Os parâmetros geométricos da parte cortante das fresas moldadas são selecionados dependendo do material que está sendo processado. O ângulo de inclinação das fresas moldadas é obtido afiando a superfície frontal. Para alumínio e cobre vermelho, ângulo de inclinação = 20...25°, para bronze, latão chumbo = 0...5°, para aço com
até 500 MPa (NV até 150 unidades) = 20...25°s
= 500...800 MPa (HB 150...235) = 15...20°s
= 800...1000MPa (HB 235...290) = 10...15°, para ferro fundido com HB até 150 unidades. \u003d 15° com HB acima de 150 unidades. = 10...12°. Canto traseiro
é escolhido igual a 8...15° dependendo da configuração do perfil e do tipo de fresa.

Para formar o canto traseiro de uma fresa redonda, seu topo deve estar localizado abaixo do eixo da base h. Valor de compensação:
, Onde
- o maior diâmetro da fresa (selecionado conforme Tabela 2.1).

O ângulo de incidência da fresa prismática é obtido pela configuração adequada no suporte. Valor frontal e traseira
Os ângulos são selecionados para as seções externas das arestas de corte das fresas moldadas que processam o diâmetro mínimo no perfil da peça. Para todos os outros pontos da aresta de corte, o ângulo de saída diminui com o aumento do diâmetro a ser usinado e o ângulo de incidência aumenta.

Seções do perfil da fresa, perpendiculares ao eixo da peça, possuem um ângulo
igual a zero. Para evitar forte atrito e melhorar as condições de corte nas seções correspondentes das arestas de corte da fresa moldada, é feito um corte inferior com um ângulo de ataque adicional
ou deixe fitas em uma pequena seção do perfil da fresa (ver Fig. 2.2).

Arroz. 2.2. A melhoria nas condições de corte é desfavorável

seções localizadas da aresta de corte do cortador moldado

Canto traseiro
em um ponto arbitrário X na seção N-N, perpendicular ao plano de corte da fresa, é determinado pela fórmula

Onde
- o ângulo entre a tangente ao perfil da fresa do ponto considerado e a reta perpendicular ao eixo da peça. Canto
determinado analiticamente ou graficamente.

2.1.6. Cálculo corretivo do perfil de uma fresa moldada

O cálculo corretivo do perfil de uma fresa moldada é considerado no exemplo de uma fresa com
E
. O objetivo do cálculo de correção é determinar as distâncias dos pontos nodais à superfície base. O procedimento de cálculo para uma fresa redonda, implementado em um computador, é o seguinte (Fig. 2.3).

A distância dos pontos nodais à superfície de base (a superfície correspondente ao ponto nodal 1 é convencionalmente tomada como base) (Fig. 2.4) é determinada como:

Arroz. 2.3. Esquema para cálculo corretivo de uma fresa redonda

Arroz. 2.4. Esquema para cálculo corretivo de prismático

cortador em forma

Para qualquer ponto do perfil X:

Ordem de cálculo das quantidades ...
E
quando o cálculo corretivo de fresas de formato prismático é semelhante. A seguir, as distâncias são determinadas
(Fig. 2.5) dos pontos nodais até a superfície posterior correspondente ao ponto 0 e cantos posteriores:
;
;
;
;
. A distância dos pontos nodais à superfície de base (condicionalmente considerada como a superfície de base 1) é determinada pela fórmula

Arroz. 2.5. Esquema de cálculo das distâncias dos pontos nodais

da superfície base

2.1.7. Atribuição de tolerâncias às dimensões do perfil da fresa moldada, modelo e contra-matriz

Ao atribuir tolerâncias às dimensões do perfil de uma fresa perfilada, deve-se lembrar que os valores
são os elos finais da cadeia dimensional. A tolerância para essas dimensões é considerada igual a 1/2 .... 1/3 da tolerância para os elos de fechamento correspondentes do perfil da peça. Por exemplo, a superfície da fresa é tomada como superfície de base, que processa a superfície da peça com
milímetros. Altura do perfil de detalhe correspondente ao ponto-chave 2, s
mm é igual a;
milímetros. tolerância de distância o ponto nodal 2 da fresa a partir da superfície base será igual a (1/2....1/3) do valor ± 0,12, ou seja, 0,06...0,04 mm.

Os modelos e contra-modelos para uma verificação abrangente do perfil das fresas moldadas são projetados como medidores de perfil que controlam a folga.

Ao verificar a folga, um gabarito com perfil negativo da fresa é aplicado sobre ele, de modo que as superfícies de base do perfil do gabarito e da fresa se encaixem perfeitamente uma na outra, e uma folga deve se formar nas outras superfícies. Seu valor não deve exceder a tolerância dimensional do elemento de perfil da fresa correspondente.

Se em algum trecho do perfil o valor da folga for maior que a tolerância ou igual a zero (o perfil do gabarito toca o perfil da fresa), isso indica que o perfil da fresa neste trecho é feito com um desvio inaceitável e o tamanho do perfil neste a seção está sujeita a verificação em um microscópio ou outra ferramenta de medição universal.

As tolerâncias para dimensões lineares para modelos são definidas no corpo do modelo e para contra-modelos são simétricas. O valor destas tolerâncias é considerado igual para modelos de 1/2...1/3 do campo de tolerância das dimensões correspondentes do perfil da fresa e, consequentemente, para contra-modelos de 1/2...1/3 do campo de tolerância das dimensões correspondentes do perfil do modelo. Porém, dadas as possibilidades de produção de ferramentas, não devem ser inferiores às tolerâncias indicadas na Tabela. 2.2.

As fresas moldadas são ferramentas cujas arestas de corte são determinadas pelo perfil da peça e funcionam de acordo com o método de cópia. Eles são amplamente utilizados na produção em série, em larga escala e em massa no processamento de corpos de revolução com superfícies modeladas externas ou internas. O processamento é realizado a partir de uma barra em máquinas torre, máquinas automáticas, máquinas semiautomáticas. Calculadas e fabricadas com precisão para o processamento de uma peça específica, as fresas moldadas proporcionam alta produtividade, identidade do formato da peça e precisão dimensional, independente da habilidade do trabalhador. Precisão dimensional da peça de acordo com IT8-IT12 e rugosidade superficial RA=0,63-2,5 µm.

As mais comuns são as fresas redondas e prismáticas, trabalhando com avanço radial e tangencial (direcionado tangencialmente).

Fresas prismáticas são usadas para processar superfícies externas. Em comparação com as fresas redondas, elas apresentam maior rigidez, alta precisão de processamento e facilidade de instalação em máquinas-ferramentas.

Fresas redondas são usadas para processar superfícies externas e internas. São mais fabricáveis ​​​​que os prismáticos, proporcionam maior número de reafiações, mas são inferiores a estes em termos de rigidez de precisão de processamento.

Na escolha do tipo de fresa moldada, seu custo, a precisão do formato e as dimensões lineares do perfil, que garantem o recebimento de uma peça adequada, são de importância decisiva.

3.2. Metodologia para projetar fresas moldadas

Projetar uma fresa moldada de qualquer tipo para processar uma determinada peça consiste em uma série de etapas comuns e obrigatórias para todos os tipos de fresas. Assim, a atribuição do material da ferramenta, a escolha dos ângulos frontal e traseiro e a atribuição de uma série de parâmetros de projeto são realizadas exatamente da mesma maneira para todas as fresas moldadas.

3.2.1 Pontos característicos

Antes do dimensionamento, os pontos característicos (nodais) 1, 2, 3, etc. são marcados sequencialmente no perfil da peça, incluindo os pontos inicial e final do perfil; nodal, em que uma seção do perfil passa por outra; ponto médio adicional na seção cônica; dois ou três pontos adicionais equidistantes entre si em uma seção curva. Chanfros simples não são coordenados. O desenho da fresa indica o mesmo ângulo e tamanho do chanfro da peça.

Em seguida, são determinadas as dimensões calculadas dos pontos característicos, levando em consideração o tamanho e a localização dos campos de tolerância. Os diâmetros nominais calculados são definidos no meio do campo de tolerância, com precisão de 0,001 mm. Os resultados são registrados em uma tabela de resumo.

As coordenadas do ponto intermediário médio do cone são determinadas pelas seguintes fórmulas:

,

Onde
diâmetros dos pontos inicial, intermediário médio e final do cone;
dimensões lineares do cone e do ponto intermediário médio.

As coordenadas do ponto intermediário médio da seção curva (quadrante) são determinadas pelas seguintes fórmulas:

,

Onde
diâmetros do ponto médio, intermediário e inicial do quadrante que faz parte da seção curva;
raio do arco;
dimensões lineares do centro do arco e do ponto intermediário médio.

3.2.2. Designação do material das fresas moldadas

As fresas redondas são projetadas e fabricadas principalmente em uma única peça, e as fresas prismáticas, para economizar material da ferramenta, são compostas. O aço rápido R6M5 é mais frequentemente usado como material da peça de trabalho das fresas. Ao fabricar peças com materiais difíceis de usinar, é economicamente vantajoso usar fresas feitas de aços rápidos R10K5F5, R9K10, R18K5F2, R9K5 e ligas duras VK10-M, VK8, T15K6. Ao projetar fresas compostas, o aço 45 GOST 1050-74 é usado como material de suporte.

Instruções gerais para a implementação do projeto (obra).

O desenho da parte gráfica do projeto (tamanho do formato, letras, fontes, sombreamento, etc.) deve ser feito de acordo com o ESKD.

As principais imagens dos desenhos de trabalho e montagem são feitas em tamanho real, pois isso permite representar de forma mais completa as dimensões e a forma reais da ferramenta projetada.

As ferramentas e suas seções, explicando a forma e os parâmetros geométricos da peça de corte, a forma do contorno moldado, etc., podem ser feitas em escala ampliada, suficiente para cumprir com mais clareza as características de design dos elementos representados.

Os esquemas de cálculo e construções gráficas de perfis são realizados em escala ampliada, cujo valor é definido em função da precisão de construção exigida.

Os desenhos de trabalho das ferramentas projetadas, além das imagens das principais projeções, cortes e seções, devem conter as dimensões necessárias, tolerâncias dimensionais, designações de classes de acabamento superficial, dados sobre o material e dureza das peças individuais da ferramenta, também como requisitos técnicos para a ferramenta acabada para controle, ajuste, reafiação, testes.

Um acordo e uma nota explicativa de até 30-40 páginas são datilografados. Deve ser curto, escrito e apresentado em boa linguagem literária.

Os cálculos devem conter as fórmulas originais, substituição dos valores digitais correspondentes, ações intermediárias e transformações suficientes para verificação sem cálculos adicionais.

Todas as decisões tomadas sobre a questão da escolha dos parâmetros de projeto da ferramenta projetada e do material da peça cortante devem ser acompanhadas de justificativas.

Os dados normativos, tabulares e outros aceitos devem ser acompanhados de referências às fontes utilizadas. Recomenda-se a utilização de materiais de referência oficiais para este fim.

Para cada ferramenta projetada, é necessário desenvolver especificações baseadas nos requisitos da peça e nas especificações para projetos de ferramentas semelhantes.

Ao desenvolver uma nova ferramenta, você precisa ter em mente os requisitos de precisão e capacidade de fabricação, recursos de nitidez e seu desempenho. É necessário prever a economia de materiais caros para ferramentas, praticando estruturas pré-fabricadas, soldadas, etc.

As peças de montagem e assentamento das ferramentas projetadas devem ser calculadas e alinhadas com as dimensões dos assentos padronizados das máquinas ou acessórios existentes.

Design de cortadores moldados

Fresas moldadas são usadas para processar peças com perfil moldado. A tarefa do projetista que projeta a fresa moldada é determinar as dimensões e formas de seu perfil que, nos ângulos projetados de sua afiação e instalação, criariam um perfil na peça especificada em seu desenho. Os cálculos associados a isso são geralmente chamados de correção ou simplesmente correção do perfil das fresas moldadas.

Elaboração de desenhos executivos de detalhes.

No cálculo corretivo, deve-se determinar as coordenadas de todos os pontos que compõem a linha do perfil da lâmina de corte moldada da fresa. Para isso, calcule as coordenadas dos pontos nodais de um determinado perfil modelado e, em alguns casos, quando houver seções curvas, também as coordenadas dos pontos individuais localizados entre os nodais.

Com base nessas considerações, antes de prosseguir com os cálculos de correção, é necessário primeiro verificar se os desenhos executados das peças moldadas possuem todas as dimensões coordenadas das superfícies de base até os pontos nodais e, caso não sejam indicadas, então é necessário para determinar as dimensões das coordenadas ausentes para todos os pontos selecionados. Nos desenhos de peças moldadas sempre há dimensões que permitem determinar as dimensões das coordenadas que faltam. Os cálculos de correção básicos e adicionais das lâminas de corte moldadas dos incisivos são feitos de acordo com os tamanhos nominais.

Se houver transições de raio no perfil modelado, são determinadas as distâncias aos pontos nodais formados pela intersecção dos perfis conjugados das seções (sem levar em consideração os raios da superfície de transição).

Ao calcular fresas redondas, os raios R1, R2, R3, etc. círculos que passam pelos pontos de projeto nodais. Ao calcular fresas de formato prismático, são determinadas as distâncias dos pontos nodais do perfil da fresa de formato normal até algum eixo de coordenadas escolhido arbitrariamente. Esse eixo de coordenadas inicial geralmente é desenhado através de um ponto ou de uma linha de base que está na altura do centro de rotação da peça.

Método de cálculo do perfil de fresas moldadas.

Os dados iniciais para o projeto da fresa são dados da peça (material e dureza, forma e dimensões do perfil moldado, classes de limpeza e precisão).

A escolha do desenho dos cortadores moldados.

As considerações a seguir são levadas em consideração ao selecionar um projeto de fresa em formato HSS.

Os cortadores em forma de haste são o design mais primitivo deste tipo de cortador; são baratos de fabricar, mas permitem um pequeno número de reafiações. Portanto, é aconselhável utilizar fresas de núcleo para a fabricação de pequenos lotes de peças, desde que a economia com o uso de fresas moldadas supere o custo de sua fabricação. Muitas vezes, os cortadores em forma de haste são usados ​​​​como ferramentas de segunda ordem, ou seja, para a fabricação de ferramentas de corte com perfil complexo.

As fresas de formato prismático são mais caras de fabricar do que as fresas de haste, mas permitem um número muito maior de reafiações. Ceteris paribus, o custo de processamento de uma peça com uma fresa de formato prismático é menor do que com uma fresa de haste; isso é possível em condições de produção em larga escala e em massa.

A grande vantagem das fresas prismáticas em cauda de andorinha é sua alta rigidez de fixação, o que as torna mais precisas que as fresas redondas.

As fresas redondas como corpos de revolução são convenientes e baratas de fabricar, e o número de reafiações que permitem é grande; assim, os custos por peça fabricada na usinagem com fresas redondas são os mais baixos. Como resultado, os cortadores moldados nas condições de produção em larga escala e em massa são os mais amplamente utilizados. Outra vantagem importante das fresas redondas é a facilidade de processamento de suas superfícies internas.

Suas desvantagens incluem:

uma diminuição acentuada no ângulo de afiação à medida que as arestas de corte se aproximam do eixo;

curvatura das arestas de corte que ocorre quando as seções cônicas do perfil da fresa são cruzadas pelo plano frontal.

Fresas moldadas com lâminas de metal duro soldadas permitem uso múltiplo do corpo. No entanto, eles não são amplamente utilizados devido a dificuldades tecnológicas.

A escolha dos parâmetros de projeto das fresas perfiladas é feita de acordo com as tabelas (Anexos 1 e 2) dependendo das dimensões do perfil perfilado da peça. Neste caso, o principal parâmetro que afeta as dimensões das fresas é a profundidade do perfil moldado, que é determinada pela fórmula:

tmáx = rmáx - rmin, (1.1)

Onde t máx , r min~ respectivamente, o maior e o menor raio

perfil moldado da peça.

Ao atribuir o diâmetro da fresa, guie-se pelas seguintes considerações. Para reduzir o consumo de material de corte por usinado

o detalhe é sempre vantajoso trabalhar com uma fresa de menor diâmetro. De todos os outros pontos de vista, é desejável trabalhar com uma fresa de maior diâmetro possível, pois:

Melhora a dissipação de calor e permite aumentar
velocidade de corte;

· a intensidade de trabalho na fabricação de uma fresa por peça é reduzida, devido ao aumento da vida útil devido ao aumento do número de reafiações.

Ao mesmo tempo, a fabricação e operação de fresas moldadas com diâmetro muito grande causam uma série de inconvenientes, pelo que não são utilizadas fresas com diâmetro superior a 120 mm.

A tabela (Anexo 1) mostra os valores mínimos permitidos dos raios da fresa, que são determinados pela profundidade do perfil processado e pelo diâmetro mínimo necessário do mandril ou haste para fixá-lo.

É desejável atribuir o comprimento máximo das fresas prismáticas para aumentar o número de reafiações permitidas; o comprimento máximo é limitado pela possibilidade de fixação das fresas em suportes e pela dificuldade de fabricar superfícies de formato longo. As demais dimensões das fresas moldadas dependem principalmente da profundidade e largura do perfil processado.

Existem várias maneiras de proteger incisivos de formato prismático. O livro recomenda tamanhos para cinzéis prismáticos em cauda de andorinha. Os tamanhos dos encaixes indicados na tabela (Anexo 2) são utilizados pelas fábricas nacionais que produzem tornos automáticos multifusos.

Escolha de cantos dianteiros e traseiros.

O ângulo correspondente à seção do perfil moldado mais distante do eixo da fresa é selecionado de acordo com as propriedades mecânicas do material a ser processado conforme tabela (Anexo 3). É geralmente aceito escolher o ângulo na faixa padrão: 5, 8, 10, 12, 15, 20 e 25 graus.

Deve-se ter em mente que o ângulo de saída não é constante em seções do perfil moldado em diferentes distâncias do eixo da peça; à medida que as seções consideradas do perfil se afastam do eixo da peça, os ângulos frontais diminuem.

No processamento externo com fresas perfiladas com > 0, para evitar vibrações, não deve ser permitida a redução excessiva das arestas de corte em relação ao eixo da peça, conforme estabelecido pela prática, esta redução não deve ultrapassar (0,1-0,2) o maior raio da peça de trabalho. Portanto, o ângulo selecionado na tabela deve ser verificado pela fórmula:

Nas máquinas, via de regra, são instalados suportes normalizados, que possuem design padrão, portanto, o ângulo de incidência é medido entre 8-15°.

Deve-se observar que para fresas perfiladas, à medida que os pontos considerados do perfil se afastam do eixo da peça, os ângulos traseiros aumentam.

Para criar condições de corte satisfatórias, em todas as seções do perfil de corte perpendiculares à projeção da aresta de corte no plano principal, devem ser fornecidos ângulos de folga de pelo menos 4-5°. Portanto, no processo de cálculo corretivo do perfil da fresa, os ângulos traseiros são refinados em todas as áreas.

Cálculo corretivo do perfil de uma fresa moldada.

A correção do perfil pode ser feita por métodos gráficos e gráfico-analíticos. O último método é o mais simples e visual, por isso é recomendado para uso.

Para calcular o perfil da fresa, é necessário selecionar uma série de pontos nodais no perfil da peça, que, via de regra, correspondem aos pontos de ligação das seções elementares do perfil.

O cálculo dos incisivos redondos e prismáticos é realizado de acordo com várias fórmulas.

a) O procedimento para cálculo do perfil de uma fresa redonda (Figura 1).

Através do ponto nodal 1, desenhe os raios em ângulos e conecte os pontos de intersecção resultantes 2 e 3 ao centro da peça O1.

Em um triângulo retângulo 1a01, determine a perna aO1 usando a fórmula:

Calcule os valores dos ângulos para os pontos restantes de acordo com a dependência:

A partir dos triângulos 1a01 e 2a01 determine os lados (A1 e A2)

Figura 1 - Definição gráfica do perfil de uma fresa redonda.

Calcule os comprimentos dos segmentos Ci

Ci+1 = Ai+1 – A1 (1,6)

hp = R1 * pecado; (1.7)

B1 = R1 * cos , (1,8)

onde R1 é o raio externo da fresa.

Determine os comprimentos pela fórmula

(1.9)

Calcule o valor dos raios da fresa correspondente ao ponto de ancoragem 2

Calcular ângulos cônicos em pontos nodais da fresa

(1.12)

Os ângulos mínimos permitidos para fresas redondas são: 40° na usinagem de cobre e alumínio; 50° - no processamento de aço de corte livre; 60° - no processamento de aços-liga; 55° - ao processar ferro fundido.

Verifique os ângulos traseiros quanto ao valor mínimo permitido (4-5°) em seções normais às projeções das arestas de corte no plano principal. O cálculo é realizado de acordo com a fórmula:

Defina valores como diferenças

(1.14)

Construa um perfil de uma fresa moldada em uma seção normal N-N, tomando como origem das coordenadas o ponto 1. As coordenadas dos pontos do perfil da fresa correspondem a: 2 n ; 3n etc

b) Características de cálculo do perfil de uma fresa de formato prismático (ver Figura 2).

Figura 2 – Definição gráfica de um perfil

cortador de formato prismático.

O cálculo da fresa prismática é realizado na mesma sequência da fresa redonda. Após calcular o valor de Ci, é necessário determinar as dimensões de Pi, que são os catetos dos triângulos retângulos 1a2

Assim, a fórmula generalizada para calcular o raio de um ponto arbitrário no perfil de uma fresa redonda é:

Ao calcular cortadores prismáticos, a dependência é usada

Contornos de seções de canto e raio

Os perfis das peças moldadas geralmente consistem em seções retas localizadas em diferentes ângulos em relação ao seu eixo e seções delimitadas por arcos de círculo. Devido ao fato de que as dimensões da profundidade do perfil da fresa estão distorcidas em comparação com as dimensões correspondentes do perfil da peça, as dimensões angulares do seu perfil também mudam de acordo, e os arcos de círculos se transformam em linhas curvas, o exato cujos contornos só podem ser especificados organizando-se uma série de distâncias suficientemente próximas entre si.

As dimensões angulares do perfil da fresa (Figura 3) são determinadas pela fórmula:

Figura 3 - Cálculo das dimensões angulares do perfil da fresa perfilada.

onde está o ângulo do perfil da fresa;

Medido perpendicularmente aos planos laterais da fresa, a distância entre os pontos nodais.

A necessidade de determinar a forma das seções curvilíneas do perfil da fresa pela posição de vários de seus pontos surge relativamente raramente, uma vez que na maioria dos casos, com precisão suficiente para a prática, um arco de círculo de substituição selecionado é realizado no seção calculada do perfil da fresa.

O raio e a posição do centro de tal arco são determinados ao resolver um problema bem conhecido - desenhar um círculo através de três pontos dados. Os cálculos necessários são realizados da seguinte forma (Figura 4).

Figura 4 - Determinação do raio de substituição do perfil da fresa.

Um dos três pontos nodais localizados na seção curva do perfil da fresa é tomado como origem das coordenadas 0. O eixo X é desenhado paralelamente ao eixo da peça e o eixo Y é perpendicular a ele. As coordenadas X 0 e Y 0 do centro do arco circular "substituto" são determinadas pelas fórmulas:

(1.19)

Onde: x 1- menor, um x2- grandes coordenadas dos dois usados

ao calcular pontos;

y 1 e y 2 - coordenadas dos pontos I e 2;

(1.20)

O raio deste arco é calculado pela fórmula

Com o arranjo simétrico frequente do arco de substituição

o cálculo dessas quantidades é bastante simplificado (Figura 4):

circunferência, o cálculo dessas quantidades é bastante simplificado:

Resta apenas determinar

As dependências acima são frequentemente substituídas pelas construções gráficas correspondentes. Desde que tais construções sejam realizadas em escala ampliada e com precisão suficiente, levam a resultados satisfatórios na maioria dos casos.

Arestas de corte adicionais de cortadores moldados.

Além da peça de corte principal, que cria o contorno moldado da peça de trabalho (Figura 5), ​​a fresa moldada na maioria dos casos possui arestas de corte adicionais S1 peças preparando o corte da barra, e S2, processando um chanfro ou parte de uma peça que foi cortada durante o corte.

Figura 5 - Arestas de corte adicionais de fresas moldadas.

Ao chanfrar, as arestas de corte correspondentes devem se sobrepor S3, igual a 1-2 mm, e a fresa deve terminar com uma peça de endurecimento S4 até 5-8 mm de largura. Largura de corte S5 deve ser maior que a largura da aresta de corte da ferramenta de corte. Os seguintes requisitos se aplicam às arestas de corte adicionais da fresa moldada:

1) Para evitar o atrito das superfícies traseiras da fresa na peça, as arestas de corte adicionais não devem ter seções perpendiculares ao eixo da peça, mas devem estar inclinadas em relação a ela em um ângulo de pelo menos 15°.

2) Para facilitar a instalação de cortadores de corte ou corte, é desejável que arestas de corte adicionais marquem a posição exata dos pontos de contorno final na peça de trabalho. Por exemplo, após processar a peça mostrada na Figura 5 com uma fresa moldada, é fácil instalar uma fresa de pontuação no ponto de inflexão do perfil e uma fresa de corte na ponta, como resultado a peça acabada terá o comprimento especificado pelo desenho.

Assim, a largura total da fresa é determinada pela fórmula:

(1.23)

3) A aresta de corte que prepara o corte não deve se projetar além do perfil de trabalho da fresa, ou seja,

Maneiras de reduzir o atrito em seções do perfil,

perpendicular ao eixo da peça.

Uma desvantagem significativa das fresas perfiladas do tipo principal é que elas não possuem os cantos traseiros necessários nas seções do perfil perpendiculares ao eixo da peça (Figura 6).

Figura 6 - Atrito entre a peça e a fresa em áreas

perpendicular ao eixo da peça.

Nessas áreas, ocorre atrito entre o plano final da peça, limitado pelos raios e , e a plataforma do plano lateral do perfil da fresa.

Como o corte não ocorre nessas áreas e as arestas nelas são apenas auxiliares, o trabalho nessas condições em profundidades rasas e o processamento de metais frágeis é possível, mas é sempre acompanhado por aumento do desgaste da fresa e deterioração na qualidade do usinado superfície. Com o aumento da profundidade do perfil e o aumento da viscosidade do material, torna-se impossível o processamento de seções do perfil perpendiculares ao eixo da peça.

Para reduzir o atrito e o desgaste das seções da fresa perpendiculares ao eixo, um rebaixo é usado em um ângulo de 2-3° ou uma fita estreita é deixada na aresta de corte (Figura 7).

Figura 7 - Formas de reduzir o atrito em seções do perfil,

perpendicular ao eixo da peça.

Devido a essas alterações de projeto, o plano lateral do perfil da fresa assume uma posição (vista plana) na qual sai de contato com a peça.

Existem outras formas de melhorar as condições de corte em seções do perfil perpendiculares ao eixo. Isso inclui: afiar ângulos adicionais nas fresas ou girar o eixo da fresa em relação ao eixo da peça.

Instruções sobre a escolha de tolerâncias para fabricação de fresas moldadas.

Ao atribuir tolerâncias para a fabricação de uma fresa moldada, é necessário, antes de tudo, selecionar as superfícies de base da peça (radial e axial).

Distinguir entre bases internas e externas. A posição das bases internas em relação às externas é determinada pelas configurações da máquina. O eixo e a face final da peça servem como bases externas. Para bases internas, são tomadas aquelas superfícies da peça cujas dimensões ou distâncias são especificadas das bases externas com a maior precisão.

Conforme mostrado na Figura 8, a partir da posição da superfície de base do BR associada à dimensão de base radial rB com o eixo da peça, que é a base externa de processamento dela, apenas o diâmetro depende diretamente dB.

Figura 8 - Complexo tecnológico de superfícies processadas

cortador moldado, bases de processamento internas e externas.

As superfícies I e P estão conectadas à superfície Br pelas dimensões da profundidade do perfil. A base axial interna B0 aqui é uma das juntas das superfícies associadas à base externa (extremidade da peça) pela dimensão da base axial Libra; a posição axial dos pontos nodais I e 2 (l1 e l2) em relação à face final da peça depende do tamanho Libra e transmitido pela fresa às dimensões da peça, largura do perfil eu 01 E eu 02

É conveniente dividir as dimensões utilizadas no projeto e operação das fresas moldadas da seguinte forma:

dimensões básicas radiais;

dimensões de profundidade do perfil;

dimensões da base axial;

dimensões da largura do perfil;

dimensões que caracterizam a forma das superfícies.

O ajuste da fresa perfilada no sentido radial para o processamento de uma determinada peça é realizado de acordo com o tamanho da base (base interna).

A obtenção do tamanho básico da peça pode ser realizada com certa precisão, que é limitada pela tolerância de ajuste. Pode ser considerado igual a .

As dimensões de profundidade e largura do perfil da peça são calculadas pelas fórmulas:

(1.24)

As dimensões da profundidade do perfil da fresa diferem das dimensões correspondentes do perfil da peça e são calculadas usando fórmulas semelhantes com precisão de 0,01 mm, e as dimensões da largura das seções individuais do perfil coincidem com as dimensões de as seções correspondentes do perfil da peça.

A tolerância de profundidade do perfil da peça é determinada pela fórmula:

Para selecionar tolerâncias para a profundidade do perfil da fresa, a fórmula é usada

onde está a tolerância para a profundidade correspondente do perfil da peça;

Fator de distorção.

Ao determinar as tolerâncias para as dimensões da largura do perfil, assume-se que a largura do perfil da fresa é igual à largura do perfil da peça. Além disso, os desvios das dimensões calculadas dos parâmetros geométricos não afetam a largura do perfil. Portanto, tendo em conta apenas a compensação de erros operacionais, podemos aceitar:

(1.27)

onde está a tolerância para a largura do perfil da fresa;

Tolerância na largura do perfil do produto.

As tolerâncias de inclinação e folga afetam os desvios de profundidade do perfil da fresa. Está estabelecido que com desvios iguais dos ângulos e ,

o canto traseiro causa erros maiores de profundidade do perfil do que o canto frontal. Portanto, recomenda-se escolher os valores das tolerâncias dos ângulos e iguais em magnitude, mas diferentes em sinal. Além disso, o sinal de tolerância do ângulo frontal deve ser considerado positivo e o do ângulo traseiro negativo.

As tolerâncias para diâmetros de fresa são atribuídas pela fórmula

Construção de gabaritos para controle do perfil das fresas.

Com base nos resultados dos cálculos de correção, é possível construir perfis de gabarito para controlar a precisão da retificação das superfícies moldadas das fresas. Para fazer isso, uma linha de coordenadas é traçada através das superfícies de base ou pontos paralelos e perpendiculares ao eixo ou base do acessório da fresa, a partir da qual são traçadas distâncias em direções perpendiculares que determinam a posição relativa de todos os pontos do perfil moldado. A localização dos pontos nodais ao longo da profundidade do perfil moldado do gabarito é determinada por cálculo, e as distâncias axiais são iguais às distâncias axiais entre os mesmos pontos nodais do perfil moldado da peça.

Para facilitar as medições de controle da precisão de fabricação do perfil modelado dos gabaritos, é aconselhável nos desenhos executivos dos gabaritos, além das dimensões coordenadas, calcular e indicar os ângulos de inclinação das seções de contorno, também como os comprimentos de todas as lâminas.

As tolerâncias para a precisão de fabricação das dimensões lineares do perfil moldado do gabarito especificadas no desenho são de 0,01 mm.

O contra-modelo é usado para verificar o perfil moldado do modelo. As dimensões do seu perfil correspondem às dimensões do modelo e diferem na precisão da fabricação. As tolerâncias para a precisão de fabricação do contra-modelo são consideradas iguais a 50% das tolerâncias para a fabricação do modelo.

Como o controle do perfil da fresa com gabarito e do perfil do gabarito com contra-gabarito é realizado "através da luz", as seções de trabalho do gabarito e do contra-gabarito são feitas em forma de uma tira estreita 0,5-1,0 mm de largura. Furos ou ranhuras retangulares são feitos nas junções internas das seções do perfil moldado sem fixações para fazer contato próximo com a superfície medida.

Desenvolvimento e execução de desenhos executivos de fresas perfiladas.

Nos desenhos executivos de trabalho, os cortadores moldados devem ser mostrados em duas projeções. As dimensões exatas das fresas estão especificadas nos desenhos dos gabaritos e, portanto, não é necessário reajustar as dimensões do perfil moldado nos desenhos das fresas.

Para a correta orientação do perfil moldado da fresa durante o processo de retificação, os diâmetros ou distâncias às superfícies de base dos pontos nodais extremos do perfil moldado da fresa devem ser indicados nos desenhos de construção.

As principais dimensões que devem ser indicadas nos desenhos executivos das fresas perfiladas são: dimensões totais, dimensões dos furos de base ou superfícies, profundidade e ângulo de afiação, diâmetro do círculo de controle na extremidade das fresas redondas, se for fornecido pelo cálculo, dimensões da coroa de montagem.

Para excluir a possibilidade de girar fresas redondas em mandris durante a operação, são feitas ondulações anulares com ondulações de seção transversal retangular ou furos para um pino nas extremidades das fresas.

O pino é inserido no orifício da fresa, e as ondulações, tanto na primeira quanto na segunda versão, ficam em contato com a correia ondulada das cremalheiras nas quais as fresas são fixadas. O passo dos dentes das ondulações é de 3-4 mm. Existe uma maneira de proteger usando ranhuras em cunha.

Nas fresas redondas de pequenos diâmetros que cortam cavacos de pequena seção, nenhuma medida construtiva é tomada para evitar a rotação das fresas; os incisivos são fixados apenas devido a forças de atrito.

O comprimento das fresas prismáticas deve ser de 75 a 100 mm para que a fresa possa ser retificada várias vezes. Porém, o comprimento final da fresa deve ser coordenado com o local de sua instalação na máquina. Para posicionar a fresa com precisão na altura do centro da peça e aumentar a estabilidade da fresa na posição de trabalho, é feito um furo para o pino de ajuste em sua parte inferior.

Design de broches

Instruções gerais

Ao começar a desenvolver um design de brocha, o projetista deve ter uma ideia clara de quais requisitos a brocha projetada deve atender. Dependendo das condições específicas de produção, os requisitos são diferentes. Em alguns casos é necessário que o broche tenha a maior durabilidade, em outros - que proporcione a menor rugosidade e a maior precisão, no terceiro - é necessário que o broche tenha o menor comprimento (às vezes até limitado a um determinado tamanho). Broches que satisfazem um desses requisitos podem não satisfazer outros. Por exemplo, broches para usinagem de furos de alta precisão com alta classe de acabamento superficial devem ter um grande número de dentes de acabamento e operar com baixas taxas de avanço. Freqüentemente, a parte de acabamento do broche, neste caso, é mais longa que a parte de rascunho. Portanto, tais broches não podem ser curtos.

Utilizando a metodologia descrita a seguir, é possível projetar broches que atendam a diversos requisitos. Porém, dependendo das condições específicas de produção e dos requisitos da peça, o projetista, utilizando essas recomendações, pode complementar ou alterar os valores iniciais indicados nas tabelas.

Assim, no caso de grandes exigências de rugosidade da peça, o projetista deve aumentar o número de dentes de acabamento em relação ao número de dentes indicado na tabela correspondente. Ao mesmo tempo, não permita grandes avanços nos dentes de desbaste, escolhendo entre as opções calculadas aquela em que os avanços serão menores.

Ao projetar broches, muita atenção deve ser dada à escolha do padrão de corte ideal, uma vez que a operação suave, a colocação ou remoção normal de cavacos, a vida útil da ferramenta e outras qualidades de desempenho da ferramenta dependem em grande parte do padrão de corte adotado.

A metodologia de cálculo de broches de vários tipos é em grande parte semelhante, com exceção do cálculo de alguns elementos estruturais.

Técnica para desenhar broches redondos.

Os dados iniciais para o desenho da brocha são:

a) dados da peça (material e dureza, dimensões do furo antes e depois do brochamento, comprimento de usinagem, classe de limpeza e precisão de usinagem, bem como demais requisitos técnicos da peça);

b) características da máquina (tipo, modelo, força de tração e potência de acionamento, faixa de velocidade, curso da haste, tipo de mandril);

c) a natureza da produção;

d) o grau de automação e mecanização da produção.

Escolha do material do broche.

O design da brocha começa com a escolha do material da brocha. Neste caso é necessário levar em consideração:

propriedades do material processado,

tipo de alongamento

a natureza da produção

classe de limpeza e precisão da superfície da peça (Anexo 6).

Para os aços, orientados pelo Anexo 5, é estabelecido preliminarmente a qual grupo de usinabilidade pertence o aço de uma determinada classe. Se não houver aço de uma determinada classe no Apêndice 5, então ele pertence ao grupo de usinabilidade em que a classe de aço está localizada, que é mais próxima dela em composição química e dureza, ou em termos de propriedades físicas e mecânicas.

Selecionando o método de conexão do corpo da brocha e da haste

Os broches pelo seu desenho podem ser: maciços, soldados e pré-fabricados. Todos os broches em aço HVG são fabricados em uma só peça, independente do diâmetro.

Figura 11 - Parte cortante do broche com subida em cada dente

a) visão geral; b) perfil longitudinal dos dentes de desbaste e acabamento; c) perfil longitudinal dos dentes calibradores; d) perfil transversal dos dentes ásperos; e) opções de confecção de ranhuras para separação de cavacos.

Brochas de aço rápido das classes P6M5, P9, P18 devem ser feitas em uma só peça quando seu diâmetro for ; soldado com haste, em aço 45X se ; soldado ou com parafuso de aço 45X, se D>40mm. A soldagem da haste com a haste do brochador é realizada ao longo do pescoço a uma distância de 15-25 mm do início do cone de transição.

Figura 12 A parte cortante da brocha de corte variável.

a) visão geral da peça cortante (dentes de desbaste I; dentes de transição P; dentes de acabamento Ш; dentes de calibração IV);

b) perfil longitudinal dos dentes;

c) perfil transversal dos dentes desbaste e de transição (dente 1 corte; dente 2 limpeza);

d) perfil transversal dos dentes seccionais de acabamento;

e) perfil transversal dos dentes de acabamento (3 segundos dente da segunda seção; 4 primeiros dentes da segunda seção; 5 segundos dente da primeira seção; 6 primeiros dentes da primeira seção).

O tipo de haste é selecionado dependendo do tipo de mandril disponível na brochadeira. As dimensões da haste são fornecidas no Apêndice 7.

Para que a haste passe livremente pelo furo previamente preparado na peça, e ao mesmo tempo seja suficientemente resistente, seu diâmetro é escolhido conforme as tabelas como o diâmetro menor mais próximo do diâmetro do furo na peça antes puxar. Se o diâmetro da haste selecionado corresponder à força de tração permitida pela condição de sua resistência, que é muito maior que a força de tração da máquina Q, então o diâmetro da haste pode ser reduzido por razões de projeto.

Escolha de cantos dianteiros e traseiros. O ângulo frontal (Apêndice 8) é atribuído em função do material a ser processado e do tipo de dente (desbaste e transição, acabamento e calibração).

A margem de brochamento é determinada pela fórmula:

(2.1)

onde é o maior tamanho do furo usinado,

(2.2)

onde é o menor tamanho do furo previamente preparado; tolerância do diâmetro do furo.

Definição de aumento por dente.

Para broches que trabalham de acordo com o esquema de corte de perfil, o aumento por dente é igual para todos os dentes de corte (Anexo 9). Nos últimos dois ou três dentes cortantes, a elevação diminui gradualmente em direção aos dentes calibradores.

Para broches de corte variável, a elevação dos dentes de desbaste é determinada pela durabilidade. A resistência do broche é determinada pela resistência da sua peça de acabamento; a dureza da peça de desbaste deve ser igual ou ligeiramente superior, mas em nenhum caso inferior à dureza da peça de acabamento.

Normalmente, as saliências nos dentes da peça de acabamento são de 0,01-0,02 mm por diâmetro. Elevadores menores raramente são utilizados devido à dificuldade de sua implementação e controle. Devido ao fato da parte de acabamento dos broches de corte variável possuir dois tipos de dentes: o primeiro - com subida em cada dente (Figura 14, a) e o segundo - (Figura 14.6) com subida em um trecho de dois dentes, com o mesmo aumento no diâmetro da espessura é diferente.

Figura 14 - Espessura de corte da peça de acabamento da brocha de corte variável.

Ao levantar por dente, a espessura do corte é igual ao dobro da quantidade de levantamento por lado, ou seja, . Com uma construção seccional dos dentes, é igual à elevação, ou seja, . Os avanços recomendados para acabamento de dentes de broches de corte variável são indicados no Apêndice 10. As velocidades de corte dependendo das propriedades do material a ser processado, o acabamento e a precisão do processamento são indicados no Apêndice 11. Dependendo da velocidade de corte selecionada de acordo com os nomogramas (Apêndice 12), determina a resistência da parte de acabamento da brocha. Se esta vida útil da ferramenta for insuficiente para condições específicas, ela poderá ser aumentada diminuindo a velocidade de corte previamente selecionada. Então, de acordo com a resistência encontrada para os dentes de acabamento, e a velocidade de corte aceita, é encontrada a espessura de corte dos dentes de desbaste.

Determinação da profundidade do canal, veja as figuras 11, 12, 13.

produzido pela fórmula:

(2.3)

onde está o comprimento de tração;

O fator de preenchimento da ranhura do cavaco é selecionado de acordo com o Apêndice 13.

Para garantir rigidez suficiente de um broche com diâmetro de seção transversal na parte inferior do canal inferior a 40 mm, é necessário que a profundidade do canal não exceda .

Os parâmetros de perfil dos dentes de corte na seção axial são selecionados dependendo da profundidade das ranhuras dos cavacos para broches simples no Apêndice 13, e para broches de corte variáveis ​​no Apêndice 14.

Como um perfil no Apêndice 14 corresponde a vários valores de passo, o menor é considerado.

Nota: Para obter a melhor qualidade da superfície usinada, o passo dos dentes cortantes dos broches individuais é variável e igual a

O maior número de dentes trabalhando simultaneamente é calculado pela fórmula:

A parte fracionária obtida no cálculo é descartada.

Determinando a força de corte máxima permitida

A força de corte é limitada pela força de tração da máquina ou pela força do broche em áreas perigosas - ao longo da haste ou ao longo da cavidade na frente do primeiro dente. A menor destas forças deve ser considerada como a força de corte máxima permitida.

Os valores e são definidos a seguir.

A força de tração calculada da máquina, levando em consideração a eficiência da máquina, geralmente é considerada igual a:

(2.5)

onde - força de tração conforme dados do passaporte da máquina (Anexo 15).

A força de corte permitida pela resistência à tração da haste na seção (Apêndice 7) é determinada pela fórmula:

(2.6)

onde fica a área do trecho perigoso.

Os valores são selecionados em função do material da haste: para aços R6M5, R9 e PI8- = 400 MPa para aços KhVG e 45X- = 300 MPa. A força de corte permitida pela resistência da seção perigosa da peça cortante é determinada pela fórmula:

(2.7)

onde está o diâmetro da seção perigosa

Para broches fabricados nos aços R6M5, R9 e PI8 com diâmetro de até 15 mm, recomenda-se

400...500MPa;

diâmetro superior a 15 mm = 350...400 MPa;

para brochas de aço ХВГ (todos os diâmetros) = 250 MPa.

Determinação da força de corte axial durante a tração.

É realizado de acordo com a fórmula:

Onde - veja o apêndice 16.

Diâmetro do furo após brochamento.

Ao projetar uma única brocha, o valor obtido é comparado com a força de tração da máquina, com as forças de corte permitidas pela resistência da brocha na seção perigosa e pela resistência da haste.

Ao projetar uma brocha de grupo, a força de corte calculada pela fórmula (2.9) é usada para calcular o número de dentes na seção:

E são atribuídos apenas para broches em grupo conforme Apêndice 10.

A determinação do diâmetro da peça guia frontal é realizada pelo diâmetro do furo antes do estiramento com desvios no ajuste f7 ou e8.

Determinar o tamanho dos dentes cortantes.

Para broches simples, o diâmetro do primeiro dente é considerado igual ao diâmetro da parte guia frontal, o diâmetro de cada dente subsequente aumenta em SZ.

Nos últimos dentes cortantes, o aumento por dente diminui gradualmente. Os diâmetros desses dentes são 1,2SZ e 0,8SZ, respectivamente.

Nas brochas de corte variável, os primeiros dentes das seções de desbaste e transição são chamados de ranhurados e os últimos são chamados de limpeza. Cada um dos dentes corta uma camada de material da mesma largura com o mesmo levantamento SZ.

O dente de limpeza tem formato cilíndrico com diâmetro de () mm menor que o diâmetro dos dentes ranhurados. A tolerância para o diâmetro dos dentes cortantes é atribuída

O cálculo do número de dentes cortantes para broches simples é realizado pela fórmula:

(2.13)

O número de dentes de calibre é medido.

O número de seções de dentes de desbaste para broches de corte variável é determinado pela fórmula:

Se o cálculo resultar em um número fracionário, ele será arredondado para o número inteiro inferior mais próximo. Nesse caso, resta uma parte do abono, que se chama abono residual, é determinado pela fórmula:

(2.15)

Dependendo do tamanho, o sobremetal residual pode ser atribuído à peça de desbaste, transição ou acabamento. Se metade da tolerância residual exceder o valor da elevação dos dentes ao lado da primeira seção de transição, então uma seção adicional dos dentes de desbaste é reservada para cortá-la. A elevação dos dentes na parte de transição é selecionada no Apêndice 10.

Se metade da tolerância residual for menor que a elevação lateral da primeira seção de transição, mas não inferior a 0,02-0,03 mm, então a tolerância residual é transferida para os dentes de acabamento, cujo número aumenta proporcionalmente. A parte micrométrica da margem residual é transferida para os últimos dentes de acabamento.

Assim, o número de dentes de desbaste:

O número de dentes de transição, acabamento e calibração é selecionado conforme Apêndice 10 e ajustado em função da distribuição da tolerância residual. Número total de dentes do broche:

O passo dos dentes de calibração para broches cilíndricos simples é considerado igual a:

(t é determinado na tabela do Apêndice 13).

Para broches de corte variável, os valores médios do passo dos dentes de acabamento e calibração são determinados a partir da condição (Apêndice 14):

. (2.19)

Os valores das etapas resultantes são arredondados para valores tabulares.

A primeira etapa da peça de acabamento (entre o primeiro e o segundo dentes) é de maior importância. A variabilidade de etapas passa do acabamento à calibração da peça em qualquer sequência.

Determinação das dimensões estruturais da parte guia traseira.

Para broches cilíndricos, a parte guia traseira tem o formato de um cilindro com diâmetro igual ao menor diâmetro do furo desenhado.

Nota: Para broches longos e pesados ​​apoiados em um apoio fixo, é determinado o diâmetro do pino de suporte traseiro.

Determinação da distância até o primeiro dente do broche pela fórmula:

onde - comprimento da haste (Apêndice 7); e faça um conjunto de broches. O número total de dentes cortantes é dividido pelo número aceito de passes para que os comprimentos dos broches de cada passe sejam iguais. O diâmetro do primeiro dente cortante do broche deste passe é considerado igual ao diâmetro dos dentes de calibração do broche do passe anterior.

A designação dos elementos estruturais das ranhuras de separação de cavacos para brochas simples é realizada conforme Apêndice 17, e para brochas de corte variável, os elementos estruturais para separação de cavacos são calculados na seguinte ordem.

Todo o perímetro do cavaco cortado por uma seção é dividido em partes iguais entre os dentes da seção. Cada dente da seção possui uma parte do perímetro igual a:

O número de setores de corte e, portanto, de filetes, é determinado pela fórmula:

onde B é a largura do setor de corte, que é recomendado

determinado pela fórmula:

(2.27)

A largura dos filetes é determinada pela fórmula:

(2.28)

O número de filetes para acabamento de dentes pode ser calculado usando a seguinte fórmula (arredondada para o número par mais próximo):

Na última seção de transição e em todos os dentes de acabamento, para garantir que os filetes sejam sobrepostos pelos setores de corte dos dentes subsequentes, a largura dos filetes é medida 2-3 mm menor do que nas primeiras seções dos dentes de transição, ou seja

Na construção seccional dos dentes de acabamento, seus diâmetros (dentro de uma seção) são escolhidos para serem iguais. O mesmo se aplica à última seção dos dentes de transição.

O raio do filete é atribuído dependendo da largura do filete e do diâmetro do broche (Apêndice 18).

Filetes nos dentes de acabamento e na última seção dos dentes de transição são aplicados em cada dente e escalonados em relação ao dente anterior. Se o broche tiver uma seção de transição, ele será construído como a última seção de transição.

Método para projetar broches com fenda.

Existem três tipos de broches com fenda: tipo A, tipo B e tipo C. Os broches do tipo A possuem dentes na seguinte ordem: redondo, chanfrado, com fenda; para broches tipo B: redondos, chanfrados, ranhurados; broches tipo B: broches chanfrados, estriados e redondos estão ausentes.

Para calcular o broche, defina (Figura 15): o diâmetro do furo antes de puxar D0, o diâmetro externo das estrias D, o diâmetro interno das estrias d, o número de estrias n, a largura das estrias B, o tamanho das ranhuras m e o ângulo do chanfro no diâmetro interno das ranhuras estriadas (se o desenho não for especificado, o construtor se atribui). A natureza da produção, o material da peça, a dureza, o comprimento de tração l, a rugosidade superficial necessária e outros requisitos técnicos, bem como o modelo, a força de tração Q da máquina e o curso da haste.

A sequência de cálculo é a mesma do desenho de broches redondos. No entanto, tendo em conta as características de design do perfil spline, os seguintes cálculos são realizados adicionalmente.

Determinação dos maiores valores das arestas de corte (Figura 16) de chanfro, estriado e dentes redondos.

O comprimento das arestas de corte nos dentes moldados é determinado aproximadamente pelas fórmulas: para broches tipo A

Figura 15 – Parâmetros geométricos do perfil original da peça estriada.

Para broches tipo B e B

Introdução

As fresas moldadas são ferramentas cujas arestas de corte possuem um formato que depende do formato do perfil da peça.

As fresas moldadas trabalham em condições difíceis, pois todas as arestas de corte entram simultaneamente no corte e criam altas forças de corte. Sua utilização não exige alta qualificação do trabalhador, e a precisão das peças usinadas é garantida pelo próprio projeto da fresa. Fresas cuidadosamente calculadas e feitas com precisão, quando instaladas corretamente nas máquinas, proporcionam alta produtividade, formato e dimensões precisas das peças.

A precisão da fabricação de peças com cortadores moldados pode ser alcançada em até 9-12 graus de precisão.

As fresas redondas são utilizadas para tornear superfícies externas e internas, e as prismáticas são utilizadas apenas para as externas. As principais vantagens das fresas redondas são a facilidade de fabricação, um grande número de reafiações em comparação com as fresas prismáticas. As fresas são fixadas no mandril e fixadas contra rotação por meio de ondulações feitas em uma das pontas.

Mais frequentemente, as ondulações são feitas em um anel especial com pino, que faz parte do suporte para montagem da fresa na máquina. Neste caso, um furo para o pino é feito na fresa.

O comprimento do perfil da fresa moldada é ligeiramente maior que o comprimento da peça de trabalho. O comprimento permitido do perfil da fresa L p ao montar a peça no mandril é limitado.

Projetando um cortador redondo

Os cortadores de formato são uma ferramenta cara e complexa. Para uma fresa redonda, apenas a fresa em si é feita de aço rápido e o suporte no qual ela está montada é feito de aço estrutural. Para evitar que o cortador gire no suporte, é feita uma superfície ondulada serrilhada.

Para a fabricação de fresas redondas, é aconselhável utilizar máquinas CNC multifuncionais.

Ao processar nessas máquinas, nota-se a facilidade de fabricação até mesmo dos perfis de formatos mais complexos.

Os principais elementos estruturais de um cortador redondo moldado que precisam ser determinados são:

diâmetro externo da fresa;

diâmetro do furo;

perfil de cortador moldado;

comprimento do cortador.

O diâmetro externo da fresa é definido levando em consideração:

altura do perfil do produto,

distância necessária para remoção de cavacos L,

o valor mínimo da parede de corte M.

Figura 1. Tipo de superfície moldada

Dimensões do detalhe: D - 42 mm; D 1 - 45 mm; eu 1 = 3 mm; eu 2 - 18 mm; l 3 \u003d 33 mm;

L=40mm; f = 0,5mm.

Material processado - aço 20XG

Tomamos o comprimento da fresa aumentado em 4 mm em relação ao comprimento da peça para compensar a imprecisão na instalação da barra em relação à fresa.

Na superfície em contato com a barra, fazemos um ângulo de rebaixo para evitar atrito da superfície lateral da fresa na barra.

Para facilitar a instalação precisa da fresa na altura do centro do produto, devem ser feitos entalhes no corpo da fresa. Para maior comodidade de afiação, recomenda-se dar um risco circular de controle na fresa, cujo raio é igual a HP.

As tolerâncias para a precisão de fabricação de todas as dimensões lineares da fresa não são especificadas diretamente. As tolerâncias são geralmente definidas para a fabricação de todas as dimensões do gabarito para uma determinada fresa, e o perfil da fresa é medido pelo gabarito. As tolerâncias para a fabricação do gabarito são aceitas na faixa de 0,01-0,02 mm.

Escolha do material de corte.

Escolhemos o aço rápido R6M5.

Características do R6M5.

O aço R6M5 substituiu basicamente os aços R18, R12 e R9i e encontrou aplicação no processamento de ligas não ferrosas, ferro fundido, aços carbono e ligas, bem como alguns aços resistentes ao calor e à corrosão.

A resistência deste material é satisfatória. A resistência ao desgaste em velocidades de corte baixas e médias é aumentada. Este material possui uma ampla faixa de temperaturas de endurecimento.

Lixar é satisfatório.

O aço R6M5 é utilizado para a produção de todos os tipos de ferramentas de corte no processamento de aços estruturais de liga de carbono; preferencialmente para fabricação de ferramentas de rosqueamento, bem como ferramentas que trabalham com cargas de impacto.

Composição química do aço R6M5:

A dureza do material R6M5 após o recozimento é HB 10 -1 = 255 MPa.

Geometria da fresa modelada.

Uma fresa perfilada, como qualquer outra fresa, deve ser dotada de folga e ângulos frontais adequados para que o processo de remoção de cavacos ocorra em condições suficientemente favoráveis.

Os parâmetros geométricos da peça cortante - ângulos b e d - são definidos no ponto base (ou na linha de base) da aresta de corte no plano n, perpendicular à base do acessório da fresa. Para a base pegue o ponto A, o mais distante da base do monte.

Figura 2. Parâmetros geométricos da peça de corte

O ângulo frontal de uma fresa redonda radial é realizado durante sua fabricação, posicionando a superfície frontal a uma distância h do eixo da fresa, e o ângulo traseiro é obtido definindo o eixo da fresa acima do eixo da peça em h p.:

h p \u003d RCsin (b)

onde R = D/2 é o raio da fresa no ponto base (D é o diâmetro máximo da fresa).

O valor dos ângulos anteriores dos incisivos radiais é atribuído conforme tabela. 5 dependendo do material a ser usinado e do material da fresa.

O ângulo posterior da aresta de corte da fresa depende do formato da fresa moldada e do seu tipo; para fresas redondas, o ângulo posterior é escolhido entre 10 0 -15 0 . Para cálculos, usaremos 15 0 .

Os valores fornecidos dos ângulos posterior e frontal aplicam-se apenas aos pontos externos do perfil da fresa. À medida que os pontos considerados se aproximam do centro da fresa redonda, o ângulo traseiro aumenta continuamente e o ângulo frontal diminui.

Cálculo de um cortador moldado

O perfil da fresa perfilada, via de regra, não corresponde ao perfil da peça, o que requer correção do perfil da fresa.

Para fazer isso, determine as dimensões da seção normal para seções prismáticas e axiais - para fresas redondas.

O perfil da fresa moldada é corrigido de duas maneiras:

gráfico;

analítico;

Os métodos gráficos proporcionam a maior precisão, ao mesmo tempo em que são simples e aceitáveis ​​na correção do perfil de fresas com configuração simples, com baixos requisitos de precisão, e para determinação provisória do perfil de fresas de formato complexo e preciso. Todos eles se baseiam na descoberta do tamanho natural de uma figura plana, determinado pela seção normal ou axial do cortador modelado. Na prática, a correção do perfil de uma fresa moldada é realizada por um método analítico que proporciona alta precisão.

Com ângulo posterior e frontal igual a 0, o perfil da fresa corresponderá exatamente ao perfil da peça.

No nosso caso os ângulos não são iguais a 0, neste caso você pode ver que o perfil da fresa muda em relação ao perfil da peça, todas as dimensões do perfil medidas perpendicularmente ao eixo da peça mudam na fresa.

Vamos definir o perfil da aresta de corte da nossa fresa de duas maneiras e compará-las.

A primeira maneira: gráfico,

A segunda maneira: Analítica.

Cálculo gráfico do perfil da fresa

A criação de perfil se resume ao seguinte. Os pontos característicos 1, 2, 3... da projeção horizontal da peça são transferidos para o eixo horizontal da projeção vertical da peça, e então, com raios descritos a partir do centro da projeção vertical da peça, eles são transferidos para o traço da superfície frontal da fresa. Isto consegue a correção da presença do ângulo frontal. Os pontos obtidos são transferidos do traço da superfície frontal com raios descritos do centro da fresa até o eixo horizontal de sua projeção vertical. Como resultado desta transferência, é feita uma correção para a presença de um ângulo traseiro. Os pontos obtidos são baixados até a intersecção com linhas horizontais traçadas a partir dos pontos característicos da projeção horizontal da peça.

Na fig. 4, além do perfilamento, são fornecidas arestas de corte adicionais da fresa, cujas dimensões podem ser levadas em consideração ao projetar seu projeto: S 1 - aresta de corte que prepara um pedaço de uma peça a partir de uma peça de trabalho (geralmente uma barra) ; seu topo não deve se projetar além do perfil de trabalho da fresa, ou seja, t - deve ser menor (ou igual) t máx. Neste caso, a largura da ranhura para corte deve ser 0,5 ... 1 mm mais larga que o comprimento da aresta de corte principal da ferramenta de corte. O ângulo z deve ser de pelo menos 15°.

É necessária aresta de corte adicional S 2 para chanfrar ou aparar peças; S 5 \u003d 1 ... 2 mm - sobreposição; S 4 \u003d 2 ... 3 mm - peça de endurecimento.

Assim, o comprimento do cortador

L P \u003d l d + S 2 + S 4

onde l d é o comprimento da peça.

L p \u003d 40 + 15 + 2 \u003d 57 mm

Figura 4. Método gráfico de perfilamento de uma fresa com afiação em um ângulo r

O diâmetro de uma fresa redonda é determinado por um método gráfico. A maior profundidade do perfil processado

d min , d max - os maiores e menores diâmetros do perfil da peça.

De acordo com a maior profundidade do perfil processado conforme tabela. 3 encontrar

D = 60 mm, R 1 = 17 mm.

onde, R= D/2 é o raio da fresa no ponto base (D é o diâmetro máximo da fresa).

Para obter o ângulo posterior de uma fresa redonda, seu topo em trabalho é colocado abaixo do eixo da fresa a uma distância h.

Figura 5. Determinação dos cantos traseiros da fresa moldada

Calculamos a altura de afiação da fresa moldada com um ponto base em relação ao eixo da peça:

h p \u003d 17 * sin25 \u003d 7,1 mm

O contorno modelado é dividido em seções separadas, os pontos base que caracterizam as extremidades das seções são indicados por números e as coordenadas de todos os pontos base são determinadas, ou seja, A Tabela 1 é compilada (ver Figura 5).

É desejável organizar os pontos base de forma que tenham os mesmos raios r aos pares, o que reduz a quantidade de cálculos de correção. As coordenadas de pontos desconhecidos são determinadas resolvendo triângulos retângulos. Por exemplo: define-se o tamanho l i, depois determina-se o raio do ponto r 1, e então, tendo o raio, o tamanho l i ” é obtido de forma semelhante. A precisão do cálculo das coordenadas dos pontos da peça é de 0,01 mm.

Como a fresa moldada geralmente deve ser calculada sobre vários pontos nodais, por conveniência, os cálculos podem ser apresentados na forma de uma tabela

tabela 1

Cálculo analítico do perfil de uma fresa moldada

Resolvendo problemas geométricos elementares, o número de pontos característicos pelos quais determinamos os raios dos pontos do perfil da peça, como no método geométrico - 8.

Vamos denotar pelos números 1,2,...., i condicionalmente os pontos de um determinado perfil, os raios r 1 ,r 2 .... dos pontos nodais e a distância ao longo do eixo entre eles eu 21 . ......l i1 são determinados a partir do desenho de detalhe e estão resumidos na Tabela 1. Seja o ponto 1 localizado na altura do centro de rotação da peça (ponto base). Através do ponto 1 desenhamos a superfície frontal da fresa em um ângulo r 1. Devido à inclinação da superfície frontal, os demais pontos nodais (2, 3, ..., i) estão localizados abaixo do centro de rotação da peça.

Para calcular o perfil das fresas redondas e prismáticas, é necessário determinar a distância C i1 ao longo da face frontal do ponto i ao ponto 1.

Onde r 1 , r i são os raios da base e do i-ésimo ponto nodal, respectivamente.

Consequentemente, o valor de C i1 não está relacionado com a forma construtiva das fresas, ou seja, a fórmula é válida tanto para fresas prismáticas como para fresas redondas.

Determine o raio R i das fresas para processamento externo:

onde r 1, b 1 são os ângulos frontal e traseiro do ponto base 1;

Determine a distância de profundidade do perfil na seção axial da fresa redonda:

t 2 \u003d 30-29,5 \u003d 0,5 mm

t 3 \u003d 30-29,5 \u003d 0,5 mm

t 4 \u003d 30-26 \u003d 4 mm

t 5 \u003d 30-24,8 \u003d 5,2 mm

t 6 \u003d 30-26 \u003d 4 mm

t 7 \u003d 30-29,5 \u003d 0,5 mm

t 8 \u003d 30-29,5 \u003d 0,5 mm

Vamos comparar as dimensões da fresa obtidas por dois métodos:

Mesa 2.

Assim, a discrepância máxima entre os dois métodos foi de 1,163%.Comparando esses dois métodos de cálculo do perfil de uma fresa moldada, determinamos que o método analítico é o mais preciso.

O erro não é grande, portanto, para produção em pequena escala, você pode usar o método gráfico.

Design de padrão e contrapadrão

Com base nos resultados do cálculo de correção, um perfil de modelo é construído para controlar a precisão do perfil da superfície moldada da fresa após a retificação, e um contra-modelo é construído para controlar os perfis do rebolo para processar a fresa perfil. Para fazer isso, uma linha de coordenadas é traçada através do ponto base paralelo ao eixo, a partir da qual são traçados os valores calculados da altura do perfil da fresa nos pontos característicos DR i. As dimensões axiais do perfil das fresas com eixo paralelo ao eixo da peça são iguais às dimensões axiais da peça.

As seções curvilíneas do perfil são dadas como um arco de raio r, cujo valor é determinado pelas coordenadas de três pontos característicos localizados na seção curva, ou pelas coordenadas de vários pontos pelos quais a curva passa.

Precisão de fabricação do perfil ±0,01. Para facilitar o desbaste do perfil é realizado um chanfro de 30°. Material do gabarito - aço 20HG, dureza HRC 58...62.

corte de cortador de minhoca

Dados iniciais: Figura 54, opção 9

Figura 1.1 Esboço da peça fabricada.

Classe de material de barra Latão L62: uv = 380 MPa;

Tipo de cortador - redondo.

Calculamos as dimensões de altura do perfil nos pontos nodais da peça de acordo com as fórmulas:

t2 = (d2 - d1)/2; (1.1)

t3 = (d3 - d1)/2; (1.2)

t4 = (d4 - d1)/2; (1.3)

onde d1, d2, d3, d4 são os diâmetros das superfícies usinadas na peça.

t2 = (24-20)/2 = 2 mm;

t3 = (28-20)/2 = 4 mm;

t4 = (36-20)/2 = 8 mm;

tmáx = t4, mm.

Escolhemos as dimensões gerais e de projeto da fresa conforme tabela 1, os valores dos ângulos frontal r e traseiro b da fresa conforme tabela 3.

Tabela 1.1 Dimensões gerais e construtivas

Tabela 1.2 Ângulos dianteiro e traseiro

Latão L62

Calcule para cada ponto nodal as dimensões da altura do perfil da fresa, medidas ao longo da superfície frontal.

xi = (ri cos(r - gi) - r1)/cos r; (1.4)

onde ri são os raios dos pontos nodais do perfil da peça;

g é o valor do ângulo frontal no ponto base 1;

gi - os valores dos ângulos frontais para os pontos calculados no perfil da aresta de corte da fresa.

sin gi = (ri-1 / ri) sin g; (1.5)

sin g2 \u003d (r1 / r2) sin g \u003d (10/12) sin3 \u003d 0,04361;

r2 = 2,5? = 2?30ґ;

sin g3 \u003d (r1 / r3) sin g \u003d (10/14) sin3 \u003d 0,03738;

r3 = 2,14? = 19?8ґ;

sen r4 = (r1/r4) sen r = (10/18) sen3 = 0,02908;

r3 = 1,67? = 19×40ґ;

x2 \u003d (r2 cos (g-g2) -r1) / cosg \u003d (12 cos (3-2,5) -10) / cos3 \u003d 2,0023 mm;

x3 \u003d (r3 cos (g-g3) -r1) / cosg \u003d (14 cos (3-2,14) -10) / cos3 \u003d 4,004 mm;

x4 \u003d (r4 cos (r-r4) -r1) / cosg \u003d (18 cos (3-1,67) -10) / cos3 \u003d 8,0061 mm;

Calculemos as dimensões de altura do perfil da fresa necessárias para sua fabricação e controle.

As dimensões de altura do perfil para cada ponto nodal são definidas na seção radial.

Ti = R1 - Ri; (1.6)

Onde R1, Ri são os raios dos círculos que passam pelos pontos nodais do perfil da fresa

Ri= (R12+xi2-2 R1xicos(b+ d))1/2 (1,7)

R2= (R12+x22-2 R1x2cos(b+d))1/2=(252+2,00232-2 25 2,0023 cos(10+3))1/2=23,0534 mm;

R3= (R12+x32-2 R1x3cos(b+d))1/2=(252+4,0042-2 25 4,004 cos(10+3))1/2=21,118 mm;

R4= (R12+x42-2 R1x4cos(b+d))1/2=(252+8,0061 2-2 25 8,0061 cos(10+3))1/2=17,293 mm;

T2 \u003d R1 - R2 \u003d 25-23,0534 \u003d 1,9466;

T3 \u003d R1 - R3 \u003d 25-21,118 \u003d 3,882;

T4 \u003d R1 - R4 \u003d 25-17,293 \u003d 7,707;

Vamos verificar os resultados do cálculo analítico dos valores T2, T3, T4 por meio da construção gráfica do perfil da fresa.

• 1) Desenhe a peça em duas projeções nos planos coordenados V e H. O plano V é vertical, corre perpendicularmente ao eixo da peça, o plano H é horizontal, coincide com a direção de avanço da fresa.
• 2) Designemos os pontos nodais do perfil nas projeções da peça com os números 1,2,3,4.
• 3) Desenhe no plano V os contornos das projeções das superfícies frontal e traseira da fresa. A projeção da superfície frontal de uma fresa redonda é uma linha reta 1`P desenhada do ponto 1` em um ângulo r em relação à linha central horizontal da peça. Projeção da superfície traseira de uma fresa redonda - círculos de raios R1, R2, R3, R4 traçados a partir do centro Op através dos pontos de intersecção da linha 1`P com os círculos de contorno do perfil da peça. O centro da fresa Ou encontra-se na linha 1`O, traçada do ponto 1` em um ângulo b até a linha central horizontal da peça a uma distância igual ao raio R1, ou seja, 1`O = R1.
• 4) Desenhe no plano coordenado H o perfil da fresa em seção normal, para o qual:
  • a) escolhemos um centro arbitrário O1 da intersecção dos traços dos planos N e H;
  • b) do centro O1 traçamos uma reta NN direcionada radialmente;
  • c) por meio de um compasso, transferimos as dimensões de altura do perfil da fresa do plano V para o plano H.
• 5) Medimos as dimensões de altura de cada ponto nodal do perfil da fresa T2, T3, T4 no desenho e dividimos os valores obtidos pela escala aceita do perfil gráfico da fresa, inserimos os resultados em uma tabela e comparamos com os resultados do cálculo analítico.

Tabela 1.3

Determine as dimensões das arestas de corte adicionais.

Arestas de corte adicionais preparam o corte da peça da barra. A altura das arestas não deve ser maior que a altura do perfil de trabalho da fresa, a largura é igual à largura da aresta de corte da fresa.

b = tmáx + (5…12) = 5 + 12 = 17 mm

Lр = ld + b1 + c1 + c2 + f = 55 + 3 + 2 + 2 + 2 = 64 mm

dimensões: b1–2 mm, c1 = 2 mm, c2 = 2 mm, f = 2 mm.

Aceitamos b = 6 mm, b1 = 3 mm, c1 = 2 mm, c2 = 2 mm, f = 2 mm.

Para reduzir o atrito da fresa na peça nas seções do perfil perpendiculares ao eixo da peça, afiamos um ângulo igual a 3?.

Desenvolvemos o desenho de um gabarito e um contramatriz para verificar a folga do perfil da fresa.

O perfil do modelo é o perfil negativo da fresa. As dimensões de altura do perfil do modelo são iguais às dimensões de altura correspondentes do perfil da fresa. Dimensões axiais entre os pontos nodais do perfil da peça. Para construir um gabarito, é necessário traçar uma linha horizontal coordenada através do ponto base nodal 1, a partir da qual, nas direções perpendiculares a ele, reserve as dimensões de altura do perfil da fresa. Tolerância para fabricação das dimensões de altura do perfil do gabarito ± 0,01, linear + 0,02 ... 0,03.

Largura do modelo

Lsh \u003d LR + 2 f \u003d 64 + 2 2 \u003d 68 mm; (1.17)

onde: LP - largura da fresa; f = 2 mm.

Figura 1.2. Arestas de corte adicionais de cortadores moldados

Figura 1.3 Padrão e contrapadrão

Figura 1.4 Cortador prismático moldado