Ako urobiť kľúčovú drážku v diere. Frézovanie drážok - ako vykonať operáciu s vysokou kvalitou? Ako frézovať uzavreté drážky

Perové drážky (drážky) na hriadeľoch sú vyrobené pre paralelné a segmentové perá. Kľúčové drážky pre perové kľúče môžu byť obojstranne uzavreté (slepé), uzavreté jednostranne a priechodné.

Klínové drážky sa vyrábajú rôznymi spôsobmi v závislosti od konfigurácie klinovej drážky a hriadeľa a použitého nástroja. Vykonávajú sa na horizontálnych frézach alebo vertikálnych frézach pre všeobecné účely alebo na špeciálnych strojoch.

Klínové drážky priechodné a otvorené na jednej strane sú vyrobené frézovaním kotúčovými frézami (obr. 22, a).

Ryža. 22. Metódy frézovania klinových drážok hriadeľa: a– kotúčová rezačka s pozdĺžnym posuvom; b– stopková fréza s pozdĺžnym posuvom; v– stopková fréza s kyvadlovým posuvom; G– kotúčová rezačka s vertikálnym posuvom

Frézovanie drážok sa vykonáva v jednom alebo dvoch priechodoch. Táto metóda je najproduktívnejšia a poskytuje dostatočnú presnosť šírky drážky, ale jej použitie je obmedzené konfiguráciou drážok: uzavreté drážky so zaoblenými koncami nie je možné vyrobiť týmto spôsobom. Takéto drážky sa vyrábajú čelnými frézami s pozdĺžnym posuvom v jednom alebo viacerých priechodoch (obr. 22, b).

Frézovanie stopkovou frézou v jednom priechode sa vykonáva tak, že najprv fréza pri zvislom posuve prejde na celú hĺbku drážky, potom sa zapne pozdĺžny posuv, ktorým sa drážka vyfrézuje na celú dĺžku. Tento spôsob vyžaduje výkonný stroj, pevné uchytenie frézy a výdatné chladenie emulziou. Vzhľadom na to, že fréza pracuje najmä s obvodovou časťou, ktorej priemer sa od prebrúsenia k prebrúseniu s pribúdajúcim počtom prebrúsení zmenšuje, zhoršuje sa presnosť obrábania (po šírke drážky).

Na získanie presnej šírky drážok sa používajú špeciálne frézky na drážky s „kyvadlovým posuvom“, ktoré pracujú ako dvojšpirálové koncové frézy s čelnými reznými hranami. Pri tejto metóde fréza vyreže do hĺbky 0,1–0,3 mm a vyfrézuje drážku na celú dĺžku, potom znovu vyreže do rovnakej hĺbky ako v predchádzajúcom prípade a drážku vyfrézuje na celú dĺžku, ale v opačnom smere. (obr. 22, v). Odtiaľ pochádza názov „kyvadlové krmivo“.

Táto metóda je najracionálnejšia na výrobu klinových drážok v sériovej a hromadnej výrobe, pretože presnosť výroby drážky zabezpečuje zameniteľnosť v klinovej drážke. Navyše, keďže fréza spolupracuje s prednou časťou, bude odolnejšia, keďže sa opotrebuje predná časť frézy a nie obvodová časť frézy. Nevýhodou tejto metódy je nízka produktivita. Z toho vyplýva, že metóda kyvadlového posuvu by sa mala používať pri výrobe drážok, ktoré vyžadujú zameniteľnosť, a metóda jednoprechodového frézovania by sa mala používať v prípadoch, keď je možné osadiť kľúče do drážky.

Drážky pre segmentové kľúče sa vyrábajú frézovaním pomocou kotúčových fréz (obr. 22, G). Hriadele s drážkou je možné spracovávať na hobľovačkách (dlhé drážky na hobľovačoch a krátke drážky na priečnych hobľovačoch).

Klínové drážky v otvoroch puzdier ozubených kolies, remenice a iných dielov, ktoré sú nasadené na hriadeľ s kľúčom, sa spracovávajú v individuálnej a malosériovej výrobe na drážkovacích strojoch, vo veľkosériovej a hromadnej výrobe - na preťahovacích strojoch.

Typicky sa sústruh používa na vyvrtávanie, rezanie závitov, vystružovanie, zahlbovanie a vŕtanie, tým však ich možnosti nekončia. Navrhujem zvážiť spôsob, ako ho použiť na vyhĺbenie klinovej drážky na puzdre. K tomu používam skrutkovací sústruh 1K62.

Sada nástrojov

Na vykonanie práce budete okrem stroja potrebovať:

• vyvrtávacia fréza;
• drážkovacia fréza;
• olej na mazanie.

Samozrejme je možné použiť akýkoľvek vyvrtávací nástroj v medziach priemeru puzdra. Pokiaľ ide o drážkovací nástroj, jeho prierez je zvolený pre požadovanú šírku drážky. Mazací olej je potrebný len pri práci s tvrdým kovom. V prípade mäkkých ocelí to za predpokladu použitia vysokokvalitných fréz nie je potrebné, pretože skosenie a drážkovanie nespôsobuje kritické prehriatie, ktoré môže urýchliť opotrebovanie reznej hrany nástroja.

Prípravná fáza

Puzdro je inštalované v trojčeľusťovom skľučovadle. Pred sekaním musíte najskôr pripraviť jeho vnútorné a vonkajšie skosenie pomocou vyvrtávacieho nástroja. Vyrábajú sa iba zo strany, z ktorej bude vchádzať drážkovací nástroj. Toto je najjednoduchší proces, ktorý pozná aj amatérsky sústružník, preto si nevyžaduje osobitné zváženie.

Po príprave skosení na stroji musíte nastaviť minimálnu rýchlosť, aby ste zabránili posúvaniu vretena. Na mnohých strojoch môže skľučovadlo pri zaťažení poskytnúť vôľu, takže v tomto prípade je potrebné vložiť dištančnú podložku. Na tento účel sa pod ňu umiestni skrutka s maticou vhodnej výšky. Keď sa odskrutkuje, dĺžka zarážky sa zväčší, takže je pevne pritlačená k kazete, čím sa odstráni valcovanie.

Drážkovací nástroj je mierne upnutý v držiaku nástroja. V strede nastaví puzdrá, po ktorých je potrebné vykonať jemné úpravy. Za týmto účelom sa vloží do objímky a pohybuje sa pozdĺžne s strmeňom pozdĺž saní. Výsledný škrabanec by mal prebiehať pozdĺž otvoru objímky od jedného okraja k druhému. V línii rezu by nemala byť oblasť bez škrabanca. Ak áno, hovoríme o prítomnosti zaujatosti. Keď je fréza správne nastavená, musí byť upnutá veľmi pevne, pretože zaťaženie pri sekaní je oveľa vyššie ako pri vykonávaní štandardných sústružníckych prác.

Proces sekania

Pretože puzdro má vo vnútri svoj vlastný polomer, pred začatím merania hĺbky drážky je potrebné ju odrezať, aby sa získala rovná plocha, ktorá bude nulovým referenčným bodom. Aby som to urobil, pomocou strmeňa pohybujem frézou vo vnútri objímky pozdĺž pozdĺžneho posúvača a odstraňujem najtenšie kovové hobliny. Po jeho návrate do pôvodnej polohy priblížim reznú hranu pozdĺž priečneho posúvača k telu objímky o 0,1 mm. Opäť robím pozdĺžny pohyb po koči. Postup opakujem, kým žľab nestratí svoj polomer. Hneď ako odíde, bude to referenčný bod nula.

Teraz začnem vysekávať drážku pre kľúč. V mojom prípade by jeho hĺbka mala byť 2,6 mm. Pri použití prírastkov po 0,1 mm by bolo potrebných 26 pohybov frézy na dosiahnutie tejto hĺbky.

Po prehĺbení drážky o 2,6 mm, bez zmeny nastavenia na končatine, urobte ešte niekoľko opakované pohyby fréza na čistenie roviny od malých otrepov. Potom sa puzdro vyberie z kazety. Jej druhý koniec je dosť drsný, ale dá sa to ľahko vyriešiť. Vyvrtávací nástroj sa opäť nainštaluje do držiaka nástroja a odstránia sa presné skosenia. Potom môže byť rukáv použitý na určený účel.

sekanie na sústruh dlhý, aj keď nie náročný proces. V mojom prípade je pozdĺžny pohyb strmeňa motorizovaný, takže všetko prebieha pomerne rýchlo. Je tiež možné vyraziť drážku na lacných ručných strojoch, ale v tomto prípade to bude trvať oveľa viac času.

Frézovanie drážok je zodpovedný postup, presnosť a správnosť jeho implementácie priamo ovplyvňuje spoľahlivosť a kvalitu rozhraní v rôznych mechanických zariadeniach, kde sa používajú kľúče.

1 Druhy klinových drážok a požiadavky na ich spracovanie

Pripojenie typu kľúča možno nájsť v širokej škále zariadení. Najčastejšie sa používajú v strojárskom priemysle. Kľúče pre takéto spoje sú klinové, segmentové a hranolové, menej bežné sú výrobky s inými typmi sekcií.

Kľúčové drážky sú zvyčajne rozdelené do nasledujúcich typov:

• s východom (inými slovami - otvorený);
• cez;
• ZATVORENÉ.

Každá z týchto drážok musí byť vyfrézovaná čo najpresnejšie, pretože kvalita vykonanej operácie závisí od spoľahlivosti lícovania výrobkov spojených s hriadeľom na kľúči. Kvalita presnosti drážok po spracovaní by mala mať tieto ukazovatele:

• 8. trieda presnosti - dĺžka;
• 5. stupeň - hĺbka;
• 3 alebo 2 trieda - šírka.

Musí sa prísne dodržiavať stupeň presnosti. V opačnom prípade budete musieť po vyfrézovaní vykonávať časovo náročné a veľmi zložité montážne práce, najmä priame pilovanie protiľahlých konštrukčných prvkov alebo kľúčov.

Regulačné dokumenty predkladajú prísne požiadavky na presnosť umiestnenia drážky, ako aj na drsnosť jej povrchu.

Kvalita drsnosti stien (bočných) drážky nemôže byť nižšia ako piata trieda a jej čelá musia byť umiestnené absolútne symetricky vzhľadom na rovinu prechádzajúcu osou hriadeľa.

2 frézy na drážky

Na zabezpečenie požadovanej kvality presnosti rôznych drážok sa spracovávajú pomocou odlišné typy drážkovacie frézy:

1. Podložené podľa štátnej normy 8543. Môžu mať prierez 4–15 a 50–100 mm. Po prebrúsení sa takýto nástroj nemení na svojej šírke. Naostrené frézy sú naostrené výlučne na prednej ploche.
2. Disk podľa normy 573. Ich zuby sú umiestnené na valcovej časti. Nástroj na rezanie kotúčov sa odporúča pre plytké drážky.
3. S valcovou a kužeľovou stopkou. Prichádzajú v sekcii 16–40 mm (kónické) a 2–20 mm (valcové). Na výrobu takýchto fréz sa zvyčajne používajú tvrdé zliatiny (napríklad VK8). Nástroj má uhol drážky 20 stupňov. Tvrdokovový rezný nástavec umožňuje vykonávať frézovanie do strán a drážok ťažkoobrobiteľných materiálov a kalených ocelí. Takýto nástroj niekoľkokrát zvyšuje kvalitu presnosti a drsnosti povrchu a tiež výrazne zvyšuje produktivitu práce.
4. Segmentové mušľové hmoždinky podľa štátnej normy 6648. Frézy, ktoré umožňujú opracovať akýkoľvek druh drážok pre segmentové hmoždinky s prierezom 55 až 80 mm. Rovnaký štandard popisuje aj chvostový nástroj pre takéto kľúče. S ich pomocou sa frézujú výrobky s prierezom nie väčším ako 5 mm.

Hlavným nástrojom na opracovanie drážok sú špeciálne kľúčové frézy vyrábané podľa štátnej normy 9140. Majú dva zuby s reznými hranami, majú kužeľovú alebo valcovú stopku. Sú ideálne na obrábanie klinových drážok, pretože rezné hrany týchto fréz sú nasmerované do tela nástroja a nie von.

Kľúčové frézy pracujú s pozdĺžnym aj axiálnym posuvom (ako ďalej), zaručujú potrebnú kvalitu drsnosti líšt a drážok po spracovaní. Prebrúsenie takéhoto nástroja sa vykonáva pozdĺž zubov umiestnených v koncovej časti frézy, vďaka čomu sa jeho počiatočná časť takmer nemení.

3 Vlastnosti spracovania kľúčových líšt a drážok

Frézovanie prvkov perovej drážky sa vykonáva na hriadeľoch. Na pohodlné upevnenie polotovarov hriadeľa sa používa hranol - špeciálne zariadenie, ktoré uľahčuje proces spracovania. Ak je hriadeľ dlhý, použijú sa dva hranoly, ak je malý, stačí jeden.

Prizmatické zariadenie na rímsy a drážky by malo byť umiestnené čo najpresnejšie. To je dosiahnuté vďaka prítomnosti hrotu na jeho základni, ktorý je vložený do drážky pracovnej plochy. Na upevnenie hriadeľov sa používajú svorky. Opierajú sa priamo o hriadeľ, čím sa eliminuje možnosť jeho vychýlenia. Zvyčajne je pod svorky umiestnená mosadzná alebo medená doska (malá hrúbka). Chráni hotový povrch výrobku pred poškodením.

Hriadele sú upevnené v klasickom zveráku, ktorý je namontovaný na stole tak, aby sa dali otočiť o 90 stupňov. Vďaka možnosti otáčania je možné zverák jednoducho inštalovať na vertikálne aj horizontálne frézovacie jednotky.

Na hranole je hriadeľ upevnený hubami (pomocou ručného kolesa je upnutý), otáčajúcimi sa okolo prstov. Opísané zariadenie na spracovanie líšt a kľúčovej drážky má vo svojej konštrukcii zarážku. Umožňuje vám namontovať hriadeľ pozdĺž dĺžky.

Najčastejšie sa používajú hranoly s magnetom (oxid bárnatý) trvalého pôsobenia. Prizmatické telo je vyrobené z dvoch častí. Medzi týmito polovicami je nainštalovaný magnet. Ako vidíte, zariadenie na frézovanie líšt a kľúčovaných spojov je pomerne jednoduché, ale zároveň zaručuje efektívne spracovanie výrobkov.

4 Ako sa frézujú uzavreté drážky?

Spracovanie drážok uzavretého typu sa vykonáva na horizontálnych frézovacích jednotkách. Na prácu sa používa vyššie popísané zariadenie, ktoré je vybavené hranolmi alebo samostrediacim zverákom. Hriadele sú na nich inštalované štandardným spôsobom.

Okrem toho existuje ďalšia možnosť inštalácie hriadeľov. Odborníci to nazývajú „montáž jabĺk“. V tomto prípade je hriadeľ umiestnený vo vzťahu k pracovnému nástroju (koncová alebo kľúčová fréza pre rímsy a drážky) okom. Potom sa spustí rezacie zariadenie a jemne sa privedie k hriadeľu, kým nebudú vzájomne pôsobiť.

Keď sa fréza a hriadeľ dostanú do kontaktu, zostane na ňom slabá stopa po pracovnom nástroji. Keď sa stopa získa vo forme neúplného kruhu, stôl musí byť mierne posunutý. Ak pracovník vidí pred sebou celý kruh, nie sú potrebné žiadne ďalšie akcie, môžete začať frézovať.

Uzavreté drážky, ktoré sú následne mierne upravené, sa spracovávajú podľa dvoch rôznych schém:

1. Rezacia fréza (ručná prevádzka) na celú hĺbku rímsy a mechanický posuv v pozdĺžnom smere.
2. Ručné zanorenie nástroja do danej hĺbky a mechanický pozdĺžny posuv v jednom smere a potom ďalšie zanorenie a posuv, ale v opačnom smere.

Prvá technika spracovania líšt a drážok sa používa pre frézy s prierezom 12–14 mm. V ostatných prípadoch sa odporúča druhá schéma.

5 Jemnosti spracovania otvorené a cez drážky a rímsy

Takéto prvky sa frézujú až po úplnom dokončení všetkých prác na ich valcovom povrchu. Kotúčové nástroje sa používajú v situáciách, keď sú polomery frézy a drážky rovnaké.

Upozorňujeme, že prevádzka fréz je povolená do určitého bodu. S každým novým naostrením nástroja sa jeho šírka o určitú hodnotu zmenšuje. Po niekoľkých takýchto operáciách sa frézy stanú nevhodnými na prácu s drážkami, môžu sa použiť na vykonávanie iných operácií, ktoré nekladú vysoké požiadavky na geometrické parametre na šírku.

Vyššie uvedené zariadenie je vhodné na spracovanie líšt a drážok priechodného a otvoreného typu. Tu je dôležité zabezpečiť správna inštalácia rezný nástroj na tŕni. Inštalácia musí byť vykonaná tak, aby hádzanie frézy pozdĺž čelnej plochy bolo čo najmenšie. Obrobok je upevnený vo zveráku s presahmi (mosadz, meď) na čeľustiach.

Presnosť montáže frézy sa kontroluje pomocou strmeňa a štvorca. Proces vyzerá takto:

• nástroj je umiestnený priečne zo strany konca hriadeľa, ktorý vyčnieva zo zveráka, vo vopred stanovenej vzdialenosti;
• pomocou posuvného meradla skontrolujte správnosť nastavenej vzdialenosti;
• z druhého konca hriadeľa sa nainštaluje štvorec a kontrola sa vykoná znova.

Zhoda výsledkov merania naznačuje, že fréza je namontovaná správne.

Dodávame, že segmentové kľúče sú spracované špeciálnymi frézami (škrupina alebo chvost). Dvojitý polomer drážok na týchto kľúčoch určuje priemer nástroja, ktorý je možné použiť na frézovanie. Pri vykonávaní takejto práce sa posuv vykonáva vertikálne (vo vzťahu k osi hriadeľa - v kolmom smere).

6 Frézovacie jednotky klinových drážok na obrábanie hriadeľov

Ak musia mať drážky čo najpresnejšiu šírku, ich spracovanie by sa malo vykonávať na špeciálnych kľúčových strojoch. Pracujú s dvojbodovým kľúčom rezací nástroj a napájanie takýchto jednotiek sa vykonáva podľa kyvadlovej schémy.

Vybavenie frézky na kľúčovú drážku zabezpečuje opracovanie drážky po celej jej dĺžke pri zanorení pracovného nástroja do hĺbky 0,2 až 0,4 milimetra. Okrem toho sa frézovanie vykonáva dvakrát (zapichovanie a podávanie v jednom smere, potom rovnaké operácie v opačnom smere).

Popísané stroje sú optimálne pre sériovú a sériovú výrobu hriadeľov s kľúčom. Pracujú v automatický režim- po spracovaní produktu sa posuv vreteníka v pozdĺžnom smere automaticky vypne a zostava vretena sa presunie do svojej východiskovej polohy.

Okrem toho tieto jednotky zaručujú vysokú presnosť výslednej drážky a fréza pozdĺž obvodu sa takmer vôbec neopotrebuje, pretože frézovanie sa vykonáva jej koncovými časťami. Nevýhodou použitia tejto technológie je jej trvanie. Štandardné zapichovanie v dvoch alebo jednom priechode je niekoľkonásobne rýchlejšie.

Rozmery drážok pri použití zariadenia na frézovanie klinových drážok sú kontrolované buď meradlami alebo nástrojom na meranie zdvihu. Ako meradlá sa používajú okrúhle zátky. Štandardne sa vykonávajú merania pomocou posuvného meradla a posuvného meradla (nastavuje sa prierez, šírka, dĺžka, hrúbka drážky).

V moderných podnikoch sa aktívne používajú dva kľúčové stroje: 6D92 - na spracovanie uzavretých drážok pomocou koncového nástroja a MA-57 - na frézovanie otvorených drážok pomocou trojstranného nástroja. Tieto jednotky sú zvyčajne integrované do automatizovaných výrobných liniek.

Typicky sa sústruh používa na vyvrtávanie, rezanie závitov, vystružovanie, zahlbovanie a vŕtanie, tým však ich možnosti nekončia. Navrhujem zvážiť spôsob, ako ho použiť na vyhĺbenie klinovej drážky na puzdre. K tomu používam skrutkovací sústruh 1K62.

Sada nástrojov

Na vykonanie práce budete okrem stroja potrebovať:

• vyvrtávacia fréza;
• drážkovacia fréza;
• olej na mazanie.

Samozrejme je možné použiť akýkoľvek vyvrtávací nástroj v medziach priemeru puzdra. Pokiaľ ide o drážkovací nástroj, jeho prierez je zvolený pre požadovanú šírku drážky. Mazací olej je potrebný len pri práci s tvrdým kovom. V prípade mäkkých ocelí to za predpokladu použitia vysokokvalitných fréz nie je potrebné, pretože skosenie a drážkovanie nespôsobuje kritické prehriatie, ktoré môže urýchliť opotrebovanie reznej hrany nástroja.

Prípravná fáza

Puzdro je inštalované v trojčeľusťovom skľučovadle. Pred sekaním musíte najskôr pripraviť jeho vnútorné a vonkajšie skosenie pomocou vyvrtávacieho nástroja. Vyrábajú sa iba zo strany, z ktorej bude vchádzať drážkovací nástroj. Toto je najjednoduchší proces, ktorý pozná aj amatérsky sústružník, preto si nevyžaduje osobitné zváženie.

Po príprave skosení na stroji musíte nastaviť minimálnu rýchlosť, aby ste zabránili posúvaniu vretena. Na mnohých strojoch môže skľučovadlo pri zaťažení poskytnúť vôľu, takže v tomto prípade je potrebné vložiť dištančnú podložku. Na tento účel sa pod ňu umiestni skrutka s maticou vhodnej výšky. Keď sa odskrutkuje, dĺžka zarážky sa zväčší, takže je pevne pritlačená k kazete, čím sa odstráni valcovanie.

Drážkovací nástroj je mierne upnutý v držiaku nástroja. V strede nastaví puzdrá, po ktorých je potrebné vykonať jemné úpravy. Za týmto účelom sa vloží do objímky a pohybuje sa pozdĺžne s strmeňom pozdĺž saní. Výsledný škrabanec by mal prebiehať pozdĺž otvoru objímky od jedného okraja k druhému. V línii rezu by nemala byť oblasť bez škrabanca. Ak áno, hovoríme o prítomnosti zaujatosti. Keď je fréza správne nastavená, musí byť upnutá veľmi pevne, pretože zaťaženie pri sekaní je oveľa vyššie ako pri vykonávaní štandardných sústružníckych prác.

Proces sekania

Pretože puzdro má vo vnútri svoj vlastný polomer, pred začatím merania hĺbky drážky je potrebné ju odrezať, aby sa získala rovná plocha, ktorá bude nulovým referenčným bodom. Aby som to urobil, pomocou strmeňa pohybujem frézou vo vnútri objímky pozdĺž pozdĺžneho posúvača a odstraňujem najtenšie kovové hobliny. Po jeho návrate do pôvodnej polohy priblížim reznú hranu pozdĺž priečneho posúvača k telu objímky o 0,1 mm. Opäť robím pozdĺžny pohyb po koči. Postup opakujem, kým žľab nestratí svoj polomer. Hneď ako odíde, bude to referenčný bod nula.

Teraz začnem vysekávať drážku pre kľúč. V mojom prípade by jeho hĺbka mala byť 2,6 mm. Pri použití prírastkov po 0,1 mm by bolo potrebných 26 pohybov frézy na dosiahnutie tejto hĺbky.

Po prehĺbení drážky o 2,6 mm bez zmeny nastavenia na končatine vykonajte ešte niekoľko opakovaných pohybov frézy, aby ste rovinu očistili od malých otrepov. Potom sa puzdro odstráni z kazety. Jej druhý koniec je dosť drsný, ale dá sa to ľahko vyriešiť. Vyvrtávací nástroj sa opäť nainštaluje do držiaka nástroja a odstránia sa presné skosenia. Potom môže byť rukáv použitý na určený účel.

Sekanie na sústruhu je zdĺhavý, aj keď nie zložitý proces. V mojom prípade je pozdĺžny pohyb strmeňa motorizovaný, takže všetko prebieha pomerne rýchlo. Je tiež možné vyraziť drážku na lacných ručných strojoch, ale v tomto prípade to bude trvať oveľa viac času.