Режущий инструмент для обработки профиля обода колеса. Требования к сквозной технологии производства металла и колес, страница 2

актирования фасонных фрез число ножей, образующих условный зуб ин­струмента, принимается равным десяти.

Для рассматриваемого инструмента можно рекомендовать следую­щие параметры: диаметр режущих пластин - 12 мм, высота - 12 мм, зад­ний угол - 8°, фаска/= 0,2 мм, \f= 20°; базирование пластин в отверстиях ножей по H7/h&; крепление - винтами М4-6/»; толщина ножа - 20 мм, длина его определяется шириной фасонного профиля и углом наклона,

равным 15°.

Точность обработки рассматриваемым инструментом зависит от

точности расположения режущих элементов на ножах.

Профилирующие точки режущих кромок должны находиться на производящей поверхности, сопряженной с поверхностью обрабатывае­мой детали. Для расчета координат центров отверстий режущих пластин необходимо знать координаты исходных (профилирующих) точек и углы наклона касательных в этих точках к образующей фасонного профиля.

Исходные (профилирующие) точки обозначаются порядковыми но­мерами ножей и порядковыми номерами цилиндрических пластин, т.е. двумя цифрами: римской - нож, арабской - номер режущей пластины на ноже. Начальной точке присваивается номер 1 (первая пластина на первом ноже) и т.д.

Угол наклона осей отверстий под пластины в ножах р,:

где а-задний угол;

(р, — угол наклона касательной к профилю в данной точке относи­тельно линии, перпендикулярной оси колеса.

Координаты осей отверстий следует рассматривать как координаты точек пересечения оси режущей пластины (после ее поворота относитель­но осевой плоскости колеса на угол р, с плоскостью ножа).

Полученные при расчете координаты используют при разработке рабочих чертежей и расточке отверстий в ножах на координатно-расточном станке. Из-за возможных отклонений действительных размеров конструктивных элементов инструмента от теоретических точки касания Цилиндрических пластин профиля обода после сборки инструмента будут отличаться от тех же точек, находящихся на производящей поверхности инструмента. Вследствие этих отклонений будет увеличиваться шерохова­тость и может иметь место искажение профиля.

На величину искажения влияют погрешности:

- расстояния от оси инструмента до дна паза под нож;

— смещения паза под нож относительно оси инструмента;

— ширины паза под нож;

—толщины ножа;

— координат центров отверстий в ножах;

— глубины отверстия под пластину в ноже;

— диаметра режущей пластины и ее высоты;

—установки ножа относительно баз;

— угла наклона ножа.

Метод полной взаимозаменяемости в конструкции инструмента не может обеспечить необходимой точности при очень жестких допусках на размеры основных конструктивных элементов. Поэтому рекомендуется вариант конструкции ножа с компенсационными шайбами, которые уста­навливаются в отверстиях ножа под каждую пластину. Меняя высоту шай­бы, можно получить необходимую точность профилирующих радиусов.

Для достижения необходимой точности при использовании компен­сационных шайб необходимо выполнить:

— измерение погрешностей профилирующих радиусов;

— расчет необходимой толщины компенсационных шайб;

— контроль точности профилирующих радиусов после установки шайб. Вышесказанное подтверждает достаточную сложность создания та­кого инструмента. В настоящее время фасонные фрезы, оснащенные твер­досплавными режущими пластинами, используются для обработки колес локомотивов на станках типа КЖ-20М КЗТС. Фреза состоит из 10 ножей, на каждом ноже - порядка 12 твердосплавных пластин, 10 ножей образуют условный зуб фрезы, обеспечивающий при обработке требуемый профиль колеса.

Расстояние t\ между соседними режущими элементами на разных ножах фрезы, срезающими соседние слои металла, определяет конструк­тивную величину подачи. На шероховатость обработанной поверхности обода (см. рис. 2.8) в основном влияют радиус режущего элемента и вели­чина расстояния /i между режущими элементами. Каждая точка колеса об­рабатывается только одной пластиной. Характеристики инструментальных материалов, используемых для режущих элементов (чашечные пластины диаметром 12; 16 мм) фрезы, см. в табл. 2.1 и 2.2.

Масса фрезы составляет 86 кг, длина 620 мм, наибольший диаметр 255 мм, диаметр хвостовика 70А8, конус 60 (ГОСТ 15945-82). Применяе­мые средние режимы фрезерования профиля обода фасонной фрезой: ско­рость резания 60...100 м/мин; частота вращения колеса не менее 0,2 мин"', что соответствует круговой подаче поверхности обода 150...200 мм/мин;

глубина резания 3...5 мм в зависимости от износа профиля обода. Врезание фасонной фрезы в начале обработки на длине 300...400 мм - постепенное.

Путь врезания должен быть учтен при оценке машинного (основного) времени обработки.

Шлифование. Процесс врезного профильного шлифования при вос­становлении изношенной поверхности обода колеса применяется уже дли­тельное время, хотя и не получил широкого распространения. При шлифо­вании главное движение совершает абразивный круг. Скорость резания

(скорость вращения круга), м/с, v=ndn-\0~³ •60~'(d - диаметр шлифо­вального круга, и - частота его вращения). Движение круговой подачи со­вершает колесная пара (колесо), подача врезания осуществляется шлифо­вальным кругом.

Основным недостатком процесса врезного профильного шлифова­ния, используемого при восстановлении геометрии обода колеса, является невысокая производительность. Некоторые применяемые режимы приве­дены в табл. 2.5.

Таблица 2.5

Режимы шлифования обода колеса