Нарезка шлицов на валах, полуосях, болтах, в отверстиях

Делительные головки: виды, назначение, характеристики, расчетная таблица

Увеличение функциональных возможностей производственного оборудования возможно после установки делительной головки. Она необходима для производства сложных деталей и заготовок. Зачастую этот компонент входит в комплектацию по умолчанию. Если же он отсутствует – необходимо правильно подобрать оптимальную модель.

Назначение делительной головки

Для формирования детали нужной формы может потребоваться ее смещение относительно оси станка. Сделать это можно с помощью делительной головки. Она может быть как отдельной частью конструкции, так и ее составляющей.

Компонент крепится на станине оборудования. У него предусмотрены различные варианты фиксации изделия, которые зависят от типа насадки. Регулировка положения происходит с помощью нескольких рукоятей и диска. На последнем расположены отверстия, которые фиксируют положение делительного компонента.

Подобный инструмент может понадобиться для выполнения следующих процессов:

  • Фрезерование канавок на поверхности. Для этого не понадобится большая точность. Важно контролировать глубину и ширину заготовки;
  • Формирование граней на деталях. Это актуально для нестандартных гаек, инструментов, хвостовиков. Операция требует высокой точности;
  • Фрезерование шлицев и пазов. Нередко для этого необходимы существенные смещения заготовки. Поэтому следует выбирать модели делительного диска с минимальным показателем погрешности.

Для увеличения скорости выполнения работы деталь не должна постоянно демонтироваться. Изменение ее положения относительно фрезы станка происходит с помощью вышеописанного инструмента. Особую сложность представляет собой формирование винтовых канавок. Эту операцию можно выполнить только с помощью точной модели.

Перед приобретением делительной головки для конкретного типа оборудования необходимо проверить ее совместимость со станком. Любая самостоятельная переделка монтажной части может отразиться на качестве продукции.

Виды делительной головки

Многофункциональная делительная головка

Учитывая специфику применения, следует детально ознакомиться с типами и общей классификацией делительных головок. Они являются обязательными для универсальных фрезерных станков. Комплектация горизонтально-фрезерных выполняется только при надобности выполнения сложных работ.

Прежде всего необходимо определиться с типов проводимых работ на станке

Особое внимание уделяется точности их реализации. Следующим параметром является сложность и точность настройки оборудования для эксплуатации

В зависимости от этих факторов можно выбрать модели с высокой точностью, и допустимыми показателями погрешности. В некоторых случаях подобное устройство делают самостоятельно.

Существует следующая классификация фрезерных делительных головок:

  • простые. Особенностью является несложная настойка и легкость управления. Основным компонентом является шпиндель, на который с одной стороны крепится заготовка, а вторая соединена со специальным диском (лимбом). На поверхности последнего нанесены отверстия (от 2-х до 24-х). С их помощью происходите смещение детали относительно оси фрезерования;
  • комбинированные. Управление происходит с помощью рукоятки. Чем больше число нажатий – тем значительнее удаление центральной оси заготовки от режущего инструмента. Применяется для изготовления сложных деталей;
  • универсальные. Представляют собой сложный технологический комплекс, настройка которого выполняется как с помощью числа переключения рукояти, так и при движении самого диска. Это осуществляется системой зубчатых колес. Этот тип ДГ называют дифференциальными.

Также рекомендуется ознакомиться с принятой маркировкой. Она поможет определить оптимальную модель, узнать ее параметры. В качестве примера можно рассмотреть расшифровку наименования УДГ-40-Д250:

  • УДГ. Это обозначение устройства – Универсальная Делительная Головка;
  • 40 – значение передаточного числа. Оно показывает, за какое количество оборотов ручки шпиндель развернется на 360°;
  • Д250 – максимально допустимый размер обрабатываемой заготовки.

Модели класса УДГ чаще всего применяются для формирования сложных кромок и поверхностей. Они изготавливаются по индивидуальному заказу или являются компонентами универсальных фрезерных станков.

Редко встречающиеся оптические виды имеют маркировку ОДГ-5, где 5 – цена одного деления в секундах.

Шлицевые соединения

Шлицевое соединение представляет собой фактически многошпоночное соединение, у которого шпонки выполнены за одно целое с валом.

Назначение шлицевых соединений — передача вращающего момента между валом и ступицей.

Шлицевые соединения стандартизованы и широко распространены в машиностроении.

Достоинства шлицевых соединений по сравнению со шпоночными:

  1. Способность точно центрировать соединяемые детали или точно выдерживать направление при их относительном осевом перемещении.
  2. Меньшее число деталей соединения; шлицевое соединение образуют две детали, шпоночное — три.
  3. Большая несущая способность вследствие большей суммарной площади контакта.
  4. Взаимозаменяемость (нет необходимости в ручной пригонке).
  5. Большее сопротивление усталости вала вследствие меньшей глубины впадины и меньшей концентрации напряжений, особенно для эвольвентных шлицев.

Недостатки — более сложная технология изготовления, а, следовательно, и более высокая стоимость.

Шлицевые соединения различают:

  1. по характеру соединения: неподвижные для закрепления детали на валу, подвижные, допускающие перемещение вдоль вала (например, блока шестерен коробки передач, шпинделя сверлильного станка);
  2. по форме выступов: прямобочные, эвольвентные, треугольные.

Соединения с прямобочным профилем (рис. 1; 2). Применяют в неподвижных и подвижных соединениях. Они имеют постоянную толщину выступов.

Стандарт предусматривает три серии соединений с прямобочным профилем: легкую, среднюю и тяжелую, которые различаются высотой и числом Z выступов.

Тяжелая серия имеет более высокие выступы с большим их числом. Центрирование (обеспечение совпадения геометрических осей) соединяемых деталей выполняют по наружному D, внутреннему d диаметрам или по боковым поверхностям b выступов.

Выбор способа центрирования зависит от требований к точности центрирования, твердости ступицы и вала.

Первые два способа обеспечивают наиболее точное центрирование. Зазор в контакте поверхностей: центрирующих — практически отсутствует, не центрирующих — значительный. Центрирование по D или d (рис. 2 а) применяют в соединениях, требующих высокой соосности вала и ступицы.

Центрирование по боковым поверхностям b (рис. 2, в). В сопряжении деталей по боковым поверхностям зазор практически отсутствует, а по диаметрам D и d имеет место явный зазор. Это снижает точность центрирования, но обеспечивает наиболее равномерное распределение нагрузки между выступами.

Поэтому центрирование по боковым поверхностям b применяют для передачи значительных и переменных по значению или направлению вращающих моментов, при жестких требованиях к мертвому ходу и при отсутствии высоких требований к точности центрирования: например, шлицевое соединение карданного вала автомобиля.

Соединения с эвольвентным профилем (рис. 3). Применяют в неподвижных и подвижных соединениях. Боковая поверхность выступа очерчена по эвольвенте (как профиль зубьев зубчатых колес). Эвольвентная протяжка профиля отличается от прямобочного повышенной прочностью в связи с утолщением выступа к основанию и плавным переходом в основании.

При изготовлении выступов применяют хорошо отлаженную технологию изготовления зубьев зубчатых колес. Соединения обеспечивают высокую точность центрирования; они стандартизованы — за номинальный диаметр соединения принят наружный диаметр D. От зубьев зубчатых колес их отличает больший угол зацепления (здесь 30°) и меньшая высота зуба. Выступ (h=m), что связано с отсутствием перекатывания.

По сравнению с прямобочным соединение с эвольвентным профилем характеризует большая нагрузочная способность вследствие большей площади контакта, большого количества зубьев и их повышенной прочности. Применяют для передачи больших вращающих моментов. Его считают перспективными.

Соединения с треугольным профилем (рис. 4) изготовляют по отраслевым нормалям. Применяют в неподвижных соединениях. Имеют большое число мелких выступов-зубьев (z = 15…70; m = 0,5… 1,5). Угол профиля зуба ступицы составляет 30, 36 или 45°. Применяют центрирование только по боковым поверхностям, точность центрирования невысокая.

Параметры соединения записывают через модуль m: m=mz; h=1,3m. Применяют для передачи небольших вращающих моментов тонкостенными ступицами, пустотелыми валами, а также в соединениях стальных валов со ступицами из легких сплавов, в приводах управления (например, привод стеклоочистителя автомобиля).

Государственные стандарты

Прямозубые шлицевые валы и втулки изготавливаются согласно ГОСТ 6033-80, которым предусмотрено обозначение шлицов по внутреннему и наружному диаметру валов, с указание способа центровки: D, d, b, количества зубьев, и класса точности изготовления сопрягаемых деталей. Например: d – 8×36H7/h7×40H12×7D9, где:

  • d – центрирование по малому диаметру;
  • 8 зубьев;
  • 36 – внутренний диаметр;
  • H7/h7, H12, D9 поле допуска соответствующих размеров;
  • 40 – наружный диаметр;
  • 7 – ширина зуба.

Стандарт предусматривает писать характеристики на выносной линии одной строкой без пробелов.

Изображение и изготовление эвольвентных узлов выполняется по ГОСТ 1139-80, размеры и допуск на детали также располагаются на выносной линии. При этом указывается только характеристика размера центровки. Под линией пишется ГОСТ, по которому изготавливались детали.

В случае треугольного стыкования деталей ссылаются на отраслевой стандарт, указывают угол наклона и количество зубьев.

Оборудование для протягивания

Станки для протягивания разделяются на различные типы по целому ряду параметров. Такими параметрами, в частности, являются:

  • назначение – для выполнения обработки наружных или внутренних поверхностей;
  • степень универсальности – станки общего и узкоспециализированного назначения;
  • направление, в котором двигается протягиваемый элемент (рабочее движение), – горизонтально-протяжные станки или вертикально-протяжные;
  • тип выполняемого рабочего движения – с круговым движением, с движением протяжки или заготовки;
  • количество установленных на станке кареток – одно- или многокареточные;
  • количество занимаемых рабочим механизмом станка позиций – одно- и многопозиционные (с поворотным рабочим столом);
  • уровень автоматизации – с ЧПУ и без.

Разновидности и конструкция протяжек

Протяжки классифицируются по целому ряду параметров. Выделяют следующие виды протяжек:

  1. с режущей частью, изготовленной из быстрорежущей, инструментальной стали или твердого сплава;
  2. цельные или сборные – в зависимости от конструктивного исполнения;
  3. одно- или многопроходные – в зависимости от того, сколько протяжек содержится в одном рабочем комплекте;
  4. работающие по ступенчатой, профильной или прогрессивной методике – в зависимости от того, каким способом с поверхности детали снимается припуск;
  5. с прямым и наклонным или винтовым и кольцевым расположением режущих лезвий на рабочей части.

Значимые элементы круглой протяжки

Различные типы протяжек выделяют и по их основному назначению, причем такую классификацию можно назвать одной из самых важных. Так, в зависимости от данного параметра различают протяжки для наружных и внутренних поверхностей. При помощи инструмента, предназначенного для выполнения наружных работ, можно выполнять обработку поверхностей различной конфигурации (шестерни, профили елочного типа, пазы, в том числе и Т-образного типа, цилиндрические валы, канавки различной формы, в том числе и «ласточкин хвост», шлицевые валы и др.).

Протяжкой могут обрабатываться поверхности различного профиля

Обработка протягиванием отверстий является более распространенной технологической операцией, чем обработка протягиванием наружных поверхностей. Используя протяжной станок и протяжку, можно обрабатывать внутренние поверхности следующих типов:

  • шпоночные пазы;
  • канавки винтового типа;
  • отверстия круглой формы (протяжки для круглых отверстий);
  • отверстия с различным количеством граней (гранные протяжки);
  • отверстия со шлицами (протяжки шлицевые).

Шлицевая протяжка для обработки отверстий

Это направляющий элемент. Перед обработкой деталь фиксируется именно на передней части инструмента, которая затем плавно передает обрабатываемую поверхность на режущие кромки протяжки. Номинальное сечение передней части инструмента и размер обрабатываемого отверстия должны совпадать, а выбор степени посадки осуществляется с учетом требуемой величины зазора между протяжкой и стенками отверстия.

При помощи этого элемента протяжку фиксируют в патроне используемого оборудования. Для протяжек как круглого, так и плоского типа размеры хвостовиков строго оговариваются положениями соответствующих нормативных документов (ГОСТы 4043-70 и 4044-70).

Стандартный хвостовик шлицевой протяжки

Данный элемент протяжки состоит из множества зубьев и отвечает за снятие с обрабатываемой поверхности требуемого припуска. Геометрические параметры режущих зубьев протяжки, начиная от ее передней части и заканчивая задней, постепенно изменяются. Так, передний зуб имеет форму и размеры отверстия, которое предстоит обрабатывать, а задний режущий элемент отличается геометрическими параметрами, соответствующими характеристикам уже готового отверстия. За счет того, что высота зубьев протяжки постепенно увеличивается к ее задней части, при выполнении обработки отсутствует движение подачи, при этом припуск с обрабатываемой поверхности эффективно снимается.

Основные элементы режущей части шпоночной протяжки

Этим элементом оснащаются длинные и тяжелые протяжки для того, чтобы обеспечить их поддержку при помощи люнета.

Данная часть протяжки необходима для того, чтобы обрабатываемую деталь не перекосило при выходе из ее отверстия последнего режущего зуба.

Этот элемент характеризуется меньшим количеством зубьев, чем режущая часть протяжки. Форма и размеры зубьев, расположенных на калибрующей части, полностью идентичны аналогичным параметрам готового отверстия.

С целью выявления погрешностей параметры протяжек периодически контролируются. На фото показана проверка переднего и заднего углов шпоночной протяжки

Как нарезать резьбу

Нарезание резьбы выполняется достаточно просто, но требует особой аккуратности при работе, точной последовательности действий. От выбора способа нарезки будет зависеть список используемых инструментов, особенности подготовки детали для обработки.

Понадобится технический справочник с данными о размерах используемых инструментов. Шаг резьбы можно найти на используемом метчике.

Подготовка к нарезке резьбы

Нарезают резьбу только после выполнения подготовительных работ:

  • в справочнике ищут необходимую информацию о диаметрах режущих инструментов для дальнейшего подбора;
  • собирают нужные для работы инструменты;
  • керном намечают расположение отверстия для внутренней нарезки, затем просверливают его дрелью;
  • для наружной нарезки следует подготовить на фрезерном станке заготовку по нужному диаметру и срезать фаску;
  • очищают поверхность заготовки от грязи и масляных пятен, затем на неё и инструмент наносят смазку.

Инструмент для нарезки резьбы

Порядок выполнения работ

Только после подготовительных работ следует приступать к обработке заготовки, так как иначе правильно выполнить нарезку резьбы не получится. Пошагово нарезка выполняется так:

  1. Нужно жёстко зафиксировать заготовку в тисках, чтобы предотвратить вращательные или поступательные движения с отклонением от первоначального положения.
  2. В зависимости от типа резьбы снять фаску (внешняя) или просверлить сквозное или глухое отверстие при помощи дрели. Применяются свёрла с углами заточки, зависящими от твёрдости материала, но не более 140.
  3. В отверстии нужно снять фаску зенковкой. Глубина должна быть в пределах 0,5-1 мм, подбирается на основе размеров детали и резьбового диаметра.
  4. Выполняется нарезание метчиком или плашкой. Режущая часть обязательно должна быть смазана.
  5. Очистка поверхности от стружки при помощи ёршиков.

При нарезке нужно последовательно использовать инструменты по номерам от 1 до 3, входящие в комплект набора. Для повышения скорости работы не допускается использовать большие номера без использования предыдущих. Последний номер служит для формирования финишных витков, без создания которых винт при вкручивании может заклинить.

Фреза по дереву: основные правила заточки

Зубчики изделия могут быть абсолютно разными. Наклон этих элементов может быть разным и характеризуется основной частью кромки. Параметры определения подходящих зубцов зависят от инструмента, а также от особенностей выбранного вами изделия.

Процесс заточки фрезы может обходиться и без специального дорогостоящего оборудования, так как можно использовать алмазные бруски малой толщины. При этом нужно пользоваться обычной водой или жидкостью с мыльным раствором. Когда процесс заточки подойдет к концу, стоит вымыть и высушить инструмент.

Сначала фрезу необходимо демонтировать. Главное, чтобы вы не забыли очистить ее от смол и древесины. С данными задачами способен справиться обычный растворитель.

Чтобы эффективно решить данные проблемы, вы должны делать выбор в пользу качественных материалов. Если вы этого не сделаете, то и работа не принесет желаемого результата.

  • вам нужно пользоваться брусками с различным уровнем зернистости. Этот параметр зависит от того материала, который вы собираетесь удалить;
  • немаловажную роль играет чистота основания, определенная вами изначально. Перед тем, как производить процесс заточки, стоит убедиться в том, что брус будет нужной вам формы;
  • симметрия сохраняется только в том случае, если вы попытаетесь в процессе заточки изделия создать конфигурацию, аналогичную движению резцов;
  • если материал зубцов довольно мягкий, то замените брус абразивной бумагой, которая обеспечит идеально-ровное основание;
  • концевые изделия затачивают на том устройстве, которое для этого предназначено. Круг вращается не слишком быстро, поэтому вам придется купить абразивное изделие.

Конечно, процесс заточки фрезы занимает немало времени. Однако данный ресурс окупится со временем, ведь вы будете выполнять свою работу с максимальным эффектом.

Это основные моменты, которые касаются данной сферы деятельности. Вы должны учесть все нюансы, чтобы добиться максимального результата, ведь все другие правила не обеспечат вам такого же эффекта.

Быстрая очистка и заточка фрез по дереву. Или как заточить концевую фрезу своими руками:

Фреза – инструмент, используемый для обработки различных изделий. Применяются фрезы различного типа, которые позволяют производить изменение внешних и внутренних поверхностей с необходимой точностью. Для достижения высокой производительности фреза должна иметь высокую кондицию – быть остро заточенной. Заточка концевых , древесиной, пластмассой, стеклом производится с использованием специальных станков и оснастки.

Нарезка шлицов в домашних условиях

Выполнить нарезание пазов на валу в домашних условиях затруднительно, так как такой технологический процесс требует использования станков с высокой точностью. Тем не менее в сети часто встречается вопрос как нарезать шлицы болгаркой на валу или сорвана шляпка болтов. Такие операции вполне по силам выполнить самостоятельно с использованием минимума инструмента и навыков. В тех случаях, когда требуется нарезка шлицов на полуоси автомобиля, необходимо закрепить изделие в тисках, разметить места будущих пазов и произвести нарезку с помощью болгарки. Восстановление шлицевого соединения привода таким методом не рекомендуется, по причине возникновения люфта между сопряженными деталями. Но если нет другого способа совершить ремонт, следует удерживать болгарку в неподвижном состоянии, чтобы не повредить пазы.

Часто встречается вопрос как сделать длинный шлицевой вал. В первую очередь необходимо подобрать вал с уже имеющимся шлицевым соединением и заготовку, на котором будет выполняться резка пазов. Затем необходимо наварить торец одного вала к другому. Получившуюся заготовку закрепляют в патроне фрезерного, долбежного, строгального или протяжного станков и выполняют нарезку.

Сфера использования и особенности шлицевых соединений

Изготовление шлицов является достаточно востребованным в силу того, что вид получаемого в результате проведённых рабочих операций соединения необходим во многих сферах производства и промышленности. Чаще всего шлицевые соединения применяются при необходимости обеспечить крутящие моменты в соединениях вала с зубчатым колесом, шкивом, полумуфтой, а также рядом других деталей. В основном такой вид соединения является подвижным, то есть втулка способна двигаться по оси, поверхности шлица выступают в качестве направляющих для продольного перемещения элементов. Шлицевые соединения являются технологически сложными, особенно по сравнению со шпоночными, однако дают более высокие возможности. Так, с их помощью можно обеспечить отличную центровку втулки на валу, а также передавать значительные вращающие моменты.

Классификация способов нарезки зубьев прямозубых шестерен

Как известно, существуют 2 группы способов нарезки зубьев:

  • Метод копирования дисковые модульные фрезы. Он заключается в нарезке зубьев профильным (модульным) инструментом, имеющим профиль впадины между зубьями. После прорезания каждой впадины заготовка поворачивается на величину углового шага зубьев шестерни.

  • Метод прост, однако имеет свои недостатки. Например, очевидно, что профиль впадины сильно изменяется в зависимости от размера нарезаемой прямозубой шестерни, а значит, приходится поддерживать большой парк инструмента даже для нарезки зубьев одного модуля (одного «размера» зубьев). Поэтому на нашем предприятии почти всегда используется второй метод;
  • метод обкатки. Сущность этого метода нарезки зубьев заключается в прерывистом или непрерывном воспроизведении инструментом и заготовкой процесса зацепления зубьев прямозубых зубчатых колес долбяком тем или иным способом. При этом во взаимном перемещении инструмента и заготовки огибающая всех положений инструмента образует эвольвентный профиль нарезаемого зуба. Нарезка зубьев цилиндрической прямозубой шестерни может;

Этот метод нарезки зубьев более производительный, обеспечивает более высокие точность и чистоту поверхности, позволяет использовать один инструмент для нарезки прямозубых шестерен различных диаметров и легко осуществлять корригирование зубчатых соединений, исключая подрезку ножки зуба при нарезке зубьев шестерен небольших диаметров.

Устройство и принцип работы универсальной делительной головки

Основными частями головки являются корпус 10, поворотная часть 9, шпиндель 8 с центром 7, делительный диск 6 и рукоятка 5 с фиксатором 4. Конец шпинделя имеет внешнюю резьбу, на которую навинчивается кулачковый или поводковый патрон.

Кинематическая схема головки представлена. Пово­рачивают заготовку рукояткой 5, закрепленной на валу 11. На нем же закреплен червяк 12, передающий вращение червячному колесу 13, шпин­делю 8 и оправке 14 с насаженной на ней заготовкой 15. Установив штифт фиксатора 4 против круга с необходимым числом отверстий диска 6, рукоятку 5 соответственно перемещают по прорезу и закреп­ляют в необходимом положении гайкой.

Чтобы повернуть заготовку на 1/z часть окружности, например при нарезании зубчатого колеса с числом зубьев z, нужно рукояткой 5 сделать п оборотов, число которых определяется из выражения

где N — характеристика делительной головки, представляющая собой число оборотов рукоятки 5, которое нужно сделать, чтобы шпиндель го­ловки совершил один полный оборот.

где г — число зубьев червячного колеса 13; К — число заходов червяка 12. В делительных головках чаще всего г= 40 и К = 1. Тогда

Универсальные делительные головки можно настраивать на простое и дифференциальное деление.

При простом делении делительный диск с помощью специального фиксатора неподвижно соединяют с корпусом головки, а сменные зубчатые колеса z1,z2,z3,, z4 не устанавливают. Число оборотов рукоятки 5, необходимое для поворота шпинделя на 1/z часть окружности, можно определить так:

где А — целое число оборотов рукоятки; а/б — правильная простая не­сокращаемая дробь; т — общий множитель для а и b, выбранные так, что­бы произведение bт равнялось одному из чисел отверстий, имеющихся на делительном диске; ат— число делений (шагов), на которые нужно повернуть рукоятку 5 по кругу, имеющему bт отверстий.

Делительные диски основных универсальных головок имеют с одной стороны 24, 25, 28, 30, 34, 37, 39, 41, 42, 43 отверстия, а с другой — 46, 47, 49, 51, 53, 54, 57, 58, 59, 62 и 66.

Для удобства отсчета по делительному диску используют поворотный сектор (рис. 8.24, г), раздвижные ножки которого устанавливают так, чтобы число необходимых делений ат размещалось между скошенными краями ножек. Штифт рукоятки переставляют между первой и второй ножками, после чего сектор поворачивают так, чтобы его первая ножка снова коснулась штифта и тем самым вторая указала границу его очередного перемещения.

В качестве примера произведем необходимые расчеты для фрезерования зубчатого колеса z = 35 при характеристике головки N = 40.

После фрезерования каждого зуба рукоятку нужно повернуть на один полный оборот и 6 расстояний между центрами отверстий по кругу с 42 отверстиями.

Дифференциальный метод деления применяют в тех случаях, когда из-за отсутствия необходимого числа отверстий в делительном диске прос­тое деление осуществить невозможно. Суть метода заключается в том, что нужный поворот заготовки осуществляется как результат двух движений: вращения рукоятки 5 относительно делительного диска и дополнительного вращения самого делительного диска.

Следовательно, поворот рукоятки осуществляется относительно вра­щающегося диска. Вращение диску сообщается от шпинделя через смен­ные зубчатые колеса с передаточным отношением

в).

где

При этом шпиндель головки повернется на

где

,прибл

Если zприбл studfile.net

Поделитесь в социальных сетях:vKontakteEmailWhatsApp
Напишите комментарий

Adblock
detector