I. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ЗАТЫЛОВАНИИ

Для придания задней поверхности зубьев режущих инструментов (особенно фасонного) криволинейной формы (обычно Спирали Архимеда) применяют затылование, которое производят на токарно - затыловачных станках.

Затылуют чаще всего фрезы. Процесс затылования заключается в том, что фрезы с предварительно профрезерованными канавками между зубьями закрепляют на станке. Фреза получает вращение с частотой

где v - скорость врезания (выбранная), м/мин; м/мин; d - диаметр фрезы, мм.

Для сообщения резцу возвратно-прямолинейного движения и поперечном направлении применяют кулачки специального профиля (чаще всего контур кулачка очерчивается по архимедовой спирали).

Кулачки делают сменными, с различным шагом спирали в соответствии с величиной падения затылка зуба фрезы. На рис. 52 показан сменный кулачок затыловочного станка. Участок abc На кривой кулачка создает движение формообразования (в это время резец движется на затылуемую фрезу), а участок са - вспомогательное движение (на этом участке резец быстро отводится назад).

На кулачке имеется либо одна рабочая кривая abc, либо несколько участков кривых (до четырех) для рабочих и холостых ходов резца, если необходимо уменьшить скорость вращения кулачка. Кулачки устанавливают в специальном суппорте (рис. 53). Подвижная часть суппорта 1 с пальцем 2 прижимается к кулачку 3 пружиной 4. Движение подвижной части суппорта 1 вперед сопровождается сжатием пружины 4, которое происходит под действием рабочей кривой вращающегося кулачка, а возврат в исходное положение - под действием пружины по кривой кулачка для вспомогательных движений.

В зависимости от вида затылуемого инструмента и характера затылования имеются различные схемы движений инструмента и заготовки при затыловании.

Затылование дисковых фасонных фрез происходит при непрерывном и равномерном вращении фрезы и непрерывно повторяющемся возвратно-прямолинейном движении резца в поперечном Направлении (рис. 54, а). Во время поворота фрезы на угол, соответствующий дуге ab, резца движется на фрезу и снимает припуск.

Рис.53 Суппорт токарно-затыловочного станка

Затем резец быстро отводится назад, и когда фреза повернется на угол, соответствующий дуге be, он займет исходное положение для снятия припуска у очередного зуба фрезы. После каждого оборота заготовки резцу сообщают поперечную подачу. Резец имеет фасонный профиль,, соответствующий профилю зубьев затылуемой фрезы.

Расчетные перемещения конечных звеньев станка для случая затылования дисковой фрезы, имеющей z зубьев:

п об/мин электродвигателя -»п об/мин шпинделя; 1 об. шпинделя ->2 двойных ходов резца-^-z об. кулачка.

Рис.54 Схема затылования фрез

вращение фрезы; непрерывно повторяющееся возвратно - прямолинейное

При затыловании цилиндрических фрез с прямыми канавками на станке осуществляются следующие движения: равномерное

движение резца в поперечном направлении; равномерное продольное перемещение инструмента параллельно оси заготовки.

Первые два движения обеспечивают получение профиля зубьев фрезы, третье движение, является движением продольной подачи и происходит со скоростью s мм/об.

Расчетные перемещения конечных звеньев при затыловании цилиндрических фрез с прямыми канавками:

п об/мин электродвигателя -> п об/мин шпинделя;

1 об. шпинделя ->г об. кулачка;

1 об. шпинделя —» s мм продольного перемещения резца.

При затыловании метчиков с прямыми канавками величина продольной подачи соответствует шагу Р резьбы затылуемого инструмента. Расчетные перемещения для этого случая:

п об/мпн электродвигателя -» п об/мин шпинделя;

1 об. Шпинделя -> z об. кулачка;

1 об. шпинделя -» Р мм продольного перемещения резца.

Затылование червячных фрез с винтовыми канавками. На станке в этом случае осуществляются следующие движения: а) равномерное вращение фрезы; б) равномерное продольное перемещение инструмента параллельно оси заготовки, соответствующее величине осевого шага Р винтовой линии резьбы фрезы; в) непрерывно повторяющееся возвратно-прямолинейное движение резца в поперечном направлении. Все движения связаны между собой.

На рис.54 б показана червячная фреза с винтовыми канавками (D - диаметр начальной окружности фрезы; Р - осевой шаг резьбы фрезы; /3 - угол подъема винтовой линии; а - угол наклона винтовой канавки). Если бы фреза имела прямые канавки, как показано на рис. 54, в, то при затыловании было бы необходимо, чтобы после каждого оборота фрезы резец перемещался в продольном направлении на шаг винтовой линии Р и, сделав z двойных ходов за один оборот фрезы, оказывался в точках пересечения винтовой линии резьбы фрезы с канавкой, т. е. в точках а, Ь, с, d, e и т. д. При обработке фрезы с винтовыми канавками резец в течение каждого оборота фрезы, по-прежнему смещаясь в продольном направлении на шаг Р, должен делать иное чем z, число двойных ходов. Это вызвано тем, что положение резца в точках а, Ь, с, d, е и т. д. не соответствует началу затылования очередных зубьев (точки а¹, Ь', с', d¹, е¹ и т. д.).

Следовательно, расчетные перемещения для затылования червячные фрезы с винтовыми канавками должны отличаться от расчётных перемещений для инструмента с прямыми канавками.

На рис. 98, с показана развертка условной червячной фрезы, длина которой равна шагу Т винтовой канавки. На схеме an - развертка винтовой канавки фрезы, аа - развертка начальной окружности фрезы, на которой размещено z зубьев. Точками a, ei а₂, а₃ на торце фрезы обозначены начала винтовых канавок, разделяющих зубья. На длине одного витка резьбы фрезы (отрезок ab) размещено больше чем z зубьев: на отрезке ab' - z зубьев и на отрезке ЬЪ -Az зубьев. Следовательно, резец на каждый оборот фрезы, проходя один виток резьбы фрезы (отрезки ab, be, cd, de и т. д.), должен будет сделать (z + Az) двойных ходов. Величина Az, соответствующая отрезку ЬЪ, может быть определена как