У горизонтально-фрезерных станков инструмент устанавливается и закрепляется на оправках соответствующих по диаметру посадочным отверстиям фрез / 67 /.
Рис. 3 Схемы подачи стола при фрезеровании закрытых шпоночных пазов
У вертикально-фрезерных станков концевые фрезы с коническим хвостовиком закрепляются в шпинделе с помощью переходной конусной втулки. Концевые фрезы с цилиндрическим хвостовиком закрепляются в цанговом патроне, который коническим хвостовиком устанавливается в переходную оправку или непосредственно в шпиндель станка / 4, 5., 6 /.
Заготовки при фрезеровании торцовыми фрезами закрепляются более надежно, чем при фрезеровании цилиндрическими фрезами, так как торцовая фреза создает значительные реактивные силы при резании и обработка происходит при больших скоростях резания.
4.2.7. Обработка заготовок фрезерованием
Различные схемы фрезерования наклонных плоскостей и скосов показаны на рис.4
Плоские поверхности обрабатываются цилиндрическими, торцовыми фрезами или набором фрез / 6, 10/.
Фрезерование плоских поверхностей цилиндрическими фрезами производится на горизонтально-фрезерных станках. При фрезеровании широких, плоскостей используют наборы цилиндрических фрез. Наборы составляются из стандартных или специальных фрез. Фрезы с винтовым зубом необходимо устанавливать таким образом, чтобы основные составляющие от сил резания были направлены навстречу друг другу.
При обработке заготовок прерывистого и ступенчатого профиля используются наборы дисковых и комбинации из дисковых и цилиндрических фрез.
Фрезерование уступов и отрезание заготовок дисковыми фрезами показано на рис.5 /4, 5, 10, 13/. Процесс может осуществляться:
1) каждый уступ фрезеруется одной трехсторонней дисковой фрезой;
2) оба уступа одновременно фрезеруют набором из двух дисковых фрез одинакового диаметра.
Чтобы получить заданный размер между уступами на оправку между фрезами устанавливают промежуточные кольца или фрезеруют в двухпозиционном вращающемся на 180° приспособлении.
Фрезерование уступов и пазов концевыми фрезами показано на рис.2 /4, 6, 10, 13/. Наладка вертикально-фрезерного станка для фрезерования уступов и пазов концевыми фрезами аналогична наладке при фрезеровании плоскостей и скосов концевой фрезой (рис.4).
Для фрезерования шпоночных пазов на валах применяют концевые фрезы, которые имеют точный диаметр, равный ширине паза и два-три зуба, сходящиеся к центру в одну точку (без центрового отверстия).
Фрезерование уступов можно выполнять концевой фрезой, диаметр которой несколько больше, чем ширина ступени уступа. Фрезу в шпинделе станка закрепляют в цанговом патроне переходными коническими втулками.
Фрезерование закрытых шпоночных пазов производят через отверстия - окна, следовательно, требуется предварительное засверливание. Концевые фрезы в этом случае работают периферийными режущими кромками. Другим методом фрезерования закрытых пазов является фрезерование с возвратно-поступательным движением, стола (маятниковая подача) в продольном направлении и вертикальной подачей после каждого прохода.
Заготовки на столе станка крепят в машинных тисках, призмах или с помощью прихватов.
Рис.4 СХЕМЫ ФРЕЗЕРОВАНИЯ НАКЛОНЫХ ПЛОСКОСТЕЙ И СКОСОВ.
а, б – цилиндрической и концевой фрезой на горизонтально–фрезерном станке с поворотом заготовки; в – торцевой фрезой на вертикально-фрезерном станке с поворотом заготовки; г, д – торцевой и концевой фрезой на вертикально фрезерном станке с поворотом заготовки; е – на горизонтально-фрезерном станке угловой фрезой; ж, з – цилиндрической и торцевой фрезой с применением приспособлений; и, к – концевой и торцевой фрезой с поворотом шпинделя станка; л – двухугловой фрезой.
Выверка фрез со сменными вставными резцами
и их закрепление в корпусе осуществляются в инструментальной мастерской до установки фрезы в станок. Расположение лезвий вставных ножей на одной окружности резания является условием участия всех их в работе и качественной обработки. Поэтому выверка ножей - очень важная операция, требующая большой внимательности. Для ее выполнения можно рекомендовать приспособления, разработанные СвердНИИПДревом.
Приспособление для выверки ножей насадных цилиндрических фрез (рис. 56, а) имеет основной рабочий орган, осуществляющий принудительное прилегание лезвия резца к контрольному элементу в виде электромагнита 6 Ш-образной формы. Для этого фрезу необходимо зажать между конусами 3 и 8 с помощью винта 2 и гайки-стойки 1. Конус 8 закреплен неподвижно на стойке плиты 7. Каретка-опора 4 предохраняет винт от деформации при установке фрезы и перемещается по направляющим 5. Требуемое положение ножа относительно магнита фиксируется делительным диском, выполненным за одно целое с конусом 8 и стопором 10. Затяжка болтов крепления ножей производится при включенном магните. Величина выставки ножей устанавливается и контролируется с помощью индикатора 9.
На рис. 56, б показано приспособление для установки резцов в дисковых фрезах. Фреза закрепляется на конусной головке 1 с шариковыми фиксаторами. Контрольным элементом, устанавливающим положение резца, также является электромагнит 2. Для расположения боковых режущих кромок в горизонтальной плоскости предусмотрена полка 5, жестко связанная с электромагнитом на подвижной стойке. Положение электромагнита относительно оси инструмента фиксируется с помощью шарикового фиксатора 4, а его вертикальное перемещение - с помощью ходового винта 5 и гайки 6. На стойке 7 крепится контрольно-измерительный инструмент 8 для проверки точности установки резца. Положение микрометра по вертикали регулируется винтом 9 и гайкой 10, а по горизонтали - винтом 11. Неточность установки ножей с помощью этих приспособлений не превышают 0,05-0,06 мм, что не выходит за пределы допускаемых 0,08-0,09 мм.
Балансировка насадных фрез
выполняется на специальном приспособлении ПИ-25 для предотвращения их дисбаланса. Фрезу насаживают на шлифованную оправку и устанавливают на горизонтальные цилиндрические валики, затем легким толчком руки оправку с фрезой заставляют катиться по валикам. При наличии неуравновешенности фреза будет всегда останавливаться в одном положении - тяжелой стороной книзу. Уравновешивание производят стачиванием металла с тяжелой нерабочей стороны до тех пор, пока фреза не будет останавливаться в любом положении.
Установка и закрепление фрез.
Фреза на шпинделе закрепляется различными способами: в зависимости от конструкции шпинделя станка и фрезы. Концевые фрезы закрепляются на шпинделе электродвигателя с помощью обычных трехкулачковых самоцентрирующихся или цанговых патронов. Наиболее простой способ закрепления насадной фрезы на шпинделе 1 фрезерующих станков происходит путем закрепления ее при помощи затяжных гаек 4, 2 и промежуточных колец 3 (рис. 57, а). Положение фрезы относительно стола регулируется выдвижением шпинделя или за счет подбора промежуточных колец. При отсутствии вертикального перемещения шпинделя фрезы на нем укрепляются в специальных головках (рис. 57, б), которые имеют устройство для регулирования положения фрезы относительно станка стола. При вращении болта 1 коническая втулка 2, перемещаясь вверх по внутренней конической поверхности головки 3, плотно обжимает шпиндель 5, закрепляя фрезу в нужном положении. Это положение предварительно устанавливается регулировочным винтом 4, упирающимся в шпиндель станка. Закрепление фрез на горизонтальных валах может быть осуществлено с помощью одной или двух цанг, наличие которых предусматривается нормалями на конструкцию фрезы. В некоторых случаях фрезерный инструмент непосредственно надевается на шпиндель станка и закрепляется зажимной гайкой. Сопряжение фрезы со шпинделем в этом случае выполняется по скользящей посадке 2-го класса точности.
Ниже перечислены технические требования к фрезерному инструменту:
1. Корпус фрез должен изготовляться из конструкционных сталей 40Х и Х45, а режущие элементы - из сталей Х6ВФ, Р4, Р9 или армированы твердосплавными пластинками.
2. Шероховатость граней не должна быть ниже 8-го класса по ГОСТ 2789-59.
3. Допускаемые отклонения угловых параметров не должны превышать для переднего угла 2°, для заднего угла
4. Радиальное биение не должно превышать 0,5-0,08 мм, торцовое - 0,03 мм.
Распространенный способ крепления зубьев-пластин в корпусе фрезы - напайка. Чаще всего напайку применяют для инструментов небольших размеров и сложной конфигурации, где трудно или невозможно обеспечить механическое закрепление режущих пластин.
Но при напайке твердосплавных пластин в них часто появляются мельчайшие трещины, вызывающие снижение стойкости инструмента. Чтобы избежать появления трещин, совершенствуют способы напайки пластин, создают условия для равномерного их нагрева и охлаждения. Полностью устранить растрескивание пластин при напайке не удается из-за разной скорости расширения и сжатия при нагревании или охлаждении твердосплавной пластины и материала корпуса. Разница в расширении при нагреве не опасна, так как пластина еще не связана с корпусом. А когда инструмент охлаждается после напайки, пластина уже «прихвачена» к своему гнезду. Объемы корпуса и пластины сокращаются с разной скоростью, в месте спая появляются большие напряжения, и хрупкий инструментальный материал растрескивается.
Поэтому стремятся заменить пайку механическим креплением твердосплавных пластин. Стойкость таких инструментов значительно выше, чем напайных.
Рисунок 5 – Способы крепления режущих пластин фрез
Способ крепления пластин цилиндрическим клином и дифференциальным винтом (рис 5, а). Твердосплавную пластину устанавливают в паз корпуса и закрепляют цилиндрическим клином. Клин затягивается ввинчиванием дифференциального винта о внутренним шестигранником. Дифференциальным винт называется потому, что шаг резьбы в верхней и нижней его частях различен. Предположим, что шаг резьбы на головке винта равен 0,5 мм, а на стержне 1 мм. Ввернем винт на один оборот. Он войдет в корпус на 1 мм. Одновременно головка винта переместится в резьбе клина на 0,5 мм. А так как общее перемещение головки должно быть также на 1 мм, то на протяжении 0,5 мм головка будет перемещаться вместе с клином. Таким образом, винт ввертывается в корпус быстрее, чем в клин, и клин зажимает пластину. Преимущества дифференциального винта проявляются при замене пластины. При вывинчивании он быстрее выходит из корпуса, чем из клина, и поэтому вытягивает клин из гнезда.
Этот вид крепления отличается компактностью и удобен в эксплуатации, но детали при этом должны быть изготовлены в высокой точностью. Когда клин находится в своем гнезде, ось его отверстия должна обязательно совпадать о осью отверстия корпуса. В противном случае дифференциальный винт будет стремиться сдвинуть клин в сторону и крепление будет ненадежным.
Значительно проще фрезы, у которых клин крепят обычным винтом (рио. 5, б); такая конструкция компактна, но менее удобна в эксплуатации. Чтобы заменить пластину, необходимо вывернуть крепежный винт и вместо него ввинтить в резьбовое отверстие клина специальный ключ. Этот ключ упирается в дно паза и вытягивает клин.
Крепление клиньями и винтами применяют для торцовых, дисковых и концевых фрез диаметром не менее 30 мм.
Особенно сложно крепить твердосплавную пластину в корпусе дисковой фрезы. Если фреза узкая, нельзя использовать крепление клином и винтом, а обычный клин может сместиться под действием боковых сил, возникающих при работе фрезы. Способ механического крепления для таких фрез разработан во ВНИИ. При этом способе пластины закрепляют клиньями с цилиндрической опорной поверхностью (рис. 5, в). Такое крепление достаточно надежно, но сложно в изготовлении.
Министерство образования Российской Федерации
Пермский государственный технический университет
Кафедра: «Технология, Конструирование и Автоматизация
В специальном машиностроении»
ОТЧЕТ
По лабораторной работе № 3
По курсу «технологические процессы в машиностроении»
Составил: студент группы ТКА-07 Гилев Р.А.
Принял: преподаватель Ярушин С.Г.
Пермь, 2009г.
Типы фрезерных станков…………………………………………………………3
Схема расположения станков в цехе……………………………………………13
Приспособления для выполнения фрезерных работ..…………………………14
Фрезы……………………………………………………………………………..17
Схемы закрепления фрез………………………………………………………..21
Схемы фрезерования поверхностей…………………………………………….23
Некоторые типы фрезерных станков, имеющихся в ОКБ «***»…………...24
^
Краткая характеристика метода фрезерования
Фрезерование является распространенным видом механической обработки. Фрезерованием в большинстве случаев обрабатываются плоские или фасонные линейчатые поверхности. Фрезерование ведется многолезвийными инструментами – фрезами. Фреза представляет собой тело вращения, у которого режущие зубья расположены на цилиндрической или на торцовой поверхности. В зависимости от этого фрезы соответственно называются цилиндрическими или торцовыми, а само выполняемые ими фрезерование – цилиндрическим или торцовым. Главное движение придается фрезе, движение подачи обычно придается обрабатываемой детали, но может придаваться и инструменту – фрезе. Чаще всего оно является поступательным, но может быть вращательным или сложным.
Процесс фрезерования отличается от других процессов резания тем, что каждый зуб фрезы за один ее оборот находится в работе относительно малый промежуток времени. Большую часть оборота зуб фрезы проходит, не производя резания. Это благоприятно сказывается на стойкости фрез. Другой отличительной особенностью процесса фрезерования является то, что каждый зуб фрезы срезает стружку переменной толщины.
^
Типы фрезерных станков
Фрезерные станки́ - группа металлорежущих станков в классификации по виду обработки. Фрезерные станки предназначены для обработки с помощью фрезы плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, зубчатых колёс и т. п. металлических и других заготовок. При этом фреза вместе со шпинделем фрезерного станка совершает вращательное (главное) движение, а заготовка, закреплённая на столе, совершает движение подачи прямолинейное или криволинейное. Управление может быть ручным, автоматизированным или осуществляться с помощью системы ЧПУ (CNC).
Во фрезерных станках главным движением является вращение фрезы, а движение подачи - относительное перемещение заготовки и фрезы.
Вспомогательные движения необходимы в станке для подготовки процесса резания. К вспомогательным движениям относятся движения, связанные с настройкой и наладкой станка, его управлением, закреплением и освобождением детали и инструмента, подводом инструмента к обрабатываемым поверхностям и его отводом; движения приборов для автоматического контроля размеров и т. д. Вспомогательные движения можно выполнять на станках как автоматически так и вручную. На станках-автоматах все вспомогательные движения в определенной последовательности выполняются автоматически.
Различают:
горизонтально-фрезерные консольные станки (с горизонтальным шпинделем и консолью)
универсальные - с поворотным столом
широкоуниверсальные - с дополнительными фрезерными головками
вертикально-фрезерные станки (с вертикальным шпинделем) в том числе консольные
бесконсольные называемые также с крестовым столом
с передвижным порталом
широкоуниверсальные инструментальные станки - с вертикальной рабочей плоскостью основного стола и поперечным движением шпиндельных узлов
копировально-фрезерные станки
фрезерные станки непрерывного действия, в том числе карусельно-фрезерные
барабанно-фрезерные
Рис.1. Схемы универсальных фрезерных станков и их основные
Формообразующие движения:
а ~ универсальный консольный горизонтально-фрезерный; б - широкоуниверсаль-ный консольный горизонтально-фрезерный; в - широкоуниверсальный бесконсольно-фрезерный; г - консольный вертикально-фрезерный; д - бесконсольный вертикально-фрезерный; е - бесконсольный горизонтально-фрезерный; ж - продольно-фрезерный; з - карусельно-фрезерный; и - барабанно-фрезерный.
^
Шлицефрезерный станок,
металлорежущий станок для изготовления шлицев. Прямобочные шлицы и шлицы эвольвентного профиля на валах образуют червячной фрезой методом обкатывания. Фреза вращается и одновременно совершает движение подачи (перемещение вдоль оси заготовки), заготовка также вращается с частотой, зависящей от числа образуемых шлицев. Существует автоматический Ш. с. для прорезывания дисковой фрезой шлицев на головках шурупов и винтов.
Шлицефрезерный станок 5Б352ПФ2
^ Резьбофрезерный станок (рис 2), металлорежущий станок, предназначенный для нарезания наружной и внутренней резьбы резьбовой фрезой. При получении резьбы на Р. с. заготовка и фреза совершают несколько движений: вращение фрезы вокруг своей оси (главное движение), медленное вращение заготовки (круговая подача), продольное (осевое) перемещение заготовки или фрезы (продольная подача, равная шагу нарезаемой резьбы за один оборот заготовки) и врезание фрезы на глубину резьбы (радиальная подача). Изготовляются полуавтоматические и автоматические Р. с., предназначенные для нарезания наружной и внутренней резьб с крупным шагом на большой длине дисковыми фрезами и резьб с мелким шагом на коротких участках гребенчатыми фрезами, у которых шаг витков равен шагу нарезаемой резьбы за 1,25-1,5 оборота заготовки.
Рис.2 Станок резьбофрезерный патронный 5Д63
^
Широкоуниверсальный консольный горизонтально-фрезерный ста-нок
(рис.3) также предназначен для обработки плоских и фасонных по-верхностей различными фрезами. Используется в условиях единичного и мелкосерийного производства, в инструментальных и ремонтных цехах. Ста-нок помимо горизонтального шпинделя имеет шпиндельную головку, которая может поворачиваться на хоботе в двух взаимно перпендикулярных направлениях, благодаря чему шпиндель с фрезой можно устанавливать под любым углом к плоскости стола и к обрабатываемой заготовке. На головке 1 монтируют накладную головку,для сверления, рассверливания, зенкерования, растачивания и фрезерования. В качестве примера современного широкоуниверсального фрезерного станка на рис.3 показана модель ОРША-Ф32Ш11. У этой модели есть возможность быстрой переналадки станка с операции вертикального фрезерования, на наклонное или горизонтальное.
Рис.3. Широкоуниверсальный фрезерный станок ОРША-Ф32Ш11
^
Консольные вертикально-фрезерные станки
(рис.4) предназначены для выполнения различных фрезерных работ, а также сверлильных и несложных расточных работ в единичном и серийном производстве. Станок имеет вертикальный шпиндель, который размещен в поворотной шпиндельной головке, установленной на стойке. На рис.4 в качестве примера показан вертикально консольно-фрезерный станок модели ВМ-127. 
^
Рис.4
Станок консольный вертикально-фрезерный ВМ-127.
Бесконсольные вертикально и горизонтально-фрезерные станки
(рис.5), служащие для обработки крупногабаритных деталей, имеют са-лазки и стол, которые перемещаются по направляющим станины. Шпиндельная головка перемещается по направляющим стойки. Шпин-дель имеет осевые перемещения при установке фрезы. На рис.5 показана модель бесконсольного станка ХА7140.
Рис.5
, Бесконсольный вертикально-фрезерный станок ХА7140
Продольно-фрезерные станки предназначены для обработ-ки крупногабаритных деталей в условиях единичного и массового производ-ства. Они делятся на одностоечные и двухстоечные. Фрезерование заготовок осуществляется в основном торцевыми твердосплавными фрезами, а также цилиндрическими, концевыми и другими фрезами. Станки обладают высокой мощностью и жесткостью, что позволяет вести обработку с большими сече-ниями среза. На станине установлены две вертикальные стойки, соеди-ненные поперечиной. На направляющих стоек смонтированы фрезерные головки с горизонтальными шпинделями и траверса (поперечина). На по-следней установлены фрезерные головк с вертикальными шпинделями. Стол перемещается по направляющим станины.
Карусельно-фрезерные станки предназначены для обработки поверхностей торцевыми фрезами, имеют один или несколько шпинделей для черновой и чистовой обработки. По направляющим стойки перемеща-ется шпиндельная головка. Стол, вращаясь непрерывно, сообщает уста-новленным на нем заготовкам движение подачи. Стол с салазками имеет установочное перемещение по направлению станины.
^ Барабанно-фрезерные станки используются в крупносерий-ном и массовом производстве. Заготовки устанавливают на вращающемся барабане, имеющем движение подачи. Фрезерные головки (для черновой обработки) перемещаются по направляющим стоек.
^
Копировально-фрезерные станки
предназначены для обработки дета-лей сложной конфигурации, например, штампов, пресс-форм, лопаток турбин и других в крупносерийном и массовом производстве. Обработка ведется концевыми фрезами. На рис.7 показан копировально-фрезерный станок DOLBY 90
^
Рис.7
. Копировально-фрезерный станок DOLBY 90.
Станок вертикально-фрезерный консольный 6Р13
6
Р13
Размеры рабочей поверхности стола, мм........400х1600
Перемещение стола, мм........15…415
продольное (Х)........800
поперечное (Y)..........320
вертикальное (Z)..........420
Угол поворота шпиндельной головки, град.........45
Частота вращения шпинделя, об/мин.........31,5…1600
Конус шпинделя...........50
Мощность главного привода, кВт............7,5
Габариты станка, мм.............2570х2250х2430
Масса станка, кг..........4300
Название:
Станок вертикально-фрезерный 6Р13
Год. Вып. :
1983
Цена:
160.000
Станки предназначены для выполнения разнообразных фрезерных,сверлильных и расточных работ при обработке деталей любой формы из стали, чугуна, цветных металлов, их сплавов и других материалов.
| ^ Наименование параметров | Ед.изм. | Величины |
| Класс точности | Н |
|
| Длина рабочей поверхности стола | мм | 1600 |
| Ширина стола | мм | 400 |
| Перемещение стола X,Y,Z | мм | 1000 х 320 |
| Расстояние от оси горизонтального шпинделя до рабочей поверхности стола | мм | 80..500 |
| Мощность главного привода | кВт | 11 |
| Пределы частот вращения шпинделя | об/мин | 31,5..1600 |
| Габариты станка | мм | |
| - длина | 2560 |
|
| - ширина | 2260 |
|
| - высота | 2430 |
|
| Вес станка | кг | 4200 |
| Аналоги |
Изготовитель: ЗеФС, ОАО
Прежние названия:
Горьковский завод фрезерных станков (ГЗФС)
Горьковское станкостроительное производственное объединение (ГСПО)
Нижегородский завод фрезерных станков
| Размеры рабочей поверхности стола, мм: | 400х1600 |
| Наибольший ход стола, мм: продольный поперечный | 1000 320 |
| Расстояние от оси горизонтального шпинделя до рабочей поверхности стола, мм: | 80-500 |
| Пределы частот вращения шпинделя, об/мин: | 31,5-1600 |
| Пределы подач стола, мм/мин продольных и поперечная вертикальная | 25-1250 8,3-416,6 |
| Мощность электродвигателя главного движения, кВт | 11 |
| Габаритные размеры, мм | 2560х2260х2430 |
| Масса, кг | 4200 |
| Дата выпуска | 1978, 1979, 1980 |
Схема расположения станков в цехе
1) М6Р13Ф337 №152 (СССР)
2) М24К40 СФИ
3) Станок фрезерный расточной
4) Станок фрезерный карусельнорасточной М:1512 №1574
6) М24135 №81878
7) Тип ВМ-121 №292
9) М6Т12-29-УХЛЧ
10) «Жальгирис» М6Р80 №Р863
11) Тип ВМ-127 №295
12) М6750 №9194
13) М2Е440А №809
^
Приспособления для выполнения фрезерных работ
На фрезерных станках в зависимости от масштаба изготовления деталей применяют различные универсальные и специальные приспособления.
В условиях единичного и мелкосерийного производства используют пневматические и гидравлические зажимные устройства с приставными унифицированными приводами, когда силовой агрегат используют в качестве универсального привода, от которого могут работа различные приспособления.
Используют также приспособления с ручным зажимом.
^ Универсальные поворотные тиски
Универсальные тиски используют для углового фрезерования и шлифо-вания различных деталей. Тиски (рис.8) со сменными губками обеспечивают расположение обрабатываемых заготовок в трех взаимно пер-пендикулярных плоскостях под углом ±90°. Круглые валики закрепляют в зависимости от размеров обрабатываемой заготовки.
Рис. 8. Универсальные поворотные трехосевые тиски JC-24-001
Синусные тиски
Тиски (рис. 9) применяют для точного углового фрезерования и шлифо-вания с допуском на угол ±1’ с точностью ±0,005 мм и ставят клеймо на торце
верхней плиты 5.
Синусный угольник имеет две плиты (нижнюю и верхнюю), соеди-ненные валиком через втулки. Поверхность плиты доводят по высо-те так, чтобы осевая линия, соединяющая центры валиков, располага-лась горизонтально с допуском 0,01 мм на всей длине плиты.
Рис.9 синусные тиски SVN/150
В зависимости от необходимого угла установки подсчитывают размер Н=17581па. Мерные плитки набирают высотой до размера Н и устанавливают между плитой и валиком, после чего закрепляют боковые планки. При этом плитки должны перемещаться при легком нажиме руки.
Синусный угольник может быть закреплен на столе станка с помощью двух болтов с потайной головкой и двух цилиндрических шпонок, входящих в паз стола станка, или на магнитной плите. Обрабатываемую деталь закреп-ляют на плите или в специальных тисках, устанавливаемых на плите с упором в боковые планки. Подвижная губка с планкой перемещает-ся в тисках, которые можно закрепить на магнитной плите. Приспособле-ние позволяет обрабатывать детали размером 100* 100*250 мм, а также валики диаметром до 100 мм. При наладке приспособления тиски можно повернуть на угол 90°.
^ Пневматический зажим (рис.10) предназначен для механизированного зажима деталей в приспособлении. Пневмопривод устанавливают на столе станка рядом с приспособлением так, что рычаг приспособления опирается на винт рычага пневматического привода. Детали зажимаются при повороте рукоятки 9. При этом сжатый воздух поступает в цилиндр и давит на поршень. Рычаг, вращаясь вокруг оси, поворачивает рычаг на оси и толкатель прижимает деталь к вертикальным базовым планкам приспо-собления. При повороте рукоятки в обратную сторону воздух выходит из цилиндра в окружающую среду, пружина поднимает поршень, и дета-ли освобождаются. Пневматический зажим применяют для закрепления кор-пусных деталей (например, станин и салазок) при фрезеровании или строга-нии поверхностей.
Рис. 10. Пневматический зажимGH-101-A
^
Фрезы.
Общие сведения о фрезах:
Фрезерование осуществляется вращающимся режущим инструментом, называемым фрезой. Фреза́ - режущий многолезвийный инструмент в виде тела вращения с зубьями для фрезерования. Бывают цилиндрические, торцевые, червячные и др. Материал режущей части - быстрорежущая сталь, твёрдый сплав, минералокерамика, алмаз. В зависимости от конструкции и типа зубьев фрезы бывают цельные (полностью из одного материала), сварные (хвостовик и режущая часть состоит из различного материала, сваренные вместе), сборные (из различного материала, но соединённые стандартными крепёжными элементами - винтами, болтами, гайками, клиньями). На рисунке представлена сборная фреза для торцевого фрезерования..
У зубьев торцевых фрез (рис. 11,б) различают главную режущую кромку 1, расположенную под углом ф к направлению подачи; вспомогательную ре-жущую кромку 5, расположенную под углом ф 1 к направлению подачи; пе-реходную режущую кромку 4, соединяющую кромки 7 и 5.
В зависимости от поверхности, по которой выполняется затачивание, зубья фрезы бывают затыловочными (имеющими форму задней поверхности, которая обеспечивает постоянство профиля режущей кромки при повторном затачивании рис.12 а) и не затыловочные (остроконечные, затачиваемые по задней поверхности рис. 12,б).
^
Классификация и конструкция фрез
Конструкция фрезы оказывает большое влияние на работоспособность фрезы и эффективность ее применения.
Основным направлением в разработке новых конструкций твердосплавных фрез является применение сборных конструкций с неперетачиваемыми пластинками твердого сплава.
Механическое крепление пластинок дает возможность поворота их с целью обновления режущей кромки и позволяет использовать фрезы без затачивания. После полного износа пластинки она может быть быстро заменена новой. Резко сокращается время на восстановление фрез, так как в этих конструкциях оно сводится к замене износившихся пластинок или повороту на следующую грань, не прибегая к шлифовальным и заточным операциям. Завод-изготовитель каждую фрезу снабжает 8-10 комплектами запасных пластинок.
Применение неперетачиваемых пластинок имеет ряд преимуществ перед напаянными пластинками:
более высокая стойкость (на 30% и более) по сравнению с напаянными пластинками за счет исключения операций пайки и переточек, снижающих режущие свойства твердых сплавов;
быстросменность;
возможность использования более износостойких марок твердого сплава, склонных к образованию трещин при пайке и заточке;
возможность нанесения на пластинку износостойких покрытий (карбиды титана, нитриды титана и др.);
резкое увеличение процента возврата твердого сплава на переточку (с 15-20% для напаянного инструмента до 90% для многогранников);
сокращение вспомогательного времени на смену и наладку затупившегося инструмента;
сокращение номенклатуры режущего инструмента и упрощение инструментального хозяйства;
возможность централизованного производства сменных элементов для различных видов режущего инструмента (резцы, фрезы, протяжки и др.);
возможность централизованной заточки на базе широкой механизации и автоматизации;
постоянство размерных и геометрических параметров режущего инструмента, что особенно важно для станков с числовым программным управлением и др.
по расположению зубьев на исходном цилиндре (торцовые, цилиндрические, дисковые, двухсторонние, угловые, фасонные, концевые и др.;
по конструкции зуба (с острозаточенными и затылованными зубьями);
по направлению зуба (с прямыми, наклонными, винтовыми, равнонаправленными зубьями);
по внутреннему устройству: фрезы цельные, составные, со вставны-ми зубьями, сборные);
по способу крепления: фрезы с отверстием (насадные), концевые с
коническим или цилиндрическим хвостовиком;
по виду инструментального материала режущей части (из быстрорежущей стали, твердых сплавов, режущей керамики, сверхтвердых материалов).
Основные типы фрез
Основные типы фрез показаны на рис. 13.
Рис. 13. Основные типы фрез: 1 - цилиндрическая; 2 - торцовая; 3 и 4 - дисковые пазовые; 5 - прорезная; 6 и 7 - концевые; 8 - угловая; 9 и 10 - фасонные; 11 - шпоночная.
Цилиндрические и торцовые фрезы предназначены для обработки плос-костей. Дисковые фрезы (пазовые, двухсторонние, трехсторонние) применя-ют для фрезерования пазов, уступов и боковых плоскостей. Прорезные и от-резные фрезы используют для прорезания узких пазов и разрезания материа-лов. Концевые фрезы применяют для обработки пазов, уступов и плоскостей шириной В<0,8D , где D -
диаметр концевой фразы. Угловые фрезы приме-няют в основном для фрезерования стружечных канавок режущих инструментов и скосов. Фасонные фрезы предназначены для фрезерования фасон-ных поверхностей.
Фрезы изготовляют цельными и сборными. Широкое распространение получили сборные фрезы со вставными ножами из быстрорежущей стали или твердого сплава (рис.19,a-е) и с механическим креплением режущих пластин.
Для одновременного фрезерования нескольких поверхностей применяют набор фрез, состыкованных с помощью цилиндрических выточек на торцах фрез. Широко применяют сборные конструкции фрез с неперетачиваемыми твердосплавными пластинами. Механическое крепление пластин дает воз-можность их поворота для обновления ревущей кромки и позволяет исполь-зовать фрезы без перетачивания. После полного износа пластина быстро за-меняется новой. Торцевые фрезы общего назначения оснащаются круглыми, шестигранными, пятигранными, четырехгранными, трехгранными твердо-сплавными пластинами.
Конструкция фрез оказывает большое влияние на работоспособность фрезы и эффективность ее применения. Основным направлением в разработ-ке новых конструкций твердосплавных фрез является применение сборных конструкций с неперетачиваемыми пластинками твердого сплава. Механиче-ское крепление пластинок дает возможность поворота их с целью обновления режущей кромки и позволяет использовать фрезы без переточки. После пол-ного износа пластинки она может быть быстро заменена новой. Резко сокра-щается время на восстановление фрез, так как в этих конструкциях оно сво-дится к времени замены износившихся пластинок или повороту на следую-щую грань, не прибегая к шлифовальным и заточным операциям. Завод-изготовитель снабжает каждую фрезу 8-10 комплектами запасных пластинок.
^
Схемы закрепления фрез
Конструкция фрезы определяет способ ее закрепления на станке. Насад-ную фрезу (с осевым отверстием) - цилиндрическую, дисковую, угловую и т.д. - закрепляют на центровой оправке 2 (рис. 21), которую устанавливают в коническое отверстие шпинделя 3
и затягивают болтом 4.
Сухари 5,
входящие в пазы фланца шпинделя и оправки, удерживают ее от проворота. Вращение фрезы передается через шпонку 6.
Правый конец оправки поддерживают подшипники 7 и серьги 8.
Осевое положение фрезы на оправке фиксируют гайкой 9
и установочными кольцами 10.
Этот способ закрепления используют в основном на горизонтально-фрезерных станках.
Торцовые 8 и дисковые 6 фрезы с коническим хвостовиком 2 закрепля-ют на кольцевой оправке 3 с помощью шпонки 4 и винта 5 (рис.22,а) или че-рез переходную втулку 7 (рис.22,б).
Для закрепления фрез с цилиндрическим хвостовиком используют раз-личные по конструкции патроны: цанговые (рис.23,б), с регулируемым экс-центриситетом е втулки 4 и корпуса оправки 5 (рис.23,в), которые устанавли-вают в шпинделе станка как концевые оправки. При закручивании гайки 2, последняя сжимает цангу 3, которая закрепляет фрезу.
^
Схемы фрезерования поверхностей.
Схемы фрезерования поверхностей показаны на рис.24.
а, б- плоскости цилиндрической и торцевой фрезой, в, г- паза концевой и дисковой фрезой, д - профильной поверхности фасонной фрезой, е - поверхности двойной кривизны концевой фрезой при перемещении ее по сложной траектории, ж- фрезерование вращающейся заготовки.
Рис.24. Схемы фрезерования поверхностей
Некоторые типы фрезерных станков, имеющихся в ОКБ «
***
»
Когда устанавливают на оправке одну фрезу, ее желательно располагать ближе к шпинделю станка, так как в этом положении прогиб оправки будет минимальным. Требуемое расположение фрезы относительно обрабатываемой заготовки при этом достигается соответствующей установкой стола в поперечном направлении.
Если невозможно установить фрезу вблизи шпинделя, рекомендуется применять дополнительную подвесную серьгу 1 (рис. 8.14). Если на оправке должно быть установлено несколько фрез, не имеющих торцевого контакта, то правильность их взаимного расположения достигается набором промежуточных колец 2, которые устанавливают между ними.
Рис. 8.14. Установка дополнительной серьги
Порядок установки и закрепления фрезы .
1. Выдвинуть хобот станка поворотом торцевого ключа, предварительно отвернув стопорящие винты (рис. 8.15).
2. Снять серьгу, предварительно отвернув винт.
3. Вставить оправку коническим концом в отверстие шпинделя, совместить пазы во фланце оправки с сухарями на конце шпинделя и закрепить оправку шомполом. Конический хвостик оправки должен плотно входить в коническое отверстие шпинделя. Поэтому необходимо оберегать конический хвостик оправки и гнездо в шпинделе от забоин, тщательно очищать их от пыли перед закреплением.
4. Надеть на оправку подобранные установочные кольца и фрезу.
Необходимо обратить внимание на соответствие направления вращения шпинделя станка направлению винтовых канавок фрезы.
Рис. 8.15. Закрепление фрезы на оправке
Следует запомнить, что надо выбирать обязательно схемы с разноименными направлениями винтовых канавок фрезы и направлением вращения шпинделя.
После того как на оправку надели установочные кольца и фрезу, далее следует надеть на оправку остальные установочные кольца и затянуть гайку на конце оправки. При этом надо следить за тем, чтобы гайка не закрывала шейки оправки, которая входит в подшипник серьги.
5. Установить серьгу так, чтобы конец оправки (шейка) вошел в подшипник серьги (рис. 8.16а).
Рис. 8.16. Установка серьги
6. Закрепить фрезу на оправке, затянув ключом гайку (рис. 8.16б).
7. Закрепить хобот и смазать подшипник серьги.
Следует проверить биение фрезы и оправки, которое должно соответствовать существующим нормам. Для проверки биения оправки и фрезы следует пользоваться индикатором со штативом.
Применение упоров
Фрезерные станки снабжены устройствами для автоматизации рабочего цикла, которые позволяют настроить станок на быстрый подвод стола, переключение его на рабочую подачу и останов в конечном положении. Упорные кулачки 1 и 2 (рис. 8.17) устанавливают и закрепляют в боковом продольном пазу стола, в положении, соответствующем началу и окончанию рабочего хода стола, в зависимости от требуемой длины фрезерования. После включения вправо рычагом 3 механической подачи стол с обрабатываемой заготовкой начинает перемещаться слева направо до тех пор, пока кулачок 1 не упрется в выступ рычага 3 и не поставит его в среднее положение, выключив тем самым механическую подачу.
Рис. 8.17. Расстановка упоров для автоматического выключения продольной подачи
После поворота рычага 3 влево стол получит автоматическую подачу справа налево и будет перемещаться до тех пор, пока кулачок 2 не упрется в выступ на рычаге 5 и не поставит его в среднее положение, выключив механическую подачу. Подобные устройства применяют во фрезерных станках для ограничения и автоматического выключения поперечной и вертикальной подачи. В тех случаях, когда по условиям обработки не требуется автоматическое выключение подачи стола, кулачки устанавливают и закрепляют в крайних рабочих положениях стола.
Выбор режимов фрезерования
Выбор режимов фрезерования означает, что для заданных условий обработки (материала и марки заготовки, ее профиля и размера) необходимо выбрать оптимальный тип и размер фрезы, марку материала фрезы и геометрические параметры режущей части, а также оптимальные параметры режимов фрезерования: ширину фрезерования, глубину фрезерования, подачу на зуб, скорость резания, число оборотов шпинделя, минутную подачу, эффективную мощность фрезерования и машинное время.
Выбор типа и размера цилиндрических фрез и их геометрических параметров осуществляют по специальным монограммам. Режим резания определяют по таблицам, которые приведены в справочниках фрезеровщика, технолога, нормировщика или в справочниках по режимам резания. Ширину фрезерования, как правило, не выбирают, так как она зависит от размеров заготовки детали. Глубина чернового фрезерования зависит от припуска на обработку и мощности электродвигателя станка. Припуск на обработку желательно снять за 1 проход. При чистовом фрезеровании глубина резания не превышает 1-2 мм.
Подача на зуб фрезы выбирается в зависимости от характера обработки (черновое или чистовое фрезерование). При черновом фрезеровании подача на зуб больше, чем при чистовом, так как, чем меньше подача на зуб, тем выше класс шероховатости обработанной поверхности.
По выбранным значениям глубины, ширины фрезерования и подачи на зуб определяют скорость резания.
Режимы фрезерования указывают в операционных картах механической обработки.
Настройка коробки скоростей и подач на заданное число оборотов осуществляется путем установки рукоятки и лимба переключения скоростей и подач в соответствующие положения.
Установка на глубину фрезерования
Прежде чем поднимать или опускать стол, надо ослабить затяжку стопорных винтов. При вращающемся шпинделе осторожно подвести вручную стол вместе с закрепленной заготовкой под фрезу до момента легкого касания. Далее ручным перемещением стола в продольном направлении вывести заготовку из-под фрезы.
Затем вращением рукоятки вертикальной подачи поднять стол на величину, равную глубине резания. Отсчет величины перемещения стола производят по лимбу, т. е. кольцу с делениями. Отсчет по лимбу можно принципиально вести от любого деления шкалы, однако для удобства и упрощения отсчета, после того как фреза коснулась обрабатываемой заготовки, лимб следует установить на нулевое положение, т. е. риску лимба с отметкой 0 совместить с визирной риской.
После установки фрезы на требуемую глубину фрезерования необходимо застопорить консоль и салазки поперечной подачи и установить кулачки включения механической подачи на требуемую длину фрезерования.
После осуществления наладки и настройки станка плавным вращением рукоятки продольной подачи стола подвести обрабатываемую заготовку к фрезе, немного не доводя, включить станок, включить механическую подачу и приступить к работе.
Перед подачей стола в исходное положение (вывод детали из-под фрезы) надо удалить с помощью щетки всю стружку с обработанной поверхности, а стол немного опустить, чтобы не испортить обработанной поверхности детали при обратном ходе. Затем произвести измерение обработанной детали, размеры которой должны соответствовать размерам, указанным в операционной карте. В случае необходимости можно произвести исправление размера путем дополнительного прохода.
