Фрезы на вертикально фрезерном станке. Закрепление фрез на концевых оправках. Общие указания по закреплению фрез
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 (рис. 8.18) 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.
Рис. 8.18. Фрезерование наклонной плоскости на универсальной поворотной плите
Установка заготовок в специальных приспособлениях . При обработке заготовок с наклонными плоскостями или скосами в условиях крупносерийного и массового производства целесообразно установку заготовок под требуемым углом к оси фрезы производить в специальных приспособлениях. В таких приспособлениях можно устанавливать две обрабатываемые заготовки и фрезеровать одновременно торцевой или цилиндрической фрезой.
Фрезерование плоскостей торцевыми фрезами
Наладка и настройка станка для выполнения различных работ. При работе на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках торцевыми фрезами наладка и настройка принципиально ничем не отличаются от наладки и настройки горизонтально-фрезерного станка при работе цилиндрическими фрезами. Поэтому остановимся лишь на отличительных особенностях наладки и настройки при фрезеровании торцевыми фрезами.
Установка и закрепление торцевых фрез на вертикально-фрезерных станках . В зависимости от вида применяемой фрезы крепление ее на вертикально-фрезерном станке может производиться несколькими способами.
Торцевые фрезы, имеющие калиброванное сквозное отверстие, центрируются по цилиндрической части оправки 3 конусной частью, устанавливаются в конусное отверстие шпинделя и закрепляются в нем шомполом 1 и гайкой 2 (рис. 8.19а). Базовый торец фрезы опирается на один из торцов переходного фланца 4, второй торец которого опирается на торец оправки 3. Шипы шпинделя 6 входят в пазы переходного фланца, а выступы фланца - в пазы фрезы, передавая крутящий момент от шпинделя фрезе. Фреза крепится на оправке винтом 5 с помощью специального ключа.
Торцевые фрезы, имеющие центрирующую выточку (Ø 128,57А), устанавливают непосредственно на головку шпинделя и закрепляют на нем 4 винтами 1 (рис. 8.19б). Шипы шпинделя 2 входят в пазы корпуса фрезы, передавая крутящий момент от шпинделя фрезе.
Торцевые фрезы с конусным хвостиком номинальным размером наибольшего диаметра конуса Ø 59,85 мм и конусностью 7:24, вставляют в конусное отверстие шпинделя, закрепляют в нем шомполом 1 и гайкой 2 (рис. 8.19в). Крутящий момент передается шипами 3, входящими в пазы корпуса фрезы.
Торцевые фрезы, имеющие сквозное калиброванное отверстие и пазы в корпусе, по ширине соответствующие размерам шипов шпинделя, устанавливают на оправке, закрепленной в шпинделе станка. Фрезу закрепляют на оправке винтом 7. Крутящий момент передается шипами 3, входящими в пазы корпуса фрезы (рис. 8.19 г).
Концевые фрезы, имеющие хвостовик с конусом «Морзе» и резьбовым отверстием, центрируют в переходной втулке 1, вставленной в конусное отверстие шпинделя, и крепят шомполом 2 и гайкой 3. Шипы шпинделя 4 входят в пазы переходной втулки, передавая крутящий момент от шпинделя фрезе (рис. 8.19д).
Рис. 8.19. Установка фрез на станке
Настройка вертикально-фрезерных станков на соответствующие режимы резания производится так же, как и настройка горизонтально-фрезерных станков.
Выбор типа и размера фрезы
Стандартом предусмотрено, что у торцевых насадных фрез параметры определены однозначно, т. е. каждому диаметру торцевой фрезы соответствует определенное значение длины фрезы L, диаметра отверстия d и числа зубьев z.
Диаметр торцевой фрезы выбирается в зависимости от ширины фрезерования t по формуле:
D = (0,6-0,8) * t
Для черновой обработки выбирают торцевые насадные фрезы со вставными ножами или с крупными зубьями. При чистовой обработке следует взять торцевые насадные фрезы с мелкими зубьями.
Однако во всех случаях надо отдать предпочтение торцевым фрезам, оснащенным твердыми сплавами, так как машинное время обработки в этом случае значительно сокращается за счет увеличения скорости резания.
При чистовом фрезеровании стали и чугуна твердосплавными фрезами для получения поверхности более высокого класса шероховатости подачи на зуб уменьшают, а скорость резания соответственно повышают в зависимости от марки обрабатываемого материала, марки твердого сплава и других условий обработки.
Установка торцевой фрезы на глубину резания при работе на вертикально-фрезерном станке ничем не отличается от рассмотренного ранее случая установки цилиндрической фрезы на глубину резания.
При фрезеровании торцевой фрезой на горизонтально-фрезерном станке (рис. 8.20) применяют следующий порядок установки глубины фрезерования.
Рис. 8.20. Фрезерование торцов фрезой на горизонтально-фрезерном станке
Включить станок и вращение шпинделя и с помощью рукояток продольной, поперечной и вертикальной подач осторожно подвести заготовку к фрезе до легкого касания. Рукояткой продольной подачи вывести заготовку из-под фрезы, выключить вращение шпинделя. Рукояткой поперечной подачи переместить стол в поперечном направлении на величину, соответствующую глубине резания. После установки фрезы на требуемую глубину резания застопорить консоль стола и салазки поперечной подачи, установить кулачки включения механической подачи. Затем плавным вращением рукоятки продольной подачи стола подвести обрабатываемую заготовку к фрезе, не доводя до касания с ней, включить шпиндель, включить механическую подачу, профрезеровать плоскость, выключить станок и произвести измерение обработанной заготовки.
Наклонные плоскости и скосы можно фрезеровать торцевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, устанавливая заготовки под требуемым углом, как и при обработке цилиндрическими фрезами, применяя универсальные тиски (рис. 8.21а), поворотные столы или специальные приспособления (рис. 8.21б). Фрезерование наклонных плоскостей 1 и скосов торцевыми фрезами 2 можно производить также путем поворота шпинделя, а не заготовки. Это возможно на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная бабка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости (например, как у станков 6Р12, 6Р13 (см. рис. 8.11), а также на универсальных станках типа 6Р82Ш, у которых вертикальная головка имеет поворот в вертикальной и горизонтальной плоскостях).
Рис. 8.21. Фрезерование наклонной плоскости торцевыми фрезами
Фрезерование наклонных плоскостей и скосов торцевыми фрезами можно производить с помощью накладной вертикальной головки.
Накладная вертикальная головка является специальной принадлежностью горизонтально-фрезерного станка.
22.05.2015
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.
Существует разные типы ручных фрезеров, однако самым используемым и универсальным можно назвать ручной погружной фрезер, про работу которым, и написано ниже. Пластичное, совершенное по своей эстетичности дерево и универсальный ручной фрезер. Это сочетание позволяет получать изделия практически любых форм - от самых простых в виде прямых плоскостей, до самых сложных, подходящих скорее произведениям искусства, чем утилитарным вещам. Работа ручным фрезером по дереву представляет возможность в полной мере насладиться творчеством, создавая оригинальные, эксклюзивные изделия.
Виды работ выполняемых фрезером
Все операции, которые осуществляются с помощью ручного фрезера, можно условно разделить на несколько категорий.Фрезерование пазов, канавок, четвертей и прочих углублений в заготовке, которые могут располагаться как вдоль, так и поперек слоев, быть открытыми (выходить на кромку) или закрытыми. За некоторыми исключениями эти формы выполняют определенные конструктивные функции - чаше всего образуют разъемные и неразъемных соединения.
Фрезерование кромок - профилирование. Используется для производства погонажных профильных изделий (карнизов, плинтусов, наличников, штапиков и т.п.), а также при оформлении интерьеров, изготовлении мебели и разного рода поделок. Эти элементы помимо функциональной несут и декоративную нагрузку.
Фрезерование сложных поверхностей и контуров при создании оригинальной мебели, эксклюзивных интерьеров и изготовлении изделий различного назначения, претендующих на художественную изысканность. При этом широко применяются шаблоны, позволяющие копировать повторяющиеся сложные формы с большой точностью, делая их практически полностью идентичными.
Фрезерование специальных элементов , несущих чисто функциональную нагрузку. Это пазы и отверстия под навесы и замки, шипы и т.п. При серийном производстве эти элементы выполняются специализированными фрезерами (присадочными и пр.). Но в быту с ними вполне успешно справляются универсальные ручные фрезеры.
Чтобы придать изделию определенную форму, необходимо обеспечить точное позиционирование фрезы относительно заготовки в трех координатах. Положение инструмента в вертикальном положении обеспечивается механизмом погружения, который перемещает двигатель с фрезой по вертикальным направляющим станины и стопорит его в нужном положении по высоте.
Позиционирование в горизонтальной плоскости может обеспечиваться различными путями. С помощью направляющего подшипника, закрепляемого на фрезе, или направляющей втулки, крепящейся к опорной поверхности фрезера, а также множества специальных приспособлений, поставляемых с фрезерами и приобретаемыми самостоятельно или изготавливаемыми своими руками. Имеется большое количество руководств и рекомендаций, описывающих, как работать фрезером, используя эти приспособления, одно из них читайте .
При использовании фрез с направляющим подшипником, последний катится по кромке обрабатываемой детали или шаблона, расположенного ниже или выше заготовки, обеспечивая таким образом определенное расстояние между фрезой и деталью. Фрезы, имеющие направляющий подшипник и обрабатывающие кромки деталей, называются кромочными. Они используются только для обработки краев заготовок. Существуют разные формы кромочных фрез.
Профильные фрезы (а и б) придают кромке различные фигурные профили, несущие декоративную нагрузку.
Конусная фреза (в) предназначена для скашивания кромки под углом 45°.
Калевочная фреза (г) используется для закругления кромок. Она формирует профиль в четверть окружности и бывает разного размера с радиусом круга 3-16 мм.
Дисковая фреза (д) вырезает в заготовке горизонтальный паз различной глубины и ширины.
Фальцевая фреза (е) используется для фрезерования четвертей, исполняющих самую различную функцию.
Галтельная фреза (ж) используется для получения галтелей на кромке. Ее используют для придания краям декоративности.
Фрезы без направляющих подшипников, называемые пазовыми, предназначены для обработки заготовки в любом месте. Их применение требует использования приспособлений (про фирменные и самодельные приспособления для ручного фрезера читайте ), обеспечивающих позиционирование фрезы в горизонтальной плоскости.
Прямоугольная пазовая фреза (а) является, пожалуй, наиболее используемой. Она применяется для фрезерования пазов, обеспечивающих соединение деталей - как неразъемное, так и разъемное.
Галтельная фреза (б) создает в заготовке полукруглые пазы или канавки, исполняющие часто декоративные функции.
V-образная фреза (в) образует паз со стенками, расположенными под углом в 45°. Если внедрить фрезу на большую глубину, получится паз с вертикальными краями. С помощью V-образной фрезы вырезают буквы и различные украшения.
Фреза "ласточкин хвост" (г) используется обычно в мебельном производстве при устройстве открытых и скрытых шиповых соединений.
Крепление фрезы в цанге фрезера
Установка фрезы может производиться как в двигателе, вынутом из станины, так и находящемся в ней. Она осуществляется в такой последовательности:- Фрезер укладывается набок.
- Шпиндель фиксируется от проворота - в зависимости от конструкции фрезера, гаечным ключом или кнопкой-фиксатором.
- Отпускается (если она навернута на цангу) или навертывается зажимная гайка цанги.
- В зажимную цангу вставляется хвостовик фрезы до упора или, по крайней мере, на 20 мм.
- С помощью гаечного ключа (если шпиндель фиксируется гаечным ключом, то потребуется второй ключ) затягивается зажимная гайка, шпиндель расстопоривается.
При отсутствии в цанге фрезы, зажимная гайка не должна затягиваться. Это может привести к повреждению цанги .
Работа с фрезером предполагает выполнение различных наладочных операций. Одной из основных является установка глубины фрезерования. Она может незначительно отличаться у фрезеров разных моделей, но принцип ее у всех погружных фрезеров остается одним и тем же. Суть настройки состоит в том, что при достижении фрезой требуемой глубины, ограничитель погружения упирается в револьверный ступенчатый упор и исключает дальнейшее погружение фрезы.
Установка глубины фрезерования: 1 - револьверный упор, 2 - ограничитель глубины погружения, 3 - винт стопорения ограничителя глубины, 4 - ползунок ограничителя, 5 - механизм тонкой настройки, 6 - шкала погружения, 7 - фиксатор шпинделя для установки фрезы.
Операция выполняется в следующем порядке:
- Фрезер устанавливается опорной поверхностью на обрабатываемую деталь.
- Револьверный упор, который задает глубину погружения, устанавливается самым низким своим упором напротив торца ограничителя.
- Освобождается винт стопорения ограничителя, в результате чего последний обретает способность свободно перемещаться в своих направляющих.
- Осуществляется разблокировка механизма погружения (опускания) фрезера.
- Двигатель медленно опускается вниз до касания фрезой детали.
- Механизм опускания двигателя снова блокируется.
- Ограничитель глубины опускается до касания самого низкого упора.
- Ползунок ограничителя устанавливается на "0" шкалы погружения.
- Ограничитель поднимается до того положения, при котором его ползунок показывает на шкале погружения то значение глубины фрезерования, которое требуется установить. Эту операцию можно осуществлять поднимая и опуская ограничитель рукой (грубая установка) или с помощью механизма тонкой настройки (точная установка).
- Винт стопорения ограничителя зажимается, фиксируя ползунок в установленном положении.
- Механизм погружения разблокируется, и фреза вместе с двигателем поднимается вверх.
Теперь, если опустить двигатель с фрезой в самое нижнее положение (до соприкосновения торца ограничителя с самым коротким штырем револьверного упора), фреза внедрится в заготовку на ту глубину, значение которой выставлено на шкале.
Если фрезеровка производится на большую глубину, ее нужно осуществлять поэтапно. Это делается с помощью поворота револьверного упора таким образом, чтобы ограничитель глубины во время первых проходов упирался вначале в более высокие упоры, и лишь в заключительном проходе - в самый низкий упор.
Выбор режима скорости вращения фрезы
В отличие от перфораторов, шуруповертов и дрелей скорость вращения фрезы относительно высока - обычно свыше 10000 об/мин. Это объясняется тем, что чем быстрее вращается фреза, тем чище получается поверхность среза. Однако слишком высокие скорости тоже нежелательны, поскольку обрабатываемая поверхность может обугливаться, а чрезмерно возрастающие центробежные силы - особенно при использовании фрез большого диаметра - привести к поломкам. Поэтому скорость вращения фрезы регулируется в определенных пределах в зависимости от обрабатываемого материал и диаметра фрезы.На самом деле чистоту обрабатываемой поверхности определяет не скорость вращения фрезы, а линейная скорость перемещения режущей кромки относительно материала. Чем больше диаметр фрезы, тем выше линейная скорость. Поэтому при использовании фрез большого диаметра скорость вращения устанавливается меньше. Например, для фрезы диаметром 10 мм скорость должна быть от 20000 об/мин и выше, для фрезы диаметром 40 мм - 10000-12000 об/мин. Конкретные значения задаются в инструкциях по эксплуатации. Скорость вращения обуславливается также и твердостью обрабатываемого материала. Чем выше твердость, тем меньшим должно быть число оборотов фрезы.
После длительной работы на низких оборотах, фрезер следует включать на несколько минут на максимальных оборотах на холостом ходу для охлаждения двигателя .
Направление вращения фрезы
Направление вращения фрезы может быть попутным или встречным. При первом режущая кромка фрезы движется относительно материала в направлении, противоположном движению фрезера (кромка врезается в черновую поверхность доски и выходит на дне фрезеруемого паза). При встречном фрезеровании кромка фрезы движется в одном направлении с движением фрезера (врезание начинается в глубине паза). Правильным является встречное фрезерование, попутное применяется только в исключительных случаях - при обработке кромок, в которых расположение волокон приводит к отщепам. Этот способ считается небезопасным, поскольку может привести к вырыванию фрезера из рук.
Фрезерование
Фрезерование деталей ручным фрезером, как правило, связано с использованием различных приспособлений обеспечивающих точное положение фрезера. Поэтому приемы фрезерования рассматриваются в статье Приспособления для фрезерования , описывающей не только фирменные приспособления, но и сделанные своими руками.Перед началом фрезерования должно быть выполнено следующее:
- Закреплена фреза в цанге.
- Установлено подходящее для данной работы число оборотов двигателя.
- Настроена требуемая глубина фрезерования с помощью ограничителя погружения (при работе с погружными фрезами) или зафиксировано определенное значение вылета фрезы по отношению к подошве (при работе с кромочными фрезами).
- Установлен направляющий подшипник или кольцо (при работе с кромочными фрезами) или иное приспособление, обеспечивающее необходимую траекторию фрезы. При этом должна задаваться оптимальная толщина среза - как правило, не более 3 мм.
Приемы работы ручным фрезером несколько различаются в зависимости от того, в каком режиме осуществляются работы. Но в любом случае фрезер устанавливается на основание - обрабатываемую деталь или вспомогательную поверхность. Направляющий элемент фрезера (подшипник, кольцо, кромка подошвы или иная поверхность) прижимается к направляющей кромке (детали, рейке или шаблону), после чего производится включение двигателя и начинается сначала погружение фрезы (если используется погружной режим), затем плавное равномерное движение фрезера по траектории, задаваемой направляющим элементом.
Основные меры безопасности при работе с фрезером
Меры безопасности подробно описаны в инструкции по эксплуатации к фрезеру. К наиболее важным, которые знать просто жизненно необходимо, относятся следующие:- Крепление фрезы и настройку фрезера нужно осуществлять при выдернутом из розетки шнуре питания.
- Работа ручным фрезером требует внимательности и концентрированности. При фрезеровании необходимо устойчиво стоять на ногах и прочно держать фрезер в руках. Нельзя работать, будучи усталым, рассеянным или нетрезвым. Это может привести к вырыванию фрезера из рук и серьезной травме.
- Обрабатываемая деталь должна быть прочно закреплена, в противном случае ее может сорвать фрезой с места и бросить с большой силой и скоростью.
- Во время соприкосновения фрезы с материалом, нужно быть особенно осторожным во избежание так называемого обратного удара - эффекта, когда фреза ударяет по материалу и получает ответный реактивный удар, могущий привести к вырыванию фрезера из рук, его поломке или травме. Чтобы обратного удара не произошло, нужно прочно держать фрезер в руках, надежно прижимать его к основанию и плавно перемещать инструмент. Толщина срезаемого слоя не должна быть слишком большой - не более 3 мм.
- Одежда не должна иметь болтающихся элементов - таких, которые могут намотаться на фрезу.
- Нужно избегать вдыхания мелкой пыли, возникающей при фрезеровании. Она вредна для легких. Пыль можно отсасывать пылесосом или можно пользоваться респиратором.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
Рис. 8.19. Установка фрез на станке
Настройка вертикально-фрезерных станков на соответствующие режимы резания производится так же, как и настройка горизонтально-фрезерных станков.
Выбор типа и размера фрезы
Стандартом предусмотрено, что у торцевых насадных фрез параметры определены однозначно, т. е. каждому диаметру торцевой фрезы соответствует определенное значение длины фрезы L, диаметра отверстия d и числа зубьев z.
Диаметр торцевой фрезы выбирается в зависимости от ширины фрезерования t по формуле:
D = (0,6–0,8) * t
Для черновой обработки выбирают торцевые насадные фрезы со вставными ножами или с крупными зубьями. При чистовой обработке следует взять торцевые насадные фрезы с мелкими зубьями.
Однако во всех случаях надо отдать предпочтение торцевым фрезам, оснащенным твердыми сплавами, так как машинное время обработки в этом случае значительно сокращается за счет увеличения скорости резания.
При чистовом фрезеровании стали и чугуна твердосплавными фрезами для получения поверхности более высокого класса шероховатости подачи на зуб уменьшают, а скорость резания соответственно повышают в зависимости от марки обрабатываемого материала, марки твердого сплава и других условий обработки.
Установка торцевой фрезы на глубину резания при работе на вертикально-фрезерном станке ничем не отличается от рассмотренного ранее случая установки цилиндрической фрезы на глубину резания.
При фрезеровании торцевой фрезой на горизонтально-фрезерном станке (рис. 8.20) применяют следующий порядок установки глубины фрезерования.
Рис. 8.20. Фрезерование торцов фрезой на горизонтально-фрезерном станке
Включить станок и вращение шпинделя и с помощью рукояток продольной, поперечной и вертикальной подач осторожно подвести заготовку к фрезе до легкого касания. Рукояткой продольной подачи вывести заготовку из-под фрезы, выключить вращение шпинделя. Рукояткой поперечной подачи переместить стол в поперечном направлении на величину, соответствующую глубине резания. После установки фрезы на требуемую глубину резания застопорить консоль стола и салазки поперечной подачи, установить кулачки включения механической подачи. Затем плавным вращением рукоятки продольной подачи стола подвести обрабатываемую заготовку к фрезе, не доводя до касания с ней, включить шпиндель, включить механическую подачу, профрезеровать плоскость, выключить станок и произвести измерение обработанной заготовки. Фрезерование наклонных плоскостей и скосов Наклонные плоскости и скосы можно фрезеровать торцевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, устанавливая заготовки под требуемым углом, как и при обработке цилиндрическими фрезами, применяя универсальные тиски (рис. 8.21а), поворотные столы или специальные приспособления (рис. 8.21б). Фрезерование наклонных плоскостей 1 и скосов торцевыми фрезами 2 можно производить также путем поворота шпинделя, а не заготовки. Это возможно на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная бабка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости (например, как у станков 6Р12, 6Р13 (см. рис. 8.11), а также на универсальных станках типа 6Р82Ш, у которых вертикальная головка имеет поворот в вертикальной и горизонтальной плоскостях).
Рис. 8.21. Фрезерование наклонной плоскости торцевыми фрезами
Фрезерование наклонных плоскостей и скосов торцевыми фрезами можно производить с помощью накладной вертикальной головки.
Накладная вертикальная головка является специальной принадлежностью горизонтально-фрезерного станка.
Наличие накладной вертикальной головки значительно расширяет технологические возможности горизонтально-фрезерных станков.
Фрезерование плоскостей набором фрез
Набором фрез называют группу фрез, установленных и закрепленных на одной обшей оправке для одновременной обработки нескольких поверхностей.
Применение наборов фрез распространено в крупносерийном и массовом производстве при обработке деталей, требующих большого объема фрезерной обработки.
Наборы составляют из стандартных фрез специальных фрез и их комбинаций.
Существует несколько способов соединения фрез в наборе (рис. 8.22).
Так, соединение фрез одинакового диаметра осуществляют одним из следующих способов:
● замком - торцевое шпоночное соединение, когда выступ на торце одной фрезы входит в паз другой фрезы (рис. 8.22 а, 8.22б);
● соединением встык с помощью выступающих зубьев одной фрезы, входящих во впадины другой фрезы (рис. 8.22в).
Рис. 8.22. Способы соединения фрез в наборе
Соединение фрез разных диаметров чаще всего производится непосредственно встык с перекрытием (рис. 8.22 г). При наличии перекрытия даже небольшой сдвиг фрез в осевом направлении не окажет никакого влияния на работоспособность такого набора. Способ крепления фрез по схеме с разноименным направлением винтовых канавок (см. рис. 8.22б) предпочтительнее схемы с одноименным направлением винтовых канавок (см. рис. 8.22а). Однако и в этом случае их необходимо устанавливать так, чтобы осевые составляющие силы резания были направлены навстречу друг другу и тем самым стремились сблизить обе фрезы (рис. 8.23). По виду обрабатываемого профиля наборы можно разделить на наборы для обработки сплошного профиля детали и для обработки прерывистого профиля детали.
Рис. 8.23. Установка спаренных фрез
Наборы для фрезерования сплошного профиля требуют применения фрез нестандартных размеров, перекрытия зубьев двух соседних фрез во избежание образования заусенцев и рисок на детали.
При сборке наборов фрез и регулировке размеров между фрезами на оправке используют жесткие и регулируемые кольца.
При фрезеровании набором фрез следует применять оправки больших диаметров, чем при одноинструментной обработке. Следует также применять дополнительные подвески. Контроль правильности расположения фрез в наборе производится по шаблонам или на оправке вне станка на специальных приборах. После сборки и установки фрез в наборе рекомендуется произвести пробную обработку на болванке или бракованной детали.
8.5. Контроль качества обработанных поверхностей
Измерительный инструмент, применяемый при контроле плоскостей, выбирают с учетом необходимой точности измерения, шероховатости измеряемой поверхности, типа производства (единичное, серийное, массовое).
Для измерения линейных размеров (наружных и внутренних) применяют следующие измерительные инструменты: измерительную линейку (жесткую), кронциркуль, нутромер, штангенциркуль (с величиной отсчет 0,1 и 0,05 мм), штангенглубиномер, штангенрейсмас и др.
Для определения отклонения обработанных плоскостей от горизонтального или вертикального положения служит уровень .
Неперпендикулярность плоскостей можно установить с помощью угольников .
При грубом контроле угла между двумя плоскостями применяют малку . Для точных измерений углов используют универсальные и точные угломеры .
Контрольные плиты применяются для контроля плоскостности и прямолинейности плоскостей.
Линейки (лекальные, прямоугольные, двутавровые, мостиковые и угловые) используют для проверки прямолинейности плоскостей на просвет или по количеству пятен на краску.
Щупы необходимы для контроля зазоров между поверхностями в пределах от 0,03 до 1 мм.
Шероховатость обработанной поверхности контролируют либо непосредственным измерением высоты микронеровностей, либо путем сравнения с образцами (эталонами) различных классов шероховатости поверхности. В цеховых условиях применяют эталоны (цилиндрическое и торцевое фрезерование) 4, 5, 6 и 7-го классов шероховатости поверхности. При пользовании эталонами можно определить шероховатость обработанной поверхности с ошибкой в пределах одного класса.
В измерительной лаборатории шероховатость поверхности определяют с помощью специальных приборов - профилометров, профилографов, двойных микроскопов и др.
Измерительный и поверочный инструмент необходимо содержать в чистоте, в особенности его измерительные поверхности. Соприкосновение измерительных поверхностей инструмента с деталью производить плавно.
Необходимо предохранять инструмент от нагрева (измерение производить при температуре 20 °C), не измерять нагретые детали во время обработки. Измеряемые поверхности детали перед измерением нужно тщательно очистить от стружки, пыли, эмульсии и т. д. Инструмент необходимо оберегать от ударов.
Контрольные вопросы
1. Назовите элементы зуба фрезы.
2. Какие виды подач различают при фрезеровании?
3. Что такое встречное и попутное фрезерование? Укажите их достоинства и недостатки.
4. Из каких основных частей состоит горизонтально-фрезерный станок?
5. Как классифицируют фрезы по технологическим и конструктивным признакам?
К атегория:
Фрезерные работы
Фрезерование плоскостей торцовыми фрезами
Торцовые фрезы предназначены для обработки плоскостей на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках. Торцовые фрезы в отличие от цилиндрических имеют зубья, расположенные на цилиндрической поверхности и на торце. Торцовые фрезы делятся на насадные (ГОСТ 9304-69) с мелкими зубьями и крупными зубьями и насадные со вставными ножами по ГОСТ 1092-69.
Основными размерами торцовых фрез являются диаметр D, длина фрезы L, диаметр отверстия d и число зубьев г.
Торцовые фрезы по сравнению с цилиндрическими имеют ряд преимуществ, главными из которых являются: более жесткое крепление на оправке или шпинделе; более плавная работа большого числа одновременно работающих зубьев. Поэтому обработку плоскостей в большинстве случаев целесообразно производить торцовыми фрезами.
Торцовые фрезы, как и цилиндрические, делятся на праворежущие и леворежущие.
Рис. 1. Лимб для отсчета перемещений
Рис. 2. Фрезерование наклонной плоскости на универсальной поворотной плите
Праворежущими называют такие фрезы, которые при работе вращаются по часовой стрелке, а леворежущими - против часовой стрелки, если смотреть на фрезу или фрезерную головку сверху (при работе на вертикально-фрезерном станке).
Широкое распространение получили торцовые фрезы, оснащенные пластинками твердых сплавов. Фрезерование плоскостей торцовыми твердосплавными фрезами является более производительным, чем фрезерование цилиндрическими фрезами. В последнее время большое распространение получили торцовые фрезы с неперетачиваемыми твердосплавными пластинками.
Наладка станка для выполнения различных работ. При работе на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами наладка принципиально ничем не отличается от наладки горизонтально-фрезерного станка при работе цилиндрическими фрезами. Поэтому остановимся лишь на отличительных особенностях наладки при фрезеровании торцовыми фрезами.
Установка и закрепление торцовых фрез на вертикально-фрезерных станках. В зависимости от вида применяемой фрезы крепление ее на вертикально-фрезерном станке может производиться несколькими способами.
Торцовые фрезы, имеющие калиброванное сквозное отверстие, центрируются по цилиндрической части оправки, которая конусной частью устанавливается в конусное отверстие шпинделя и закрепляется в нее шомполом и гайкой. Базовый торец фрезы опирается на один из торцов переходного фланца, второй торец которою опирается на торец оправки. Шипы шпинделя б входят в пазы переходного фланца, а выступы фланца - в пазы фрезы, передавая крутящий момент от шпинделя фрезе. Фреза крепится на оправке винтом с помощью специального ключа.
Торцовые фрезы, имеющие центрирующую выточку, устанавливают непосредственно на головку шпинделя й закрепляют на ней четырьмя винтами. Шипы шпинделя входят в пазы корпуса фрезы, передавая крутящий момент от шпинделя фрезе.
Торцовые фрезы с конусным хвостовиком номинальным размером наибольшего диаметра конуса 0 59,85 мм и конусностью 7:24, выполненным за одно целое с корпусом фрезы, вставляют в конусное отверстие шпинделя, закрепляют в нем шомполом и гайкой. Крутящий момент передается шипами, входящими в пазы корпуса фрезы.
Рис. 4. Установка и закрепление фрез на шпинделе станка
Торцовые фрезы, имеющие сквозное калиброванное отверстие и пазы в корпусе, по ширине соответствующие размерам шипов шпинделя, устанавливают на оправке, закрепленной в шпинделе станка. Фрезу закрепляют на оправке винтом. Крутящий момент передается шипами, входящими в пазы корпуса фрезы.
Концевые фрезы, имеющие хвостовик с конусом Морзе и резьбовым отверстием, центрируют в переходной втулке, вставленной в конусное отверстие шпинделя, и крепят шомполом и гайкой.
Шипы шпинделя входят в пазы переходной втулки, передавая крутящий момент от шпинделя фрезе.
Выбор типа и размера фрезы. Стандартом предусмотрено, что у торцовых насадных фрез параметры определены однозначно, т. е. каждому диаметру торцовой фрезы соответствует определенное значение длины фрезы L, диаметра отверстия d и числа зубьев г.
Для черновой обработки выбирают торцовые насадные фрезы со вставными ножами или с крупными зубьями. При чистовой обработке следует применять торцовые насадные фрезы с мелкими зубьями. Однако во всех случаях надо отдать предпочтение торцовым фрезам, оснащенным твердыми сплавами, так как машинное время обработки в этом случае значительно сокращается за счет увеличения скорости резания. При чистовом фрезеровании стали и чугуна твердосплавными фрезами для получения поверхности более высокого класса шероховатости подачи на зуб уменьшают, а скорость резания соответственно повышают в зависимости от марки обрабатываемого материала, марки твердого сплава и других условий обработки.
Установка торцовой фрезы на глубину резания при работе на вертикально-фрезерном станке ничем не отличается от рассмотренного ранее случая установки цилиндрической фрезы на глубину резания. При фрезеровании торцовой фрезой на горизонтально-фрезерном станке применяют следующий порядок установки глубины фрезерования.
Рис. 5. Фрезерование торцов на горизонтально-фре-зерном станке
Включить станок и вращение шпинделя, рукоятками продольной, поперечной и вертикальной подач осторожно подвести заготовку к фрезе до легкого касания. Рукояткой продольной подачи вывести заготовку из-под фрезы, выключить вращение шпинделя. Рукояткой поперечной подачи переместить стол в поперечном направлении на величину, соответствующую глубине резания 3 мм. После установки фрезы на требуемую глубину резания застопорить консоль стола и салазки поперечной подачи, установить кулачки включения механиче-с ой подачи. Затем плавным вращением рукоятки продольной подачи стола подвести обрабатываемую заготовку к фрезе, не доводя до касания с ней, включить шпиндель, включить механическую подачу, профрезеровать плоскость, выключить станок и произвести измерение обработанной заготовки.
Рис. 6. Фрезерование наклонной плоскости торцовыми фрезами
Рис. 7. Накладная вертикальная головка
При черновом фрезеровании особенно при работе с большими подачами торцовыми твердосплавными фрезами хрупких материалов, таких, как серый чугун, вывод фрезы из заготовки желательно производить при меньших подачах на зуб во избежание скалывания углов заготовки.
При фрезеровании торцовыми твердосплавными фрезами с большими скоростями резания надо уделить внимание соблюдению правил техники безопасности. В таких случаях следует применять защитные экраны или защитные очки во избежание получения ожогов лица или повреждения глаз раскаленной стружкой.
Фрезерование наклонных плоскостей и скосов. Наклонные плоскости и скосы можно фрезеровать торцовыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, устанавливая заготовки под требуемым углом, как и при обработке цилиндрическими фрезами, применяя универсальные тиски, поворотные столы или специальные приспособления Фрезерование наклонных плоскостей и скосов торцовыми фрезами можно производить также поворотом шпинделя, а не заготовки. Это возможно на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости, например, как у станков 6P12, 6Р13, а также на широкоуниверсальных станках типа 6Р82Ш, у которых вертикальная головка имеет поворот в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Наклонные плоскости и скосы можно фрезеровать торцовыми фрезами с помощью накладной вертикальной юловки, которая является специальной принадлежностью т оризон-тально-фрезерного станка. На рис. 7, а показана одна из конструкций накладной вертикальной головки, а на рис. 7, 6 - различные положения шпинделя. Корпус накладной головки установлен на вертикальных направляющих станины станка и закреплен болтами. Шпиндель вращается в поворотной части головки. Освободив болты, соединяющие поворотную часть головки с корпусом, шпиндель можно повернуть в вертикальной плоскости и под любым углом по шкале. Кольцо служит для съема головки. Вращение от шпинделя станка к шпинделю головки передается при помощи пары цилиндрических зубчатых колес. Колесо конусным хвостовиком насаживают на шпиндель горизонтально-фрезерного станка, оно передает вращение от шпинделя станка колесу, а затем через пару конических колес шпинделю накладной вертикальной головки. В коническое отверстие шпинделя устанавливают фрезу. С помощью пары конических зубчатых колес шпиндель накладной головки можно повернуть вокруг шпинделя станка на 360°, а следовательно, установить фрезу под любым углом к плоскости стола. Наличие накладной вертикальной головки значительно расширяет технологические возможности горизонтально-фрезерных станков.
Проверка биения торцовых фрез. Схема проверки биения зубьев торцовых фрез аналогична рассмотренной ранее.
