Требования к фрезерованию

Следующий распространенный в деревообработке вид резания — фрезерование. До недавнего времени это была вторичная после пиления операция механической обработки древесины. В последнее же время она, с одной стороны, вторглась и в первичную деревообработку (лесопиление), а с другой — зачастую становится окончательной операцией перед отделкой.

В принципе фрезерование напоминает пиление круглой пилой: главное движение резания вращательное, движение подачи (заготовки) поступательное, сечение стружки серповидное, траектория резания — циклоида. Но есть и ряд отличий. Резание здесь в основном открытое, ширина лезвия составляет десятки и сотни миллиметров. Основное назначение фрезерования — улучшение качества поверхности (вот почему станки для выполнения этой функции часто называют строгальными) и профилирование деталей. Если читатель посмотрит на окно, он увидит, что бруски створки имеют сложный профиль, образованный фрезерованием. У кромок половых досок имеется паз (шпунт) или гребень. Они тоже образованы фрезерованием. Поэтому фрезерные станки широко распространены.

Режущий инструмент бывает двух видов со сменными резцами и в виде цельных фрез (рис. 15). Первый вид часто называют ножевыми валами. Они могут быть круглыми или квадратными. Последние, исходя из техники безопасности, разрешается использовать только в станках с механической подачей, когда закрепленные на них ножи толстые. В круглые ножевые валы закрепляют разное количество ножей, которое зависит от скорости подачи заготовки и требуемой шероховатости поверхности. Их число меняется от 2 до 20. Для ориентировки может пригодиться такой совет: на каждые 10—12 м/мин скорости подачи нужен один нож.


Рис. 15. Виды фрез: а — цельная; б — составная

Способов крепления ножей много. Есть гидравлическое крепление, механическое с помощью винтов и накладок, механическое в прорези вала (головки). Требования к ним одинаковые — надежность крепления и быстрота смены ножа. Оба требования не нуждаются в комментариях, но обратим все же внимание на второе. Читатель легко представит себе занятость наладчика станка сменой инструмента, если станок имеет несколько головок и в каждой головке 6 или 10 ножей, а времени на это дается 15—20 мин. Поэтому, чтобы не страдало качество и безопасность работы, делают сменные головки. При этом предусматривается, что лезвия ножей будут располагаться строго на одной окружности, ножи будут хорошо закреплены для предотвращения их вылета.

Требование о расположении лезвий ножей на одной окружности вообще-то понятно. Отметим, что если какой-то нож выступает больше остальных, то он и будет формировать поверхность, что приведет к снижению качества фрезерования. Автор обращает внимание читателя на то, что и здесь деревообработка диктует свои строгие требования, находящиеся на уровне предельно известных в технике. Речь идет о точности установки ножей, измеряемой микрометрами. Если вспомнить, что длина ножа может достигать 2 м, а их количество 10— 20, то читатель легко может понять, что профессия наладчика фрезерных станков достаточно интересна.

Ножи для фрезерования древесины по длине и ширине соответствуют размерам ножевых головок, куда они вставляются. Толщина их бывает 2—5 мм (тонкие ножи) и 6—12 мм (толстые). Ножи, как правило, бывают прямые, хотя пазы, куда их вставляют, могут быть расположены и под углом к оси или по спирали. Весьма привлекательны спирально расположенные ножи. Головки в этом случае работают почти бесшумно, качество фрезерования повышается.

Важная операция при подготовке ножей — их балансировка. Масса ножей, входящих в одну пару, должна быть одинаковой, иначе начнется вибрация и изогнется ножевой вал, что скажется на работоспособности подшипников и качестве фрезерования. Допускается разница их массы в пределах 3—5 г. Острота лезвия ножей должна быть высокой: радиус закругления острого лезвия равняется 3—4 мкм. Важно еще следить за прямолинейностью лезвия — ее отклонение не должно быть больше 0,1 мм на длине 300 мм.

Фрезерование — метод механической металлообработки, при котором форма и размеры детали (заготовки) изменяются путём её резания при помощи вращающейся фрезы, специального многолезвийного инструмента в виде тела вращения или колеса с зубьями.

При вращении зубья срезают стружку, обрабатывая поверхность заготовки. При выполнении операции фрезерования используется как фреза, так и заготовка. Двигаясь друг относительно друга, они обеспечивают возможность изменять как горизонтальные, так и вертикальные плоскости заготовки (детали), а также обрабатывать её под различными углами.

Фрезерование получило широкое применение в процессах промышленного производства. Применение технологий цифрового контроля и настройки параметров обработки позволяет при помощи этой операции выполнять достаточно сложные работы.

Использование станков с цифровым программным управлением значительно ускорило возможность фрезерования, увеличило количество обрабатываемых деталей за единицу времени без ущерба для качества.

В настоящее время новейшие станки оборудуются специальными лазерными установками и устройствами, которые успешно выполняют функции фрезы, успешно обрабатывают поверхности деталей с помощью направленного луча и позволяют придерживаться строгих и точных размеров заготовки при её обработке.

Однако механическая фрезерная обработка продолжает упорно лидировать, так как она более дешёвая при расчёте затрат своего выполнения.

Виды станков для фрезерования

Станки для фрезерования различаются по нескольким признакам, в первую очередь в зависимости от способов закрепления деталей для их последующей обработки — горизонтальные и вертикальные.

Существуют также универсальные станки, которые позволяют выполнять операции как на горизонтальных, так и на вертикальных поверхностях, а также обрабатывать их под разными углами.

По типам применяемой фрезы выделяют станки в зависимости от следующих видов обработки:

  • для концевого фрезерования, с помощью которого возможно вытачивать канавки, различные пазы, окна и колодцы;
  • для торцевого фрезерования, которое позволяет выполнять операции металлообработки больших поверхностей;
  • для фасонного типа фрезерования — обработка различных профилей, применяется при изготовлении шестерней, червяков, багетов, а также оконных рам;
  • специализированные дисковые фрезы — применяют для отрезания фрагментов или элементов детали.

Выделяют также такие разновидности станков, как встречного и попутного фрезерования. Особенность их устройства заключена в соотношении движения заготовки и инструмента. Такие станки применяют при фрезеровании большого размера заготовок (деталей).

От типа применяемого станка зависит и выбор технологии металлообработки, применение которой возможно для использования в каждом конкретном случае выполнения с заготовкой (деталью) операции фрезерования.

Применяемые технологии

Наиболее оптимальным способом металлообработки считается фрезерование, выполняемое на обычных станках, где заготовка (деталь) надёжно закрепляется на шпинделе. Весь процесс выполнения операции начинается с подготовительных мероприятий.

В начале обработки шпинделю придают небольшую скорость вращения, заготовка (деталь) при этом подводится непосредственно к инструменту. После этого станину отводят, а шпиндель, соответственно, останавливается.

Затем выполняют манипуляции по установке необходимой глубины обработки, резки и включают вращение непосредственно режущего инструмента. Станина перемещается таким образом, чтобы заготовка (деталь) вращающаяся фреза соприкоснулись.

Для выполнения работы с одной заготовкой часто применяют наборы фрез, что позволяет увеличить производительность процессов обработки. Размеры инструментов подбираются таким образом, чтобы соответствовать стандартам, задачам и требованиям точности.

Первоначальная черновая обработка допускается при квалитете точности в пределах 11-12, а заключительные этапы подразумевают значения восемь-девять. Эти требования могут быть повышены до показателей 7или 8, всё зависит от выдвигаемых требований точности.

Особенности металлообработки на фрезерном станке с числовым программным управлением

Металлообработка на фрезерных станках, оборудованных системами числового программного управления, стала применяться в промышленном производстве сравнительно недавно. Стремительное развитие науки и внедрение новейших технических достижений, в том числе и цифровых технологий, позволило обеспечить управление фрезеровочными станками при помощи компьютерных программ.

Фрезеровщик из непосредственного работника, выполняющего металлообработку, стал оператором, управляющим процессом резания путём использования специального цифрового программного обеспечения.

Числовое программное управление позволило увеличить точность фрезерования, ускорить обработку и улучшить общую производительность. Показатель брака в случае использования ЧПУ значительно снизился.

Это позволило наладить серийное производство большого количества деталей, отличающихся сложными геометрическими особенностями и характеристиками, требующими высокой точности обработки.

При помощи компьютерной программы удаётся точно контролировать скорость оборотов шпинделя, а также изменять параметры и траекторию движения инструмента, влиять на глубину и другие особенности резания.

Современные станки с числовым программным управлением могут выполнять также лазерную металлообработку в режиме 3-D ориентации фрезеровочных инструментов. Для этого поверхности заготовки одновременно обрабатываются несколькими инструментами, располагающимися под разными углами по отношению к детали.

Для этого с применением компьютерных программ выполняется 3-D моделирование, особенности которого воспроизводятся станком в процессе металлообработки с высочайшей точностью. К работе на таких станках допускаются операторы высокого уровня подготовки и квалификации.

Особенности фрезерования титановых заготовок (деталей)

Титан получил широкое применение в разных отраслях промышленности, наибольшее количество деталей из этого металла используется в отрасли космонавтики и самолётостроения.

Титан известен своей сложностью обработки. При его обработке максимально уменьшают площадь контакта инструмента и заготовки (детали), используют только острые высокоскоростные фрезы. Начало фрезеровки выполняют по дуге, а в конце снимают фаску под углом.

Стоимость выполнения таких работ зависит от сложности геометрии изготавливаемой детали, особенностей применяемого станка и квалификации оператора или фрезеровщика.

Другие статьи по сходной тематике

Основные понятия о токарной обработке и токарных станках.

Стали марок AISI 409, 430, 439 — аналоги отечественных марок 08×13, 12×17 и 08×17Т

Гидравлические гильотинные ножницы, гильотинные ножницы с ЧПУ для раскроя и обработки листовых материалов.

Правила нанесения обозначений шероховатости поверхностей на чертежах

Читайте так же:  Правовое регулирование опеки и попечительства над несовершеннолетними

Рекомендации по фрезерованию

Выбор диаметра фрезы зависит, как правило, от ширины обрабатываемой заготовки, а также от мощностных характеристик станка. При этом важным фактором, определяющим успешное выполнение операции фрезерования, является взаимное расположение обрабатываемой поверхности и фрезы.

Ширина фрезерования особенно сильно влияет на выбор диаметра фрезы приобработке торцовыми фрезами. В этом случае рекомендуется выбирать диаметр фрезы, превышающий ширину фрезерования на 20–50%.

Если обработка может быть произведена за несколько проходов, то ширина резания за каждый проход должна быть равной 3/4 диаметра фрезы. При этом формирование стружки и нагрузка на режущую кромку будут оптимальными.

Рис. 2.11. Варианты расположения фрезы относительно заготовки

Когда диаметр фрезы значительно превышает ширину заготовки, то ось фрезы следует сместить с оси симметрии заготовки. Конечно, близкое расположение оси фрезы к оси заготовки позволяет обеспечить наикратчайший путь зубьев фрезы в металле, надежное формирование стружки на входе и благоприятную ситуацию относительно ударных нагрузок на пластину. Но когда ось фрезы расположена точно по оси симметрии заготовки, циклическое изменение силы резания при врезании и выходе может привести к возникновению вибраций, которые приведут к повреждению пластины и плохой шероховатости поверхности.

При торцевом фрезеровании по возможности избегайте фрезерования плоскостей с пересечением пазов и отверстий, так как при этом режущие кромки будут работать в неудовлетворительных условиях прерывистого резания. Выполняйте операцию изготовления отверстий после фрезерования. Если такой вариант невозможен, то при пересечении фрезой отверстия снижайте величину подачи на 50% от рекомендованной.

При обработке больших плоскостей старайтесь не прерывать контакт фрезы с заготовкой, обходя поверхность по периметру, а не за несколько параллельных проходов. Обработку углов необходимо осуществлять по радиусу, превышающему радиус фрезы, чтобы исключить возможность возникновения вибраций, связанных с резким увеличением угла охвата фрезы.

При обработке закрытого паза (замкнутой области) основная проблема заключается в трудности первоначального входа инструмента в материал заготовки, так как большинство концевых фрез плохо работают на засверливание. Существует несколько способов решения этой проблемы. Самый простой выход из ситуации – предварительно просверлить технологическое отверстие и затем спокойно опустить в него фрезу. Более интересные способы – маятниковое и спиральное врезания. В этом случае отпадает необходимость предварительного сверления, режущий инструмент входит в материал заготовки плавно.

Особую осторожность нужно соблюдать при обработке тонкостенных карманов. Желательно, чтобы материал выбирался постепенно и обязательно при попутном способе фрезерования. В противном случае появляется вероятность «подрыва» тонкой стенки.

Обрабатывая внутренние радиусы, старайтесь, чтобы радиус фрезы был немного меньше, чем радиус в углу кармана (контура). Дело в том, что в момент, когда фреза входит в угол, ширина фрезерования возрастает скачкообразно, что может привести к «подхвату» инструмента и, как следствие, подрезать обрабатываемый контур или сломать фрезу. При назначении диаметра фрезы для черновой обработки внутренних радиусов желательно, чтобы оставляемый в углах припуск не превышал 0,20×D, где D – диаметр последующей чистовой фрезы.

При обработке глубоких контуров и уступов необходимо обеспечить достаточную жесткость инструмента во избежание его отжима и исключения «конусности» обработанной поверхности. Желательно, чтобы диаметр инструмента D удовлетворял условию H

Рис. 2.15. Простейшие способы подвода инструмента

При выполнении чернового и особенно чистового фрезерования инструмент следует подводить к обрабатываемой поверхности по касательной или по прямой линии под острым углом. Следуя этому правилу, необходимо и отводить инструмент. Дело в том, что при первоначальном врезании в материал заготовки фреза подвергается резкой нагрузке, что может привести к ее поломке или к тому, что на поверхности детали в месте входа фрезы в материал останется след или неровность. Если врезание будет плавным, то нагрузка на инструмент будет возрастать постепенно и поверхность останется «чистой».

Фрезерование шпоночных пазов

Шпоночные соединения весьма распространены в машиностроении. Шпоночные соединения бывают с призматическими, сегментными, клиновыми и другими сечениями шпонок. На рабочих чертежах вала должны быть проставлены размеры: для вала с призматической шпонкой (72, а) и для вала с сегментной шпонкой (72, б).

Шпоночные пазы (73) делятся на сквозные 2, открытые (с выходом) 1 и закрытые 3. Фрезерование шпоночных пазов является весьма ответственной операцией. От точности шпоночного паза зависит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. К обработанным фрезерованием шпоночным пазам предъявляют жесткие технические требования согласно ГОСТ 7227—58.

Ширина шпоночного паза должна быть выполнена по 2-му или 3-му классу точности:

по глубине шпоночный паз должен быть выполнен по 5-му классу точности;

длина паза под шпонку по 8-му классу точности.

Невыполнение этих требований при фрезеровании шпоночных пазов приводит к необходимости применения трудоемких пригоночных работ при сборке — припиливанию шпонок или других сопрягаемых деталей.

Кроме указанных выше требований в отношении точности к шпоночному пазу предъявляется также требование в отношении точности его расположения и шероховатости поверхности. Боковые грани шпоночного паза должны быть расположены симметрично относительно плоскости, проходящей через ось вала: шероховатость поверхности боковых стенок должна находиться в пределах 5-го класса шероховатости, а иногда и выше.

Если фреза изготовлена по верхнему предельному отклонению, то чтобы уложиться в допуск по ширине паза, на все погрешности системы деталь — фреза — станок остается всего 0,016 мм, в то время как допустит мое биение фрезы может быть 0,02 мм. При этом не учтены еще погрешности крепления фрезы.

Практика показывает, что для обработки шпоночного паза, укладывающегося в поле допуска ПШ, приходится тщательно производить подбор фрез и делать пробные проходы. В серийном и массовом производстве стремятся по возможности шпоночные соединения заменять шлицевыми.

Дисковые фрезы пазовые по ГОСТ 3964—69 предназначаются для фрезерования неглубоких пазов. Они имеют зубья только на цилиндрической части.

Пазовые фрезы затылованные по ГОСТ 8543—71 предназначаются также для обработки пазов. Их затачивают только по передней поверхности. Достоинством этих фрез является то, что они не теряют размера по ширине после переточек. Они выпускаются диаметром от 50 до 100 мм и шириной от 4 до 16 мм.

Шпоночные фрезы по ГОСТ 9140—68 применяются для фрезерования шпоночных пазов и изготовляются с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Шпоночные фрезы имеют два режущих зуба с торцовыми режущими кромками, выполняющими основную работу резания. Режущие кромки фрезы направлены не наружу, как у сверла, а в тело инструмента. Такие фрезы могут работать с осевой подачей (как сверло) и с продольной подачей. Переточка фрез производится по торцовым зубьям, вследствие чего диаметр фрезы практически остается неизменным. Это является очень важным для обработки пазов.

Фрезы с цилиндрическим хвостовиком изготовляют для диаметра от 2 до 20 мм с коническим хвостовиком от 16 до 40 мм. В настоящее время инструментальные заводы выпускают цельные твердосплавные шпоночные фрезы диаметром 3, 4, 6, 8, и 10 мм с углом наклона винтовой канавки 20° из сплава ВК8. Эти фрезы применяют главным образом при обработке закаленных сталей и трудно обрабатываемых материалов. Применение этих фрез позволяет увеличить производительность труда в два-три раза и повысить шероховатость обработанных поверхностей на два класса шероховатости.

Фрезы для пазов под сегментные шпонки насадные по ГОСТ 6648—68 предназначаются для фрезерования всех пазов под сегментные шпонки диаметром 55 — 80 мм.

Закрепление заготовок. Заготовки валов для фрезерования в них шпоночных пазов и лысок удобно закреплять в призмах. Для коротких заготовок достаточно одной призмы. При большой длине вала 2 заготовку устанавливают на двух призмах 3 (75). Правильность расположения призмы на столе станка обеспечивается шипом в основании призмы, входящим в паз стола, как показано на рисунке справа. Валы закрепляют прихватками 1. Во избежание прогиба вала при закреплении необходимо следить, чтобы прихваты опирались на вал над призмами. Под прихваты следует положить тонкую медную или латунную прокладку, чтобы не повредить окончательно обработанной цилиндрической поверхности вала. На 76 показаны тиски для закрепления валов. Тиски на столе можно закреплять либо в положении, показанном на 76, либо можно повернуть их на 90°. Поэтому они пригодны для закрепления валов как на roj изонтально-фрезерных, так и на вертикально-фрезерных станках. Вал устанавливается цилиндрической поверхностью на призму 5 и при вращении маховичка 1 зажимается губками 3 и б, которые поворачиваются вокруг пальцев 2 и 7. Призму 5 можно установить в тисках другой стороной для закрепления вала большего диаметра. Упор 4 служит для установки вала по длине.

На 77 показана- магнитная призма с постоянным магнитом. Корпус призмы состоит из двух частей, между которыми размещен оксидно-бариевый магнит. Для закрепления валика достаточно повернуть рукоятку выключателя на 90°. Сила зажима вполне достаточна для фрезерования на валиках шпоночных пазов, лысок и т. д.

Одновременно с закреплением детали призма притягивается к опорной поверхности стола станка.

Фрезерование сквозных шпоночных пазов. Шпоночные пазы фрезеруют после окончательной обработки цилиндрической поверхности. Сквозные пазы и открытые пазы с выходом канавки по окружности с радиусом, равным радиусу фрезы, обрабатывают дисковыми фрезами. Превышение размера ширины паза по сравнению с шириной фрезы составляет 0,1 мм и более. После заточки дисковых пазовых фрез ширина фрезы несколько уменьшается, поэтому использование фрез возможно лишь до определенных пределов, после чего фрезы применяют для других работ, когда не столь важен размер по ширине.

Фрезерование сквозных шпоночных пазов разберем на примере. Пусть требуется профрезеровать шпоночный паз (см. 72) с размерами d = 40 мм; Ъ = 2 мм; t = 5 мм; материал — сталь 45.

Читайте так же:  Адвокат в коммунаре

Выбор типоразмера фрезы. Для выполнения этой операции выберем дисковую пазовую фрезу из быстрорежущей стали Р6М5. Размеры фрезы: D = 80 мм, 5=12 мм, d = 21 мм,

На 78 показана установка заготовки и фрезы при фрезеровании сквозного шпоночного паза.

При установке фрезы на оправку необходимо добиться, чтобы фреза имела минимальное биение по торцу. Заготовку закрепляют в машинных тисках с медными или латунными накладками на губках.

При правильно установленных тисках точность установки закрепленного в них вала можно и не проверять. Установить фрезу следует так, чтобы она была расположена симметрично относительно диаметральной плоскости, проходящей через ось вала. Для выполнения этого условия пользуются следующим приемом. После закрепления фрезы и проверки ее биения индикатором фрезу устанавливают предварительно в диаметральной плоскости вала. Точная установка производится с помощью угольника и штангенциркуля.

Из 19 видно, что размер S равен где Т—ширина полки угольника, мм, d — диаметр вала, мм, В — ширина фрезы, мм.

Для установки фрезы необходимо поставить фрезу в поперечном направлении на размер S со стороны одного из выступающих над тисками концов вала. Проверить этот размер штангенциркулем. Затем поставить угольник с другой стороны вала, как это показано на 79 пунктиром, и еще раз проверить размер S. Если оба отсчета по штангенциркулю совпадут, то это означает, что фреза относительно вала установлена правильно.

Для точной и быстрой установки дисковой фрезы в диаметральной плоскости применяют приспособление (80). Дисковую фрезу / устанавливают по вырезу двусторонней призмы 2, которая в свою очередь установлена по цилиндрической поверхности валика 3. Точность расположения шпоночного паза в диаметральной плоскости обеспечивается соосностью V-образных пазов призмы 2. Правильность изготовленного паза проверяется по шаблону (см. 78).

При фрезеровании шпоночных пазов быстрорежущими шпоночными фрезами на валах, изготовленных из сталей 45 и 4ОХ, рекомендуется применение следующих режимов резания: sz = 0,15 -г 0,25 мм/зуб, скорость резания v = 30 -г- 40 м/мин. Режимы резания при фрезеровании твердосплавными шпоночными фрезами тех же сталей отличаются тем, что при тех же подачах на зуб скорость резания можно

увеличить в два-три раза и довести до 80— 100 м/мин.

Следует иметь в виду, что подача на врезание при работе как быстрорежущими, так и твердосплавными шпоночными фрезами должны быть в 1,5 раза меньше продольных. В случаях фрезерования шпоночных пазов в два прохода подачи при втором проходе могут быть в 1,5—2 раза больше, чем при первом проходе. Настройка станка на выбранные режимы фрезерования ничем не отличается от ранее рассмотренных случаев. Установка на глубину фрезерования. Начальный момент касания фрезы с цилиндрической поверхностью заготовки происходит по линии, если после установки фрезы над валом производить одновременно медленный подъем стола

до касания с фрезой и перемещение в продольном направлении. Установив момент касания фрезы с валом, отвести стол из-под фрезы. Выключить станок и вращением рукоятки вертикальной подачи поднять стол на глубину шпоночной канавки t = 5 мм. Закрепить вертикальные салазки.

Фрезерование паза. Осторожно подвести фрезу к валу, включить продольную подачу и произвести фрезерование паза. Выключить станок, снять заусенцы напильником и проверить размеры паза. Глубину паза проверяют по размеру 35 мм (см. 78) штангенциркулем. Ширину паза, как правило, лучше проверять по специальному шаблону (см. 78).

Фрезерование закрытых шпоночных пазов. Фрезерование закрытых шпоночных пазов можно производить на горизонтально-фрезерных станках. На 81, а показана установка заготовки и фрезы на горизонтально-фрезерном, а на 81,6 — на вертикально-фрезерном станке. Рассмотрим обработку паза: d = 60 мм. ft = 18 мм; h—1 мм; обрабатываемый материал

сталь 40Х. .Выберем для фрезерования шпоночную фрезу из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком диаметром 0 = 18 мм, г=2.

Подготовка к работе. Для закрепления вала пользуются специальными самоцентрирующими тисками (см. 76) или призмами (см. 75). Так как установка для фрезерования по 81, а отличается от установки по 81,6 лишь расположением шпинделя, разберем только порядок фрезерования шпоночного паза на горизонтально-фрезерном станке.

Установив и закрепив вал в тиски и вымерив его по разметке рейсмасом, приступить к установке фрезы.

Установка шпоночной (или концевой) фрезы в диаметральной плоскости вала показана на 82, а. Стол станка переместить рукояткой вертикальной подачи до соприкосновения с фрезой (показана пунктиром).

Другой способ установки («по.. яблочку») шпоночной или концевой фрезы в диаметральной плоскости фрезы состоит в следующем. Вал устанавливают по возможности точно (на глаз) относительно фрезы (83, а) и вращающуюся фрезу медленно приводят в соприкосновение с обрабатываемым валом до тех пор, пока на поверхности вала не появится едва заметный след фрезы. Если этот след получается в виде полного круга (83, б), то это означает, что фреза расположена в диаметральной плоскости вала. Если след имеет форму неполного круга (83, s), то необходимо сместить стол.

Установка на глубину паза. Обрабатываемый вал, диаметральная плоскость которого совпадает с осью фрезы, подводят до соприкосновения с фрезой. При этом положении стола отмечаем показание лимба винта поперечной или вертикальной подачи, затем перемещаем или поднимаем стол на глубину резания В.

Закрытые шпоночные пазы, допускающие пригонку, фрезеруют двумя способами:

а) срезанием вручную на глубину 4—5 мм

и продольной механической подачей, затем

снова врезанием на ту же глубину и продольной

подачей, но в другом направлении;

б) врезанием вручную на полную глубину

паза и дальнейшей механической продольной

Схема фрезерования шпоночных пазов способом «маятниковая подача»

Этот способ применяют при фрезеровании шпоночными фрезами диаметром свыше 12— 14 мм.

Контроль ширины шпоночного паза следует производить калибром согласно допуску, указанному на чертеже.

Фрезерование открытых шпоночных пазов с выходом канавки по окружности с радиусом, равным радиусу фрезы, производят дисковыми фрезами. Пазы, в которых не допускается выход канавки по радиусу окружности, фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами.

Фрезерование пазов сегментных шпонок производится хвостовыми или насадными фрезами под сегментные шпонки, диаметр которых должен быть равен двойному радиусу канавки. Подача производится в вертикальном направлении, перпендикулярном оси вала (84).

Фрезерование пазов на шпоночно-фрезерных станках. Для получения точных по ширине пазов обработку ведут на специальных шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей, работающих двузубыми шпоночными фрезами. При этом способе фреза врезается на 0,2— 0,4 мм и фрезерует паз по всей длине, затем опять врезается на ту же глубину, как и в предыдущем случае, и фрезерует паз опять на всю длину, но в другом направлении (85). Отсюда и происходит название метода — «маятниковая подача». По окончании фрезерования шпиндель автоматически возвращается в исходное положение и выключается продольная подача фрезерной бабки. Этот метод является наиболее рациональным при изготовлении шпоночных пазов в серийном и массовом производстве, так как дает точный паз, обеспечивающий взаимозаменяемость в шпоночном соединении. Кроме того, поскольку фреза работает торцовыми и режущими кромками, она будет долговечнее, так как не будет изнашиваться по периферии. Недостатком этого способа является зна-

чительно большая затрата времени по сравнению с фрезерованием за один-два прохода.

Фрезерование пазов на автоматизированных шпоночно-фрезерных станках немерным инструментом производится с осциллирующим (колебательным) движением инструмента. Регулируя размах осциллирования от нуля до требуемой величины, можно фрезеровать шпоночные пазы с требуемой точностью по ширине.

При фрезеровании с осциллированием ширина фрезы меньше ширины обрабатываемого паза. Так, станок, модели МА-57 предназначается для фрезерования открытых шпоночных пазов на валах электродвигателей дисковыми трехсторонними фрезами в автоматизированном производстве. Станок модели 6Д92 предназначен для фрезерования закрытых шпоночных пазов немерными концевыми фрезами. Требуемая ширина паза достигается за счет того, что фрезе придается осциллирующее движение в направлении, перпендикулярном продольной подаче. Станок может быть встроен в автоматическую линию.

Контроль размеров пазов и канавок

Контроль размеров пазов и канавок можно производить как штриховыми измерительными инструментами (штангенциркуль, штанген-глубиномер), так и калибрами. Измерение и отсчет размеров пазов с помощью универсальных инструментов не отличаются от измерений других линейных размеров (длина, ширина, толщина, диаметр). Контроль ширины паза может быть произведен круглыми и листовыми предельными калибрами — пробками. На 86, а приведен контроль ширины паза заданного размером 20+0Л мм. В этом случае

проходная сторона калибра имеет размер 20,0 мм, а непроходная — 20,1 мм. Глубина паза контролируется предельным шаблоном — глубиномером.

На 86, б показан контроль глубины паза, заданного размером 10+0>2 мм. Непроходная (большая) сторона шаблона имеет размер 10,2 мм, а проходная—10,0 мм.

Симметричность расположения шпоночного паза относительно оси вала контролируется специальными шаблонами и приспособлениями.

§ 12. Требования техники безопасности при работе на фрезерных станках.

При работе на фрезерных станках возможны несчастные случаи в результате соприкосновения с вращающейся фрезой, передаточным механизмом (зубчатыми колесами, шкивами и пр.) и другими вращающимися частями станка, а также попадания в рабочего отлетающих частиц фрезы при ее поломке. Возможны также ранения при попадании в рабочего отлетающей стружки, в особенности при скоростном фрезеровании, при соприкосновении рук рабочего со стружкой, при установке, снятии, транспортировании деталей и приспособлений, при обработке деталей, при неосторожном пользовании ручным инструментом.

Перед пуском станка необходимо убрать со стола станка инструмент и оставшиеся крепежные приспособления, подвести к фрезе трубку с охлаждающей эмульсией, поставить на место защитный кожух (экран), после чего приступить к обработке детали.

Во избежание поломки зубьев фрезы направление вращения фрезы и направление подачи должны быть встречными. Попутное фрезерование (одинаковое направление вращения фрезы и подачи) допускается только на специальных станках.

Читайте так же:  Как оформить инвалидность после ампутации ног

В случае биения или вибрации фрезы станок надо остановить и устранить причину (затупление фрезы, прогиб оправки и др.).

При работе фрезерного станка не допускаются его смазывание и чистка, перестановка трубопровода охлаждения, измерение обрабатываемой детали, снятие ограждения. Если стружка вылетает за пределы ограждения, что может иметь место при скоростном фрезеровании или при обработке бронзы, чугуна, силумина, рабочему во избежание поражения глаз необходимо пользоваться защитными очками. По окончании обработки деталь нужно снимать осторожно, избегая касания руками ее острых граней.

Перед установкой на станок необходимо очистить от стружки и масла обрабатываемые детали и приспособления, особенно соприкасающиеся их базовые и крепежные поверхности. Это позволит обеспечить правильную установку и прочность крепления детали. Детали необходимо закреплять в местах, находящихся, по возможности, ближе к обрабатываемой поверхности.

При креплении детали за необработанные поверхности рекомендуется применять тиски и приспособления с насечкой на прижимных губках. При пользовании для закрепления деталей пневматических, гидравлических и электромагнитных приспособлений необходимо тщательно оберегать от механических повреждений трубки подачи воздуха или жидкости, а также электропроводку.

Деталь к фрезе следует подавать только после начала ее вращения. Перед измерением обрабатываемой детали фрезу следует отвести на безопасное расстояние. Прежде чем вынуть деталь из тисков, патрона или прижимных планок, необходимо остановить станок и отвести режущий инструмент.

Набор фрез надлежит устанавливать на оправку так, чтобы зубья их были расположены в шахматном порядке. Врезание фрезы, в деталь должно происходить постепенно; механическую подачу необходимо включать до соприкосновения детали с фрезой. При ручной подаче нельзя допускать резких увеличений скорости и глубины резания. При фрезеровании недопустимо вводить руки в опасную зону вращения фрезы. Следует пользоваться только исправной фрезой. Перед установкой фрезы необходимо проверить надежность и прочность крепления зубьев или пластин твердого сплава в корпусе фрезы; целость и правильность заточки пластин твердого сплава. Последние не должны иметь выкрошившихся мест, трещин, прижогов. Если режущие кромки фрезы затупились или выкрошились, ее следует заменить. Необходимо внимательно следить за наличием ограждения фрезы и работать только с огражденной фрезой.

Нельзя допускать скопления стружки на фрезе и оправке. При обработке вязких сталей необходимо применять фрезы со стружколомающими устройствами. Снимая фрезу со шпинделя, запрещается поддерживать ее незащищенными руками, следует пользоваться эластичной прокладкой.

Приступая к работе на фрезерном станке, необходимо, устранив забоины, тщательно очистить отверстие шпинделя, хвостовик оправки или фрезы, а также поверхность передней втулки перед установкой в шпиндель При установке хвостовика инструмента в отверстие шпинделя следует убедиться в том, что он садится плотно, без люфта. Установленную и закрепленную фрезу необходимо проверить на биение. Радиальное и торцовое биение не должно превышать 0,1 мм.

При снятии переходной втулки, оправки или фрезы со шпинделя надлежит пользоваться специальной выколоткой, подложив на стол станка деревянную подкладку.

При скоростном фрезеровании необходимо применять ограждения и приспособления для улавливания и отвода стружки (специальные стружкоотводчики, улавливающие и отводящие стружку в стружкосборник, прозрачные экраны или щитки).

Не следует оставлять ключ на головке затяжного болта после установки фрезы или оправки. Чтобы остановить станок, необходимо выключить подачу, затем отвести фрезу от отрабатываемой детали и выключить двигатель.

Во время работы станка нельзя открывать или снимать ограждения и предохранительные устройства. При работе на тяжелых станках необходимо использовать устойчивые прочные подставки или лестницы, чтобы находясь на них, можно было наблюдать за обработкой детали.

Фрезерные станки оборудуют быстродействующими и надежными тормозными устройствами. Передаточные валы, карданные соединения, выступающие задние концы шпинделей и шомполов фрезерных станков тщательно ограждают.

Конструкции консольно-фрезерных станков позволяют осуществить удобное и безопасное удаление стружки из пространства между консолью и станиной, а также укрытие этого пространства.

Специальные и специализированные станки, а также универсальные станки, применяемые в массовом и крупносерийном производстве, снабжают ограждениями фрез, совмещенными с пылестружкоприемниками, присоединенными к групповым или индивидуальным отсасывающим устройствам (см. рис. 5).

Конструкция сборных фрез предусматривает надежное закрепление зубьев, исключающее выпадание их во время работы. Эти фрезы, а также фрезы с пластинками из твердого сплава или быстрорежущей стали подвергают тщательному техническому контролю. Применять дисковые фрезы с трещинами или поломанными зубьями запрещается. Для удаления стружки вблизи вращающейся фрезы рабочим выдают кисточки с деревянными ручками длиной не менее 250 мм.

Требования к фрезерованию

Фрезерование СОЖ

Таким образом, применение СОЖ непосредственно связано с решением следующих задач:
— улучшение технологических показателей точности и шероховатости, достигаемых обработкой;
— повышение экономической эффективности выполняемой операции (рост производительности, увеличение стойкости инструмента, снижение затрат на инструмент);
— охрана окружающей среды.

Фрезерование характеризуется прерывистым резанием, в процессе которого режущее лезвие (зуб) инструмента испытывает циклическую тепловую нагрузку. Зуб фрезы, входя в материал обрабатываемой заготовки и покидая

его, находится под действием резкого изменения температуры окружающей среды. Режущая кромка пребывает в состоянии повторяющегося термического шока. Сегодня основным инструментальным материалом является твёрдый сплав – спекаемый металлокерамический продукт, получаемый технологией порошковой металлургии. Он достаточно чувствителен к существенному перепаду температур, вызывающему разрушение кромки. В данном случае подача СОЖ может усилить отрицательный эффект «шоковой терапии» фрезы, вольно или невольно способствуя её преждевременному износу. Избыточное тепло приводит к пластической деформации кромки, а значительная разница температур – к термическим трещинам. Дополнительным осложняющим фактором становятся и особенности операции: фрезерование труднообрабатываемых материалов, черновое резание с большим припуском на проход и т. п. – в такой ситуации наблюдается усиленное теплообразование. Следовательно, наряду с бесспорными достоинствами применение СОЖ обладает не менее очевидными недостатками.

В то же время в ряде случаев подвод СОЖ просто необходим, так как без него производительное резание невозможно: например, фрезерование титана или жаропрочных материалов на основе никеля, различных марок нержавеющей стали аустенитной или аустенитно-ферритной (двухфазной) групп, высоколегированного износостойкого чугуна со специальными свойствами. При обработке глубоких полостей или узких пазов подвод СОЖ существенно улучшает отвод стружки и предотвращает вторичное резание.

Традиционно подвод смазочно-охлаждающей жидкости проводится под «низким» давлением (20 бар). Прогресс станкостроения позволил использовать технологию подачи СОЖ под высоким давлением (англ. НРС – high-pressure cooling) в районе 80 бар и намного больше (Ultra HPC). При использовании обычного метода подвода СОЖ усиленное выделение тепла приводит к образованию в зоне резания парового слоя, который затрудняет теплопередачу.

Струя СОЖ под высоким давлением пробивает этот слой и устраняет указанное препятствие. Кроме того, она улучшает процесс резания металла и способствует образованию тонкой стружки. Разумеется, чтобы воспользоваться преимуществами подвода СОЖ под высоким давлением, требуются особые фрезерные станки или же проведение соответствующей модернизации имеющегося оборудования.

Фрезерование без СОЖ и другие варианты
Оставим в стороне те случаи, когда подача СОЖ буквально «жизненно» необходима для эффективного фрезерования. Закономерен вопрос: если смазочно-охлаждающая жидкость действительно ухудшает выполнение операции, возможно,

Другой пример – высокоскоростное фрезерование (англ. HSM – high speed milling), в первую очередь, закалённых сталей твёрдостью HRC 45 и выше. Резание в этом случае отличается снятием тонкой стружки, и в качестве СОТС настоятельно рекомендуется использовать только воздух. В обоих приведенных случаях отказ от СОЖ кардинально повышает стойкость инструмента.

Другими немаловажными факторами, без учёта которых всестороннее рассмотрение вопроса невозможно, являются экономика охлаждения и безопасность труда. В серийном производстве расходы на режущий иструмент составляют примерно 3% стоимости операции механической обработки. Доля затрат, связанных с СОЖ (приобретение, обслуживание, фильтрация и т.д.), по оценкам различных источников в ряде случаев приближается к 12 и даже 17%. Длительное воздействие смазочно-охлаждающей жидкости способствует развитию профессиональных заболеваний у персонала. Совершенствование международных и национальных стандартов, отраслевых нормативных документов и внутризаводских инструкций ужесточает требования к СОЖ и, несомненно, сказывается на её стоимости. Станки, предназначенные для сухого фрезерования, при прочих равных условиях конструктивно проще, а следовательно, и дешевле:

Еще статьи:

  • Повар требования и обязанности Должностная инструкция повара 4-го разряда ______________________________ (инициалы, фамилия) (наименование организации, ______________________ предприятия и т.п., его (директор или иное организационно-правовая форма) должностное лицо, уполномоченное утверждать должностную […]
  • Денежная компенсация взамен жилья военнослужащим Калькулятор (программа) ориентировочного расчета ЕДВ на жилье военнослужащим (с января 2014 года) Калькулятор позволяет произвести онлайн расчёт единовременной денежной выплаты (ЕДВ) на приобретение военнослужащими жилого помещения. Данная единовременная денежная компенсация будет […]
  • Подготовить отчетность в пфр ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ ОБ ИЗМЕНЕНИЯХ В ПЕНСИОННОЙ СИСТЕМЕ Отчетность с 2017 года Постановление Правления ПФ РФ от 11.01.2017 N 3п"Об утверждении формы "Сведения о страховом стаже застрахованных лиц (СЗВ-СТАЖ)", формы "Сведения по страхователю, передаваемые в ПФР для ведения индивидуального […]
  • Детские пособия добавили Индексация пособий с 1 февраля 2018 года Детские пособия в России, установленные законом «О государственных пособиях гражданам, имеющим детей», с 1 февраля 2018 года проиндексированы на 2.5% в соответствии с постановлением Правительства от 26.01.2018 г. № 74. Это повышение затронет […]
  • Нотариус научный проезд 17 Нотариус г. Москвы Гончарова О. С., Научный проезд, 19 Адрес и график работы Контактная информация Нотариус г. Москвы Гончарова О. С. на подробной карте Похожие юристы рядом: Хотите добавить свой отзыв? Заполните форму ниже! Внимание! Нецензурная речь будет удаляться. Внимание! Чужие […]
  • Налог на прибыль при упрощенке Налог на прибыль при УСН Подборка наиболее важных документов по запросу Налог на прибыль при УСН (нормативно-правовые акты, формы, статьи, консультации экспертов и многое другое). Нормативные акты: Налог на прибыль при УСН Статьи, комментарии, ответы на вопросы: Налог на прибыль при […]