійні зубчасті колеса, z 1; z 2; z 3; z 4 - змінні зубчасті колеса
На рис. 117 показано пристрій та розташування гітари зі змінними колесами щодо осі ходового гвинта та ділильної головки. Гітара Г є плоскою деталлю з пазами, необхідними для кріплення в них пальців, на які садять змінні колеса. Постійне зубчасте колесо z = 50 1 передає обертання від гвинта поздовжньої подачі постійного колеса z = 50 2 пов'язаному шпонкою з втулкою, що обертається на нерухомому пальці гітари. На цій же втулці розташоване перше змінне зубчасте колесо z 1 змінні зубчасті колеса z 2 і z 3 насаджені на втулку, яка обертається на переставному пальці гітари. Змінне зубчасте колесо z 4 , закріплене на валику ділильної головки, передає обертання (див. рис. 116) через колесо 5 і 4 ділильному диску 3 (фіксатор 1, який зв'язує ділильний диск з корпусом головки, в цьому випадку повинен бути відведений).
Обертання диска через пов'язані з ним фіксатор 1 і рукоятку 2 передається валу 12, а далі зубчастим колесам 6, 7, черв'яку 10, черв'ячному колесу 9, шпинделю 11 і закріпленої на ньому оброблюваної деталі. Фіксатор 8 (див. рис. 115) повинен бути виведений зотвори диска 5. Після того як здійснено встановлення на гітарі змінних коліс, необхідно перевірити, чи відповідає напрямок обертання шпинделя головки необхідному напрямку гвинтової канавки. Якщо напрямок руху необхідно змінити на зворотний, слід встановити на гітарі паразитне зубчасте колесо, яке може бути встановлене на переставному пальці між зубчастими колесами z 1 і п = 40 z = 40 або між зубчастими колесами z п = 40 і z 2 .
Після того як проведено налаштування ділильної головки, можна приступити до подальших етапів роботи: встановлення фрези, вибору режимів різання, встановлення оброблюваної деталі та ін.
Якщо потрібно обробити на деталі не одну гвинтову канавку, а дві, другу під кутом 180° стосовно першої, необхідно по закінченні обробки першої канавки здійснити поділ на половину обороту.
Характеристика ділильної головки виражається числом 40. Це означає, що для того, щоб шпиндель зробив один оборот, потрібно витягнувши фіксатор 1 з отвору диска 3 (див. рис. 116), зробити рукояткою 2 повних 40 оборотів. Для поділу на півоберта потрібно відповідно зробити 20 обертів рукояткою 2 і встановити фіксатор в той же отвір диска 3, що і до повороту. Після встановлення деталі, що обробляється, в нову позицію фрезерування може бути продовжено.
Якщо необхідно фрезерувати непарну кількість канавок, наприклад три, тоді при розподілі 40: 3 виходить 13 цілих оборотів і один у залишку. Щоб оборот розділити без залишку на три, відшукуємо на ділильному диску таке коло з отворами, на якому кількість отворів ділиться на три, наприклад 39. Тоді при розподілі на три рукояткою 2 треба зробити 13 повних оборотів і щодо вихідного положення рукоятку довернути в тому ж напрямку, відрахувавши13 отворів у колі з номером 39. Подібним чином надходять при розподілі та на будь-яке інше число.