Фрезерование (Что-то вроде лекций или метод), страница 2

При попутном и встречном фрезеровании можно работать при движении стола в обоих направлениях, что позволяет выполнять черновое и чистовое, фрезерование за одну операцию.

Цилиндрические фрезы широко используются в единичном и, серийном производстве.

Торцовыми фрезами можно обрабатывать и ступенчатые плоские поверхности, имеющие свободный вход и выход для фрезы.

Торцовые фрезы имеют ряд преимуществ по, сравнению с цилиндрическими. Они обеспечивают равномерное фрезерование даже при небольших припусках на обработку, так как угол контакта фрезы с заготовкой зависит только от диаметра фрезы и ширины заготовки. Длина дуги контакта здесь значительно больше, чем при фрезеровании цилиндрическими фрезами. Для оснащения сборных торцовых фрез требуется меньше быстрорежущей стали или твердого сплава. Установка торцовой фрезы непосредственно в шпиндель станка исключает необходимость в применении длинных и недостаточно жестких оправок, неизбежных при работе цилиндрическими насадными фрезами, и позволяет использовать фрезы диаметром до 800-1000 мм и более.

Фрезерование плоскостей торцовыми фрезами осуществляется на вертикально- и продольно-фрезерных станках, а также и на горизонтально-фрезерных станках с установкой фрезы непосредственно в шпинделе станка.

4. Схемы фрезерования поверхностей на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках.

Движения, участвующие в формообразовании поверхностей в процессе резания, в схемах указаны стрелками.

Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках цилиндрическими фрезами (рис.7,а) и на вертикально-фрезерных осанках - торцовыми фрезами (рис.8,а), цилиндрическими фрезами целесообразно обрабатывать горизонтальные плоскости ши­риной до 120 мм, при этом длина фрезы должна быть немного больше ширины обрабатываемой заготовки. В большинстве случаев плоскости удобнее обрабатывать торцовыми фрезами вследствие большей жесткости их крепления в шпинделе и более плавной работы, так как число одновременно работающих зубьев торцовой фрезы больше числа зубьев цилиндрической фрезы.

Рис.7 Схемы фрезерования плоскостей на ГФС

Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис.7,б) и торцовыми фрезерными головками, а на вертикально-фрезерных станках - концевыми фрезами (рис.8,б).

Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми (рис.8,в) концевыми (рис.8,г) фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости. Скосы фрезеруют на горизонтально-фрезерном станке одноугловой фрезой (рис.7,в).

Рис.8 Схемы фрезерования плоскостей на ВФС

Комбинированные поверхности фрезеруют набором фрез (рис.7,г) на горизонтально-фрезерных станках. Точность взаиморасположения обработанных поверхностей зависит от жесткости крепления фрез по длине оправки. С этой целью применяют дополнительные опоры (подвески), избегают использования несоразмерных по диаметру фрез (рекомендуемое отношение диаметров фрез не более 1,5).

Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют дисковыми (рис.7,д) и концевыми (рис.8,д) фрезами на горизонтально- и вертикально- фрезерных станках.

Уступы и пазы целесообразнее фрезеровать дисковыми фрезами, так как они имеют большее число зубьев и допускают работу с большими скоростями резания.

Угловые пазы фрезеруют одноугловой и двухугловой (рис.7,е) фрезами на горизонтально -фрезерных станках.

Паз типа "ласточкин хвост" фрезеруют на вертикально-фрезерном станке за два прохода: прямоугольный паз - концевой фрезой, затем скосы паза концевой одноугловой фрезой (рис.8,е).

Т-образные пазы (рис.8,ж), которые широко применяют в машиностроении как станочные пазы, например, на столах фрезерных станков, фрезеруют обычно за два прохода: вначале паз прямоугольного профиля концевой, реже дисковой фрезой, затем нижнюю часть паза - фрезой для Т-образных пазов.

Закрытые шпоночные пазы фрезеруют концевыми фрезами (рис.8,з), а открытые - концевыми фрезами или шпоночными на вертикально-фрезерных станках. Точность получения шпоночного паза является важным условием при фрезеровании, т.к. от нее зависит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получение более точного паза; при переточке по торцовым зубьям диаметр шпоночной фрезы практически не изменяется.

5. Обработка на фрезерных станках непрерывного действия

На фрезерных станках непрерывного действия фрезеруют плоские поверхности при обработке больших партий заготовок по методу непрерывного торцового фрезерования. Их подразделяют на карусельно-фрезерные и барабанно-фрезерные.

Общий вид карусельно-фрезерного станка показан на рис.9.

На станине 9 смонтированы две стойки 2, жестко соединенные с горизонтальной балкой 3. На столе 6 станка устанавливают по кругу приспособления и закрепляют в них заготовки 8. Фрезерование производится при непрерывном вращении стола. При этом осуществляется параллельно-последовательная черновая и чистовая обработка, для чего станок имеет две шпиндельные головки 5, с самостоятельными приводами. Головка 5 смонтирована на траверсе 4, которая перемещается по вертикальным направляющим стойки. Снятие и установка заготовок 8 на столе производятся без остановки станка в секторе рабочего места 7.

Карусельно-фрезерные станки выпускают со столами диаметром 750-2000 мм.

В трехшпиндельных карусельно-фрезерных станках (например, мод. 623в) два правых шпинделя с фрезами диаметром до 300 мм предназначены для черновой обработки, а левый, с фрезами диаметром до 600 мм - для чистовой.

Так как на карусельно-фрезерных станках отсутствуют механизмы вертикального перемещения стола, а также продольной и поперечной подач, они обладают большой жесткостью, обеспечивают высокую производительность и точность, особенно в отношении параллельности обрабатываемых поверхностей.

Особенностью барабанно-фрезерных станков является наличие барабана с горизонтальной осью вращения. На гранях барабана в приспособлениях устанавливают заготовки, которым медленным вращением барабана сообщают круговую подачу. Станки имеют одну или несколько фрезерных головок.

6. Пути повышения производительности труда при фрезеровании

Одним из основных путей повышения производительности при работе на фрезерных станках является усовершенствование технологии путем выбора наиболее рациональной схемы обработки.

В настоящее время повышение производительности труда обеспечивается при:

1. Одновременном фрезеровании несколькими фрезами

2. Одновременном фрезеровании нескольких деталей

3. Позиционном и

4. Непрерывном фрезеровании.

Одновременная обработка несколькими фрезами осуществляется набором фрез, специальными фрезерными станками или многошпиндель ными головками.

Наборы фрез в основном применяют при работе на горизонтально фрезерных станках. Фрезы в этом случае устанавливаются на фрезерной оправке, опирающейся на центр или втулку подвески.

В набор могут входить различные дисковые фрезы (рис.10,а), угловые (рис.10,б), цилиндрические и дисковые (рис.10,в,г); цилиндрические, угловые и фасонные (рис.10,д).

Рис.10 Одновременное фрезерование несколькими фрезами

При обработке набором фрез не только повышается производительность, но и лучше используется станок по мощности, а также возрастает точность фрезерования. Набор фрез, по существу, представляет собой специальный инструмент. Первоначальная стоимость его велика, заточка гораздо сложнее, чем каждой фрезы в отдельности При работе набором фрез не представляется возможным использовать каждую из них наиболее рациональным способом, так как при принятой скорости резания число оборотов должно назначаться по фрезе наибольшего диаметра, а подача - по фрезе с наименьшим числом зубьев. Из-за большой разницы в диаметрах фрез затупление и износ их протекают по-разному, поэтому при переточке одной фрезы приходится перетачивать все фрезы набора.

Из сказанного ясно, что применять набор фрез целесообразно в условиях крупносерийного и массового производства.

Одновременное фрезерование нескольких деталей можно разделить на две разновидности: последовательное фрезерование и параллельно-последовательное фрезерование.

Рис.11 Одновременное фрезерование нескольких деталей.

1 – стол станка; 2 – заготовки; 3 - фреза

Последовательное фрезерование (рис.11,а). При этом способе заготовки 1 устанавливается в ряд и фрезеруются последовательно по одному рабочему движению стола 2 станка. Этот способ применяют при фрезеровании на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках.

Последовательное фрезерование позволяет:

1. Сократить вспомогательное время, так как после установки одной или нескольких заготовок включают подачу, а установка следующих заготовок производится при включенной подаче стола станка.

2. Уменьшить машинное время за счет изменения времени врезания.

Параллельно-последовательное фрезерование (рис.11,б). Фрезерование осуществляется одновременно на нескольких заготовках 2, установленных на столе 1 станка в несколько рядов, причем используются несколько фрез 3. Производительность этого способа выше, чем предыдущего. Параллельно-последовательное фрезерование применяют в условиях серийного и массового производства.

Позиционное фрезерование.

Различают две основные разновидности этого способа обработки:

1. Позиционное фрезерование на специальных или универсальных поворотных столах и приспособлениях, и

2. Маятниковое фрезерование, не требующее специальных поворотных устройств.

Рис.12 Позиционное фрезерование: а – на поворотном столе; б – маятниковое фрезерование

Схема позиционного фрезерования с использованием круглого поворотного стола приведена на рис.12,а. Набором фрез обрабатывают боковые плоскости четырех квадратных деталей А,Б,В и Г. Вначале дисковые двусторонние фрезы 1 и 2 обрабатывают две плоскости детали А, а фрезы 3, 4 - две плоскости детали Б. После обработки этих плоскостей стол поворачивается на 90°, деталь Б перемещается в новое положение - становится в позицию для фрезерования двух других плоскостей фрезами 1 и 2; фрезы 3 и 4 при этом положении стола будут обрабатывать две плоскости детали В. При следующем повороте стола на 90° деталь В устанавливается на место, которое в предыдущей позиции. занимала деталь Б. При этом положении стола фрезы 1 и 2 фрезеруют у детали В две последние плоскости. При третьем повороте стола деталь Б попадает на последнюю позицию, где она снимается, а на ее место устанавливается новая заготовка.

Схема фрезерования с применением маятниковой подачи приведена рис.12,б. При рабочей подачи стола от позиции 2 к позиции 3 торцовая фреза обрабатывает торец детали А. После этого направление подачи стола изменяется, и он ускоренно перемещается к позиции 4. При подаче стола от позиции 4 к позиции 5 фреза обрабатывает деталь Б. После этого вновь изменяется направление подачи, стол ускоренно подается до позиции 6, и весь цикл повторяется снова. Во время фрезерования детали А обработанная деталь Б снимается (в поз.7), а на ее место устанавливается новая заготовка.