Курсовой проект - Зубофрезерный 53А50 и вертикально-фрезерный 6Н12ПБ

Станок работает по методу обкатки, т. е. механического воспроизводства зацепления червяка (червячной фре¬зы) с колесом (заготовкой). Червячная фреза соответствующего модуля и диаметра закрепляется на оправке в шпинделе фрезер¬ного суппорта. Обрабатываемая деталь или комплект одновременно обраба¬тываемых деталей устанавливается на оправке в шпинделе стола, а при больших размерах колес непосредственно на столе станка. Червячной фрезе и заготовке принудительно сообщают враща¬тельные движения с такими угловыми скоростями, которые они имели бы, находясь в действительном зацеплении. При нарезании колес с прямыми зубьями ось шпинделя фрезер¬ного суппорта устанавливается под, углом к горизонтальной пло¬скости, равным углу подъема винтовой линии червячной фрезы. Для нарезания колес с косыми зубьями ось шпинделя фрезерной бабки устанавливается под углом, равным сумме или разности углов наклона зубьев колеса и подъема винтовой линии фрезы в зависимости от сочетания направлений винтовых линий зубьев и витков фрезы. Нарезание цилиндрических колес производится с вертикальной подачей фрезерного суппорта. Для обеспечения возможности фрезерования колес попутным методом на станке модели 53А50 предусмотрено нагрузочное гид¬равлическое устройство. Гидравлическое поджимное устройство состоит из неподвижно¬го штока с поршнем и цилиндра, связанного с салазками фрезер¬ного суппорта. При фрезеровании попутным методом масло под¬водится в верхнюю полость цилиндра противовеса и поджимает противовес вместе с фрезерным суппортом вверх, устраняя воз¬можность произвольного перемещения фрезерной бабки под дей¬ствием усилия в пределах зазора между резьбой винта вертикаль¬ной подачи и маточной гайки. При нарезании червячных колес методом радиальной подачи используются цилиндрические червячные фрезы. Движение пода¬чи сообщают подвижной стойке в радиальном направлении до тех нор, пока расстояние между осями фрезы и заготовками не станет равным межцентровому расстоянию передачи. В случае нарезания червячных колес методом тангенциальной подачи применяются червячные фрезы с конической заборной частью, которые при настройке станка устанавливают сразу на заданное межцентровое расстояние; подачу при этом сообщают протяжному суппорту с червячной фрезой вдоль ее оси. Этот метод нарезания является более точным. Зубофрезерный станок модели 53А50 имеет следующие движения. Движение резания – вращение шпин¬деля фрезерного суппорта с червячной фрезой. Движения по¬дач – вертикальное перемещение фрезерного суппорта, ради-альное перемещение подвижной стойки и тангенциальное пере¬мещение протяжного суппорта. Движением обкатки и деления является непрерывное вращение стола с заготовкой. Вспомогательные движе¬ния – быстрые механические и ручные установочные перемещения фрезерного суппорта и подвижной стойки <1>. Назначение и обоснование выбора материала режущего инструмента Обработка поверхности зубчатого колеса из стали 18ХНВА , с твердостью 200 HB, будет производиться на зубофрезерном станке модели 53А50. Нарезание зубьев червячными фрезами благодаря универсальности и высокой точности, а также высокой производительности и низких затратах на инструмент наиболее рационально применять для обработки цилиндрических зубчатых колес с m ≤16 мм из сталей с НВ < 200 и m ≤10 мм из стали с НВ > 350 с откры¬тыми или врезнымн венцами. Точность обработки таких зубчатых колес на стан¬ках классов Н и П с использованием червячных фрез классов АА и AAA не вы¬ше 6 – 7-й степени по ГОСТ 1643 – 81. При фрезеровании давно применяют быстрорежущие вольфрамовые и вольфрамомолибденовые стали нормальной стойкости марок Р9, Р12 и Р18. Разработка новых марок быстрорежущих сталей ведется по пути уменьшения содержания вольфрама и создания многокомпонентных композиций, содержащих значительный процент углерода. Высокая стойкость сталей с пониженным содержанием вольфрама достигается легированием их молибденом, кобальтом, а в некоторых марках также ванадием при значительном содержании углерода. Стали Р6МЗ, Р9М, Р6М5, Р18Ф2К8М характерны повышенным содержанием молибдена, способствующего значительному увеличению теплостойкости, износостойкости; эти стали отличаются также повышенной прочностью и находят применение для фрезерования жаропрочных и высокопрочных сплавов и сталей. Стали Р9К5, Р9К10 с невысоким содержанием вольфрама, легированные кобальтом, целесообразно использовать при обработке конструкционных сталей средней прочности при значительных скоростях резания (50 – 70 м/мин). Эти стали также применяют при фрезеровании жаропрочных сплавов. В этом случае по сравнению со сталью Р18 обеспечивается повышение стойкости фрез в 2 – 2,5 раза. На основании обобщения результатов исследований и опыта отечественной промышленности можно сделать следующие выводы о наиболее рациональном применении современных инструментальных сталей. 1. При обработке конструкционных сталей средней прочности, серого и ковкого чугуна, алюминиевых сплавов при скоростях резания 50 – 70 м/мин торцовыми, цилиндрическими, концевыми и дисковыми острозаточенными фрезами наиболее целесообразно применять стали Р6М5, Р18, Р6М5К5 и Р9М4К8. 2. При фрезеровании тех же материалов фасонными затылованными фрезами рекомендуется использовать стали Р6М5, Р18, Р18К5Ф и Р9К10. 3. Для фрезерования жаропрочных, нержавеющих сталей и сплавов, сталей повышенной прочности с аустенитной структурой наиболее успешно применяют стали Р14Ф4, Р8МЗК6С, Р9К10, Р9М4К8, Р6М5К5, Р9Ф5, Р10Ф5К5, а также Р12Ф2К8МЗ, Р18Ф2М Р6ФК8М5 и им подобные <2>. Для обработки зубчатого колеса, данного в условии курсового проекта, выбираем червячную фрезу 2510 – 4282 по ГОСТ 9324 – 80. Класс точности B выбираем, так как для зубчатых колес с модулем m = 1…10 мм (у обрабатываемого колеса m = 2,5мм) рекомендуют данный класс точности <3>. Так же это выгодно и с экономической точки зрения. Материал фрезы выбираем быстрорежущую сталь Р18, так как твёрдость заготовки составляет 200 HB и данная сталь может применяться для резцов, сверл, фрез, резьбовых фрез, долбяков, разверток, зенкеров, метчиков, протяжек для обработки конструкционных сталей с прочностью до 1000 МПа, от которых требуется сохранение режущих свойств при нагревании во время работы до 600 °С. У таких фрез каждый 2 зуб по винтовой линии режет только вершинной кромкой, а остальные зубья только боковыми кромками и тем самым стойкость данных фрез в 2 раза выше стойкости обычных фрез.