Обработка металла

Фрезерное дело

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Цилиндрические фрезы применяют для обработки плоскостей. Зубья цилиндрической фрезы располагают по винтовой линии с определенным углом наклона винтовой канавки со.

Цилиндрические фрезы изготовляют по ГОСТ 3752—71 с мелкими зубьями и с крупными зубьями, со вставными ножами по ГОСТ 9926—61 и со вставными нотами составные. Фрезы, оснащенные винтовыми пластинками твердого сплава, изготовляют по ГОСТ 8721— 69.

Основными размерами цилиндрических фрез являются длина фрезы L, диаметр фрезы Д диаметр отверстия d, число зубьев z.

Цилиндрические фрезы изготовляют из быстрорежущей стали, а также оснащают пластинками твердых сплавов. Изготовление цилиндрических фрез со вставными ножами (зубьями) позволяет более экономно использовать дорогостоящий инструментальный материал.

По направлению вращения фрезы делят на право- и леворежущие (см. табл. 3). Право-режущими называют такие фрезы, которые при работе должны вращаться по часовой стрелке, если на фрезу смотреть со стороны заднего конца шпинделя (или против часовой стрелки, если смотреть со стороны подвески-серьги). Леворежущими фрезами называют такие фрезы, которые при работе должны вращаться против часовой стрелки, если смотреть со стороны заднего конца шпинделя (или по часовой стрелке, если смотреть со стороны подвески).

Если смотреть на фрезу со стороны подвески, то праворежущая фреза отбрасывает стружку вправо, а леворежущая — влево.

Цилиндрические фрезы в зависимости от того, какой стороной они установлены на оправке, могут быть использованы и как праворежушие. и как леворежущие. Направление резания можно изменить, перевернув фрезу на оправке.

Выбор типа и размера цилиндрической фрезы

Выбор типа и размера фрезы зависит от данных конкретных условий обработки (размеры обрабатываемой заготовки, марка обрабатываемого материала, величины припуска на обработку и др.).

Фрезы с крупным зубом применяют для черновой и получистовой обработки плоскостей, фрезы с мелким зубом — для получистовой и чистовой обработки.

Наладка и настройка фрезерного станка для выполнения различных работ

Наладка — подготовка технологического оборудования и оснастки к выполнению определенной технологической операции (установка оправки на станке; установка фрезы и установочных колец на оправке; проверка биения фрезы; установка приспособления на станке; выверка заготовки относительно инструмента; расстановка упоров, ограничивающих ход стола и др.).

Настройка фрезерного станка заключается в установлении требуемого числа оборотов шпинделя станка, заданной минутной подачи и глубины фрезерования.

Установка и закрепление фрезы. После того как выбран оптимальный для данных условий обработки типоразмер цилиндрической фрезы, производят ее установку и закрепление. В соответствии с размером диаметра отверстия фрезы выбирают необходимый диаметр оправки.

На отечественных заводах применяются оправки стандартных диаметров:  16, 22, 27, 32. 40, 50 и 60 мм. На 33 показана фрезерная оправка 3 для крепления цилиндрической или дисковой фрез или набора фрез с установочными кольцами 5.

Фрезерная оправка ставится в конус шпинделя и затягивается шомполом 7. На оправку надевают установочные (проставные) кольца и на требуемом расстоянии от торца шпинделя — фрезу 4. Затем снова надевается ряд колец и конусная втулка 8 под серьгу с учетом желаемого удаления серьги от фрезы. Набор колец с фрезой (или набором фрез) и конусной втулкой затягивается на оправке гайкой 1. После этого серьга подвигается на конусную втулку оправки до отказа и крепится на хоботе гайки 2. Хобот также должен быть закреплен на станине гайками 6. При тяжелых работах устанавливается вторая серьга, для чего в набор включается и вторая конусная втулка.

Для расположения одной или нескольких фрез на оправке пользуются установочными кольцами двух типов различной ширины (34, а, б).

Нормальный набор установочных колец, прилагаемых к фрезерному станку, состоит из колец шириной от 1 до 50 мм; 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4; 1,5; 1,6; 1,7; 1,8; 1,9; 2,0; 3,0; 5,0; 8,0;10; 15: 20; 30; 40 и 50 мм.

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 (35). Если на оправке должно быть установлено несколько фрез, не имеющих торцового кантакта, то правильность их взаимного расположения достигается набором промежуточных колец 2, которые устанавливают между ними.

Установка дополнительной серьги

Порядок установки н закрепления фрезы

1. Выдвинуть хобот станка поворотом торцового ключа, предварительно отвернув стопорящие винты (36).

2.         Снять  серьгу,  предварительно  отвернув

винт.

3.         Вставить оправку коническим концом в

отверстие шпинделя, совместить пазы во флан

це оправки с сухарями на конце шпинделя и за

крепить оправку шомполом. Конический хвос

тик оправки должен плотно входить в кониче

ское 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 устано

вочные кольца и фрезу. Обратить внимание на

соответствие направления вращения шпинделя

станка направлению винтовых канавок фрезы.

Следует запомнить, что надо выбирать обязательно схемы с разноименными направлениями винтовых канавок фрезы и направлением вращения шпинделя (табл. 3).

Из таблицы видно, что при работе на горизонтально-фрезерных станках следует приме-

нять цилиндрические фрезы с левым направлением винтовых канавок при правом вращении фрезы (вариант 1, табл. 3) или с правым направлением винтовых канавок при левом направлении вращения фрезы (вариант 2, табл. 3). Это объясняется тем, что в случаях с разноименным

направлением винтовых канавок фрезы и направлением ее вращения осевая составляющая силы резания Рх направлена в сторону шпинделя, т. е. более жесткой опоры. При этом она будет вдавливать оправку в отверстие шпинделя, а не вытягивать фрезу с оправкой из гнезда шпинделя и давить на менее жесткую опору — серьгу. Теперь возвратимся к установке и закреплению фрезы. После того как надели на оправку 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 оп

равки   (шейка)   вошел   в   подшипник   серьги

(37, а).

6.         Закрепить фрезу на оправке, затянув клю

чом гайку (37, б).

7.         Закрепить хобот и смазать подшипник

серьги.

8.         Проверить биение фрезы и оправки, ко

торое должно соответствовать существующим

нормам. Для проверки биения оправки и фрезы

следует пользоваться индикатором со штати

вом.

Проверка биения фрезы

Для проверки биения фрезы применяют прибор, показанный на 38. Радиальное биение режущих кромок относительно отверстия для фрез диаметром до 100 мм не должно превышать 0,02 мм для двух смежных зубьев и 0,04 для двух противоположных зубьев. Биение опорных торцов при проверке на оправке 0,02 мм для фрез длиной до 50 мм и 0,03 мм для фрез длиной более 50 мм.

Радиальное биение двух смежных зубьев фрез диаметром от 100 до 125 мм не более 0,02 мм, а фрезы — не более 0,05 мм; для фрез диаметром свыше 125 мм — соответственно 0,03 мм и 0,08 мм.

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. На 39 показана расстановка упоров, ограничивающих продольный ход стола широкоуниверсального станка 6Р82Ш. Упорные кулачки 1 и 2 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 упрётся в выступ рычага 3 и не поставит его в среднее положение, выключив тем самым механическую подачу.

После поворота рычага 3 влево стол полу-, чит автоматическую подачу справа налево и будет перемещаться до тех пор, пока кулачок 2 не упрется в выступ на рычаге 3 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 (подробнее см. стр. 99).

Подача смазочно-охлаждающей жидкости. Следует подобрать для данных условий обработки соответствующую СОЖ (см. § 7) и убедиться в надежности работы системы подачи жидкости.

Выбор режимов фрезерования. Выбрать режимы фрезерования означает, что для заданных условий обработки (материал и марка заготовки, ее профиль и размер) выбрать оптимальный тип и размер фрезы, марку материала фрезы и геометрические параметры режущей части, а также оптимальные параметры режимов фрезерования: ширина фрезерования, глубина фрезерования, подача на зуб, скорость резания, число оборотов шпинделя, минутная подача, эффективная мощность фрезерования и машинное время.

В гл. IX подробно разобран вопрос об установлении режимов фрезерования. Здесь ограничимся лишь некоторыми сведениями по этому вопросу*.

Выбор типа и размера цилиндрических фрез и их геометрических параметров разобран ранее. 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 один 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.

В порядке, указанном ранее, определяем режим резания по таблицам. Для фрез со вставными ножами и крупным зубом подача на зуб задается в пределах 0,05—0,4 мм/зуб. Примем подачу на зуб sz = 0,02 мм/зуб. Скорость резания при обработке стали этими фрезами назначается в пределах 35—55 м/мин. Для нашего случая v = 42 м/мин.

Далее в зависимости от диаметра фрезы и принятой скорости резания определяем число оборотов шпинделя по формуле (2) и выбираем ближайшую ступень чисел оборотов, которая имеется на данном станке.

Для определения числа оборотов шпинделя по заданной скорости резания и выбранному

 диаметру фрезы можно воспользоваться графиком (40). Из точки, соответствующей принятой скорости резания, проводят горизонтальную линию, а из точки с отметкой'выбранного диаметра фрезы — вертикальную. В точке пересечения указанных линий определяют ближайшую ступень чисел оборотов фрезы, имеющихся на данном станке. Так, например, в нашем примере число оборотов шпинделя при фрезеровании цилиндрической фрезой диаметром D = 110 мм при скорости резания 42 м/мин согласно графику будет равно 125 об/мин.

Искомое число оборотов обычно находится между двумя соседними значениями чисел оборотов шпинделя. В таких случаях выбирают ближайшую ступень чисел оборотов к найденному значению по графику (40).

Режимы фрезерования обычно указывают в операционных картах механической обработки. Следует иметь в виду, что несоблюдение этих режимов фрезерования приводит к нерациональному использованию станка и инструмента, снижению производительности труда или даже к получению бракованных деталей.

Настройка коробки скоростей и подач на заданное число оборотов в минутную подачу 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 (42). 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 О совместить с визирной риской).

Ценой деления лимба называется величина, на которую переместится стол станка, если рукоятку винта подачи стола повернуть на одно деление лимба. Если, например, цена деления лимба равна 0,05 мм и лимбовое кольцо имеет 40 делений, то это означает, что за один оборот рукоятки ручного подъема стола он переместится на величину 0,05 х 40 = 2 мм. Чтобы поднять стол на 3 мм, нужно повернуть лимб на 3:0,05 = 60 делений, т. е. на полтора оборота.

При вращении рукоятки вертикальной подачи стола нужно учитывать наличие «мертвого хода». В результате износа винта и гайки в соединении винт-гайка образуется зазор. Поэтому если вращать рукоятку подачи винта в одном направлении, а затем изменить направление вращения винта, то он повернется на какую-то часть оборота вхолостую (пока не будет выбран зазор в соединении винт-гайка), т. е. стол перемещаться не будет.

Поэтому подводить лимб до нужного деления надо очень плавно и по возможности осторожно (без рывков). Если же случайно все-таки повернули, скажем до 40-го деления, а нужно до 35-го, то нельзя исправить ошибку путем поворота лимба в обратном направлении на 5 делений. В таких случаях необходимо повернуть маховичок с лимбом в обратном направлении почти на полный оборот и осто-

рожно подвести лимб заново до требуемого деления.

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 произвести исправление размера путем дополнительного прохода.

Фрезерование наклонных плоскостей и скосов. Плоскость детали, расположенную под некоторым углом к горизонтальной плоскости, называют наклонной плоскостью. Наклонную плоскость детали, имеющую небольшие размеры, называют скосом. Фрезерование наклонных плоскостей и скосов цилиндрическими фрезами может быть осуществлено путем установки заготовки под требуемым углом к оси фрезы. Этот поворот можно произвести разными путями.

Установка заготовки в универсальных тисках. При установке универсальных тисков на требуемый угол следует иметь в виду, что подлежащая обработке наклонная плоскость должна быть расположена горизонтально, т. е. параллельно оси фрезы.

Установка заготовки на универсальной поворотной плите.

Поворотные плиты позволяют обрабатывать плоскости с любым углом наклона в пределах от 0 до 90° при возможности одновременного поворота обрабатываемой заготовки в горизонтальной плоскости на угол до 180°. Заготовку крепят к столу универсальной плиты прихватами или болтами, как и при закреплении на столе фрезерного станка. Универсальные тиски и универсальные поворотные плиты применяют в единичном или мелкосерийном производстве.

Приспособление для фрезерования наклонных плоскостей

Установка заготовок в специальных приспособлениях. При обработке заготовок с наклонными плоскостями или скосами в условиях крупносерийного- и массового производства целесообразно  уста-

новку заготовок под требуемым углом к оси фрезы производить в специальных приспособлениях.

На 44 показано приспособление для фрезерования наклонных плоскостей. В приспособлении устанавливают две обрабатываемые заготовки и фрезеруют одновременно торцовой или цилиндрической фрезой.