Milling-master.ru

В помощь хозяину
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как отфрезеровать поверхность

Фрезерная обработка металла: основные принципы и сведения

Фрезерная обработка в последнее время набирает большую популярность, поэтому столь же востребована, как сверление деталей и токарная обработка. Суть её заключается в срезании слоя металла при помощи вращающейся, зубчатой фрезы. Фрезерование можно выполнять на заготовках из разных материалов, причем проделывается это как на специальных станках, так и вручную.

Назначение фрезерной обработки

При помощи различного вида фрез, можно более точно и качественно выполнять фрезеровку деталей. Это могут быть различные материалы, но наиболее распространенная обработка на металлах. А при помощи современных станков, оборудованных системами ЧПУ, есть возможность уменьшить количество брака, а также управлять при помощи не сложных числовых программ. Сейчас фреза заменена на лезвие в качестве рабочего инструмента, что и позволило уменьшить вероятность брака, делая заготовки максимально точно.

Для чего же нужна в обработке фрезеровка? При её помощи можно проводить отрезку в металлах, шлифовать, наносить специальные узоры, гравировать, а также делать токарные и другие работы в разных видах деятельности. В набор входит несколько многозубчатых, режущих фрез, а их крепление в станках определяет горизонтальный или вертикальный тип работы. В производстве также может использоваться фрезерование под некоторым углом, для чего предварительно устанавливают фрезу в необходимом направлении. В зависимости от вида обрабатываемой продукции, такое фрезерование имеет несколько способов. Но стоит отметить, что используется немалое количество разнообразных фрез, в частности это цилиндрические, торцевые, концевые, зубчатые, фасонные, а также более сложные.

Сферы применения фрезеровки довольно разнообразны, она может использоваться в металлообработке, машиностроении, в ювелирном производстве, деревообработке и даже в дизайне и архитектуре.

Обработка металла фрезерованием производится вне зависимости от его прочности. Фрезы выбирают, исходя из того, какая нужна обработка, для плоскостей используют цилиндрические или торцевые типы фрез, в последних подбирают несимметрические схемы резания. То есть если детали правильной прямоугольной, квадратной и подобной формы, то чаще всего применяется два эти способа. Одинаковую профильную деталь можно сделать цилиндрической фрезой или с торца.

Фрезерная резка алюминия считается в наше время довольно популярной, так как алюминий широко используется в эксклюзивном дизайне, интерьере, для рекламных элементов, операторской техники и пр. Благодаря его легкости, прочности и низкой температуре плавления, он широко используется и с него не сложно вырезать различные изделия. На деталях сувенирных изделий, маркетинговой и кухонной продукции на современных высокотехнологических станках можно делать надписи, узоры, рельефность и пр. При этом они получаются без заусенцев, правильного габарита и формы, а также с идеальными краями.

Не малую популярность в наше время набрала объемная фрезеровка пластика, в особенности в 3D виде. Это довольно востребованные услуги, которые применяются для промышленных изделий, корпусов. Причем детали быстро делаются, так как довольно быстро работает станок фрезерно-гравировального типа, а цена за выполненные работы невысокая. Обрабатываются как шлицевые, так и фасонные и зубчатые детали, а также проделывают обработку отверстий, торцов, пазы. Из пластика в 3Д виде можно фрезеровать декоративные и пр. детали, формы для литья, полимерные корпуса и многое другое, создавая оригинальные и нужные формы изделий.

Классификация фрезерных работ

Как уже упоминалось, в зависимости от используемой фрезы, различают несколько видов фрезерования, а именно:

  • Торцевое фрезерование, суть которого состоит в получении определенной формы деталей при помощи торцевой фрезы. Это необходимо в большинстве случаев для вырезания в изделиях подсечек, канавок, окошка, а также “колодец”, канавку и т. д. С её помощью также производят обратное фрезерование торца из внутренней части разного плана изделий. Фрезеровка торца нужна для получения деталей более точных габаритов, простоты монтажа и, по сути, срезанные торцы служат для передачи сжимающих усилий.
  • Концевые, которые нужны для образований уступов в плоскостях вертикальной или горизонтальной формы.
  • Цилиндрические, отличающиеся получением изделий в плоскостях соответствующей фрезой в обратном положении.
  • Зубчатое.
  • Фасонное, заключающееся в создании фасонных (сферы, эллипсы и пр.) деталей неправильной формы. Это фрезерование при помощи специальных фрез, в результате чего получаются фасонные изделия.

Также распространены в разных направлениях деятельности много других видов фрез, которые отличаются многофункциональностью, большими возможностями и точностью в выполнении работ. Используются винтовые канавки для создания зенкер, сверл и другого, отрезной фрезой нарезают различного габарита бруски, к тому же можно получить сложную форму детали криволинейным типом фрезы. Стоит отметить отличие фрезерования двойными дисками, шлицевую лезвию для создания пазов в деталях, а также более сложные формы их. Также можно создать определенную форму при недолгом применении видов фрезерования.

Кроме классификации фрезерования по видам фрез, также существует распределение их на вертикальное расположение в станке, горизонтальное и под углом.

Станки для таких работ, в свою очередь, разделяют на механические и лазерные. Существует направление режущего, движущего элемента совместно с изделием, что принять называть попутным типом обработки. Если же навстречу резцу движется изделие, тогда это считается встречная фрезеровка.

Стоит также отметить профильное фрезерование деталей как деревянных, так и металлических и пр. Это отличается в изделиях, которые идут выпуклой либо вогнутой формы. В этом случае необходимо более тщательно подходить к выбору технологического типа, что зависит в основном от габарита детали и сложности профилирования. Данный вид процесса проходит в три этапа: предварительная грубая и частично чистая фрезеровка, получистая и напоследок окончательная чистая. Часто для получения деталей высокого качества финишную обработку производят с большими подачами, а предыдущие операции выполняют отдельно на разных станках.

Так как для фрезеровки деталей цилиндрическим способом производится при не столь хорошем креплении, то чаще всего профильное фрезерование изделий делается торцевым способом. В основном это универсальный способ для многосерийного промышленного изготовления. В этом случае есть возможность воспользоваться несколькими способами фрезерования разных плоских поверхностей. Это использование двух зубил, фрез большого диаметра и нескольких зубил одновременно.

Работа в таком режиме может происходит значительно быстрее и спокойно, в особенности при использовании нескольких фрез сразу, расположенных с разных сторон от изделия. По этой причине фрезерование плоскостей при помощи торцевых фрез, более применяемое в производстве.

Осуществляется фрезерование, помимо этого, также при помощи ионного луча. Это относительно новый и высокотехнологический процесс, позволяющий удалить максимально точный слой металла. Ионное фрезерование производится под воздействием атома гелия на поверхность, главным условием является контроль напряжения и энергии. Другими словами, сегодня не обязательно полировать или шлифовать детали, это можно сделать на атомном уровне, а на раскаленный металл можно вставлять дополнительные детали.

Технологические этапы процесса

Что касается технологического процесса фрезеровки, то она состоит из несколько последовательностей, которым необходимо следовать:

  • Изделие осторожно подводят со стороны поверхности, необходимой для обработки, к фрезеру, который в это время вращается.
  • Отведя стол, отключают шпиндель, чтобы он не вращался.
  • После этого нужно задать требуемую глубину прорезания.
  • Запускают шпиндель.
  • Изделие, расположенное на столе, вместе с ним подводят к стыковке с фрезой.

Обработку металлических деталей цилиндрической фрезой производят при длине фрезы на 10-15 мм более, чем есть изделие, а диаметр её подбирается, исходя из толщины разрезания и ширины. При выборе торцевых фрез работа будет делаться не так шумно, поскольку детали надежнее прикрепляются. Производительность предприятия будет высокой при использовании набора фрез, так как во многом упрощается задача. Все зависит от применяемых фрез, а это: совместные фрезы, зубила, двумя дисками одновременно, набора фрез, расположенных с разных боков заготовки и пр. Фрезерование плоскостей несколькими торцевыми фрезами делает сразу несколько обрезаний, а также исключает удары при работе.

Читать еще:  Что значит фрезерование

Современные технологии позволяют проводить безопасную и с меньшим процентом брака обработку на токарно-фрезерных станках, оборудованных системами ЧПУ. В некоторых случаях, как при обработке деталей повышенной твердости, можно на них делать шлифовку. Они гарантируют получение изделий по максимуму точной геометрической формы, а также производительность. Бывают как специального назначения, так и общего использования, но небольшие детали дома можно обрабатывать ручным электрическим фрезером. Управление на компьютере позволяет задать все параметры и выполнять максимально точно, к тому же есть возможность рассчитывать и создавать 3D модели непосредственно на станке.

Благодаря современным технологиям, фрезерная обработка приобретает большую популярность в разных отраслях производств. Что касается металла, то можно на станках делать как алюминиевые, так и стальные, титановые изделия. Вне зависимости от материала, фрезерованием можно делать детали специального назначения, эксклюзивные, ювелирные и др. И только на станках, оборудованных системами ЧПУ, можно выполнять лазерную фрезеровку деталей сложной формы. Это дорогостоящая, но качественная обработка возможна без предварительной шлифовки.

Обработка плоских поверхностей фрезерованием

При фрезеровании поверхность обрабатывается не однолезвийным инструментом — резцом, как при строгании, а многолезвийным вращающимся инструментом — фрезой. Подача осуществляется путем перемещения обрабатываемой детали, закрепленной на столе станка. Фреза получает вращение от шпинделя станка.

Плоские поверхности можно фрезеровать торцовыми и цилиндрическими фрезами. Фрезерование торцовыми фрезами более производительно, чем цилиндрическими. Это объясняется тем, что при торцовом фрезеровании происходит одновременное резание металла несколькими зубьями, причем возможно применение фрез большого диаметра с большим числом зубьев.

Фрезерование цилиндрическими фрезами производится двумя способами. Первый способ — встречное фрезерование (рис. 2, а), когда вращение фрезы направлено против подачи; второй способ — попутное фрезерование (рис. 2, б), когда направление вращения фрезы совпадает с направлением подачи.

Рис. 2. Схемы фрезерования: a — встречное; б — попутное

При первом способе фрезерования толщина стружки постепенно увеличивается при резании металла каждым зубом фрезы, достигая величины атах. Перед началом резания происходит небольшое проскальзывание режущей кромки зуба по поверхности резания, что вызывает наклеп обработанной поверхности и затупляет зубья.

При втором способе фрезерования толщина стружки постепенно уменьшаеся. Производительность может быть больше и качество обработанной поверхности лучше, чем при первом, но при втором фрезерования зуб фрезы захватывает металл сразу на полную глубину резания и, таким образом, резание происходит с ударами. Ввиду этого второй способ фрезерования можно применять только для работы на станках с большой жесткостью конструкции и устройством для устранения зазоров в механизмах подачи. По этой причин первый способ фрезерования применяется чаще, чем второй.

Фрезерные станки разделяются на следующие виды: 1) горизонтально-фрезерные, 2) вертикально-фрезерные, 3) универсально — фрезерныe, 4) продольно-фрезерные, 5) карусельно — фрезерцые, 6) барабанно — фрезерные и 7) специальные.

Фрезерные станки первых трех видов являются станками общего назначения и применяются во всех видах производства; остальные относятся к высокопроизводительным и применяются в серийном, преимущественно крупносерийном и массовом производстве. На горизонтально-фрезерных и вертикально-фрезерных станках можно устанавливать на стол станка 3 одну деталь 1 или несколько деталей рядами, обрабатывая их одновременно или последовательно (рис. 3) фрезами 2, закрепленными в приспособлении 4

Рис. 3. Фрезерование деталей, установленных рядами:1 — обрабатываемые детали; 2 — набор фрез; 3 — стол станка; 4 — приспособление.

Рис. 4. Производительные методы фрезерования:

1 и 2 — обрабатываемые детали; 3 — стол станка; 4 — поворотный стол

На рис. 4, а показано фрезерование деталей торцовой фрезой на вертикально-фрезерном станке так называемым методом маятниковой подачи (подача в обе стороны); при этом вспомогательное время затрачивается только на передвижение стола 3 на длину расстояния между деталями. Применение этого метода может значительно повысить производительность станка. Универсально-фрезерные станки в отличие от горизонтально-фрезерных имеют поворотный стол, которому можно придавать положение в горизонтальной плоскости под углом к оси шпинделя. Это дает возможность фрезеровать винтовые поверхности при использовании универсальной делительной головки.

Продольно-фрезерные станки бывают с горизонтальными и верти­кальными шпинделями в различном сочетании: с одним горизонтальным или с одним вертикальным шпинделем; с двумя горизонтальными; с двумя горизонтальными и одним вертикальным; с двумя горизонтальными и двумя вертикальными. Такие станки бывают больших размеров (с ходом стола до 8 м, а иногда и более); их применяют для обработки крупных деталей — одновременно с двух или трех сторон.

На рис. 4, показано высокопроизводительное фрезерование на продольно-фрезерном (а) и горизонтально-фрезерном (б) станках с применением поворотного стола 4, благодаря которому смена обработанных деталей 1, 2 производится во время фрезерования; вспомогательное время затрачивается только на обратный отвод стола и поворот его, что не превышает 0,2—0,5 минуты на две детали.

Карусельно-фрезерные станки имеют круглые вращающиеся столы большого диаметра и один (рис. 5, а) или два (рис. 5, б) вертикально расположенных шпинделя.

Рис. 5. Примеры фрезерования деталей на фрезерных станках.

карусельно-фрезерном с одним шпинделем; б — шпинделями; барабанно-фрезерном; 1 — фрезы; 2 — обрабатываемые детали; 3 — стол станка; 4 — барабан.

На этих станках обрабатываются плоские поверхности торцовыми фрезами. Детали устанавливают для обработки и снимают их по окончании обработки во время вращения стола; таким образом, детали обрабатываются непрерывно. Если на станке два шпинделя, то одним шпинделем производится черновая обработка, другим — чистовая (рис. 5, б). Такие станки применяют в крупносерийном и массовом производствах. -Барабанно-фрезерные станки служат для обработки параллельных плоскостей детали одновременно с двух сторон (рис. 5, в). Детали подлежащие обработке, устанавливают на барабан 4, который вращается внутри станины, имеющей портальную форму. Фрезы 1 помещены на расположенных с двух сторон четырехшпиндельных бабках, с каждой стороны по две. Одна фреза с каждой стороны производит черновое фрезерование, другая — чистовое. Нa этих станках детали устанавливают и снимают на ходу станка, таким образом, фрезерование идет непрерывно. Такие станки отличаются большой производительностью и применяются в крупносерий­ном и массовом производстве.

Фрезерные полуавтоматы и автоматы широко применяются в массовом производстве для фрезерования деталей малых размеров. Основное время при цилиндрическом и торцовом фрезеровании определяется по формуле:

или ,мин,

где — расчетная длина обработки фрезой в мм; i — число ходов; — подача в мм/мин; s2 — подача на зуб фрезы в мм; z — число

зубьев фрезы; п — число оборотов фрезы в минуту.

Величина врезания фрезы для цилиндрического фрезерования определяется (рис. 6 а) по формуле:

,мм,

где t — глубина фрезерования в мм; D — диаметр фрезы в мм.

Рис. 6. Схемы фрезерования:

а — цилиндрической фрезой; б — торцовой фрезой

Для торцового симметричного фрезерования (рис. 6, б) величина врезания фрезы равна:

,мм,

где b — ширина фрезерования в мм; — главный угол фрезы в плане.

Перебег фрезы п принимается равным 2—5 мм в зависимости от диаметра фрезы.

Основное время для фрезерования с круговой подачей стола определяется: ,мин. В крупносерийном и массовом производстве =l.

ОБРАБОТКА ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ФРЕЗЕРОВАНИЕМ

Наиболее распространенный метод обработки плоскостей — фрезерование их на горизонтально-, вертикально- и продольно-фрезерных станках, а также на карусельно-фрезерных, барабанно-фрезерных и других станках фрезерной группы. В качестве режущих инструментов применяются цилиндрические, торцовые, дисковые, концевые и другие фрезы.

Плоскости небольшой ширины обрабатывают цилиндрическими фрезами на горизонтально-фрезерных станках.

Фрезерование цилиндрическими, а также дисковыми фрезами может быть выполнено по двум схемам (рис. 3.3):

Читать еще:  Фрезеровка листовых материалов

  • 1) встречное фрезерование, когда направление движения подачи не совпадает с направлением вращения фрезы (рис. 3.3, а);
  • 2) попутное фрезерование, когда направление движения подачи совпадает с направлением вращения фрезы (рис. 3.3, б).

Рис. 3.3. Схемы фрезерования цилиндрическими и дисковыми фрезами

При встречном фрезеровании сечение среза и нагрузка на зуб увеличиваются постепенно от нуля до максимума при выходе его из контакта с деталью. Резание происходит плавно и спокойно.

При попутном фрезеровании зуб фрезы начинает работу со срезания слоя наибольшей толщины, которая в конце работы уменьшается до нуля.

При обработке заготовок с черной поверхностью попутное фрезерование применять не следует, так как при врезании зуба фрезы в твердую корку происходит преждевременный износ и выход из строя фрезы. При обработке заготовок с чистыми поверхностями попутное фрезерование имеет преимущества перед встречным в отношении как стойкости инструмента, так и шероховатости поверхности.

Данный метод обработки широко используется в единичном и серийном производстве.

Более производительным и точным является торцовое фрезерование. Оно обеспечивает 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.

Инструментальная промышленность выпускает торцовые фрезы нескольких типов. Стандартные торцовые фрезы диаметром 630 мм позволяют обрабатывать плоскости шириной более 400 мм. В практике встречаются торцовые фрезы диаметром 800. 1200 мм, что позволяет фрезеровать поверхности шириной 800 мм.

В настоящее время применяют торцовые фрезы с механическим креплением метало- и минералокерамических вставных ножей круглой и многогранной формы, что значительно повышает их стойкость, а следовательно, и производительность. Эти фрезы обеспечивают шероховатость поверхности Ra = 2,5. 0,63 мкм.

Широкое распространение получили торцовые фрезы с непе- ретачиваемыми многогранными пластинками из твердого сплава. Конструкции этих фрез позволяют заменять отдельные ножи или весь комплект их непосредственно на станке. В собранном виде фреза имеет достаточно высокую точность: биение по главным режущим кромкам двух смежных ножей не превышает 0,03. 0,05 мм, а двух противоположных — 0,06. 0,10 мм, торцовое биение 0,06. 0,08 мм.

Диаметр D торцовой фрезы определяется из соотношения

где В — ширина фрезерования.

Точность фрезерования зависит от типа станка, режущего инструмента, режима резания и в обычных условиях достигает 9. 11 квалитетов, а шероховатость поверхности Ra = 2,5. 1,25 мкм.

Чистовое (шабрящее) фрезерование обеспечивает шероховатость поверхности стальных и чугунных деталей до Ra = 1,25. 0,63 мкм, а деталей из бронзы и алюминиевых сплавов — до Ra = 0,32 мкм и отклонение от плоскостности 0,02. 0,03 мм на 1 пог. м. Указанные точность и шероховатость поверхности достигаются фрезерованием за 2—3 рабочих хода при глубине резания t = 0,05. 0,10 мм, подаче So = 2. 3 мм/об и скорости резания v = 200 м/мин. При обработке стальных деталей инструмент рекомендуется оснащать пластинками твердого сплава марки Т30К4, а чугунных — ВКЗ.

При чистовом фрезеровании ось вертикального шпинделя должна быть установлена под весьма малым углом к направлению подачи (рис. 3.4, а), чтобы след, оставленный зубом фрезы на поверхности детали, представлял собой так называемую полусетку (рис. 3.4, б). В этом случае длина пути резца вдвое меньше, чем при фрезеровании в сетку (рис. 3.4, в). Кроме того, при фрезеровании в полусетку зуб фрезы при каждом обороте фрезы срезает новый слой металла, в то время как при фрезеровании в сетку он скользит по наклепанному слою. Стойкость фрезы при обработке в полусетку выше, чем при фрезеровании в сетку.

Рис. 3.4. Схемы чистого фрезерования

Чистовое фрезерование алюминиевых сплавов осуществляют однозубыми фрезами, а черных и цветных металлов и сплавов — двузубыми ступенчатыми. У двузубых ступенчатых фрез зубья смещены по высоте на 0,05. 0,30 мм и несколько отличаются формой заточки. Первый зуб предназначен для снятия основного припуска, а второй (зачистной) — для отделочного резания.

Одним из основных путей повышения производительности при работе на фрезерных станках является усовершенствование технологии путем выбора наиболее рациональной схемы обработки. К этим схемам можно отнести:

  • 1) одновременное фрезерование несколькими фрезами;
  • 2) одновременное фрезерование нескольких деталей;
  • 3) позиционное фрезерование;
  • 4) непрерывное фрезерование.

Одновременное фрезерование несколькими фрезами осуществляется набором фрез, специальными фрезерными станками или многошпиндельными 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. 3.5, а), угловые (рис. 3.5, б), цилиндрические и дисковые (рис.3.5, в), цилиндрические, угловые и фасонные (рис. 3.5, д).

Рис. 3.5. Наборы фрез

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.

Применять наборы фрез целесообразно в условиях крупносерийного и массового производства.

Одновременное фрезерование нескольких деталей может осуществляться последовательным, параллельным и параллельно-последовательным способом.

При последовательном фрезеровании детали размещаются в ряд друг за другом в направлении подачи.

При параллельном способе фрезерования детали располагаются в ряд перпендикулярно движению подачи и обрабатываются одновременно одной или набором фрез.

При параллельно-последовательном фрезеровании детали устанавливаются рядами как в направлении подачи, так и в перпендикулярном направлении.

Позиционное фрезерование. Различают две основные разновидности этого способа обработки: позиционное фрезерование на специальных или универсальных поворотных столах и приспособлениях и маятниковое фрезерование, не требующее специальных поворотных устройств.

Схема позиционного фрезерования с использованием круглого поворотного стола приведена на рис. 3.6. Набором фрез обрабатывают плоскости четырех квадратных деталей А, Б, В, Г. Вначале дисковые двусторонние фрезы 1 и 2 обрабатывают две плоскости детали А, а фрезы 3 и 4 — две плоскости детали Б. После обработки этих плоскостей стол поворачивается на 90° и деталь Б перемещается в новое положение — становится в позицию для фрезерования двух других плоскостей фрезами / 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 ? две последние плоскости. При третьем повороте стола деталь Б попадает на последнюю позицию, где она снимается, а на ее место устанавливается новая заготовка.

Рис. 3.6. Схема позиционного фрезерования

Схема фрезерования с применением маятниковой подачи приведена на рис. 3.7. При рабочей подаче 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

Читать еще:  Цены на фрезеровку чпу

4. При рабочей подаче стола от позиции 4 к позиции 5фреза 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, а на ее место устанавливается новая заготовка.

Рис. 3.7. Схема фрезерования с применением маятниковой подачи

Непрерывное фрезерование. В крупносерийном и массовом производстве получил распространение высокопроизводительный способ обработки плоскостей — непрерывное фрезерование. Осуществляется оно в большинстве случаев на карусельно-фрезерных или барабанно-фрезерных станках и иногда на вертикально-фрезерных станках с поворотным столом.

На карусельно-фрезерных станках (рис. 3.8, а) фрезеруют детали с размерами обрабатываемых плоскостей примерно до 600 мм. Станок имеет станину 7, две стойки 2, жестко соединенные горизонтальной балкой 3, и траверсу 4. На столе 6станка 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. Снятие и установка заготовок 8 на столе производятся без его остановки в секторе рабочего места 7.

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 большей жесткостью, обеспечивают высокую производительность и точность, особенно в отношении параллельности обрабатываемых поверхностей.

Барабанно-фрезерные станки (рис. 3.8, б) предназначены для обработки параллельных плоскостей заготовок одновременно с двух сторон. Заготовки 5 устанавливаются на гранях барабана 4, укрепленного на валу 3. Барабан вращается от отдельного электродвигателя 2 внутри станины 1. Он может иметь форму четырех-, пяти-, шести-, а иногда и восьмигранника. Фрезы закрепляются на расположенных с двух сторон одношпиндельных или двухшпиндельных бабках 6. Таких бабок по две с каждой стороны: одна для чернового фрезерования, а другая — для чистового. Установка и снятие заготовок производятся на ходу станка, т.е. осуществляется непрерывное фрезерование.

Большая жесткость конструкции станка обеспечивает высокую и стабильную точность размеров между обрабатываемыми плоскостями.

Рис. 3.8. Карусельно-фрезерный (а) и барабанно-фрезерный (б)

Технология фрезерования плоских поверхностей и скосов

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Плоскости обычно фрезеруют торцовыми и цилиндрическими фрезами. Диаметр торцовой фрезы D (мм) выбирают в зависимости от ширины В (мм) фрезерования с учетом соотношения D=(1,3. 1,8)B. При фрезеровании торцовыми фрезами предпочтение следует отдавать несимметричной схеме резания. Размер смещения (мм) k = (0,03. 0,06)D (рис. 5.18).

Фрезерование плоскостей производят в такой последовательности: подводят заготовку под вращающуюся фрезу до легкого касания, затем отводят из-под фрезы, выключают шпиндель станка, устанавливают лимб вертикальной подачи (при фрезеровании плоской поверхности) или поперечной подачи (при фрезеровании плоской торцовой поверхности) на глубину фрезерования, включают шпиндель станка и перемещают вручную стол с заготовкой до касания с фрезой, после чего включают продольную подачу стола.

При обработке цилиндрическими фрезами длина фрезы должна на 10. 15 мм перекрывать требуемую ширину обработки. Диаметр фрезы выбирают в зависимости от ширины фрезерования и глубины резания t (мм).

При черновом фрезеровании обычно достигается точность размеров, соответствующая 11 и 12-му квалитетам, при чистовом — 8 и 9-му квалитетам. В отдельных случаях при тонком фрезеровании можно получить точность размеров, соответствующую 6 и 7-му квалитетам. Шероховатость обработанной поверхности колеблется от Rz 80 мкм до Ra 0,63 мкм. Наиболее низкие параметры шероховатости (Ra 1,25. 0,63 мкм) получают тонким фрезерованием. Другой метод достижения низких параметров шероховатости плоских поверхностей на заготовках — это применение составных фрез, в корпусах которых закреплены черновые и чистовые резцы. Чистовые резцы устанавливают ниже черновых на величину, равную глубине чистового фрезерования. В корпусе фрезы можно устанавливать один или несколько чистовых резцов. При подаче Sz = 1,5. 2,5 мм/зуб и скорости резания v = 240. 250 м/мин достигается шероховатость поверхности Rz 5. 2,5 мкм.

При обработке поверхностей торцовыми фрезами благодаря конструкции крепления инструмента процесс резания происходит спокойнее, чем при фрезеровании цилиндрической фрезой.

Концевыми фрезами можно фрезеровать вертикальные и небольшие горизонтальные плоскости. Применение наборов фрез при фрезеровании плоскостей позволяет повысить производительность процесса обработки и обрабатывать фасонные поверхности. Набор представляет собой группу фрез, установленных и закрепленных на одной оправке.

Плоскую поверхность детали, расположенную под определенным углом к горизонтали, называют наклонной, а наклонную плоскость небольших размеров — скосом.

Для фрезерования наклонных плоскостей и скосов используют следующие инструменты:

  • цилиндрические, торцовые и концевые фрезы с поворотом заготовки на требуемый угол с помощью универсальной поворотной плиты (рис. 5.19, а);
  • торцовые и концевые фрезы с поворотом фрезы на требуемый угол (рис. 5.19, б);
  • специальные приспособления (рис. 5.19, в, г) для обработки цилиндрическими и торцовыми фрезами;
  • угловые фрезы.

При фрезеровании с поворотом на требуемый угол заготовку закрепляют в универсальных тисках или на универсальной плите и поворачивают на угол так, чтобы плоскость, подлежащая обработке, располагалась параллельно поверхности стола.

Фрезерование наклонных плоскостей и скосов торцовыми и концевыми фрезами можно производить, поворачивая на требуемый угол не заготовку, а шпиндель инструмента. Это возможно осуществить на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости.

Фрезерование заготовок с наклонными плоскостями и скосами в условиях серийного и массового производств целесообразно производить в специальных приспособлениях, позволяющих устанавливать и закреплять заготовки без выверки.

Угловыми фрезами обрабатывают небольшие наклонные плоскости и скосы. В этом случае нет необходимости в повороте детали и фрезы.

Погрешность плоскостности при обработке торцовой фрезой возникает, если ось вращения фрезы неперпендикулярна к обрабатываемой поверхности или, иначе, к плоскости стола станка. Плоскость получается вогнутой (рис. 5.20), и тем больше, чем больше угол β и чем меньше диаметр D торцовой фрезы.

При фрезеровании плоскости цилиндрической фрезой (набором фрез) погрешность плоскостности может быть вызвана так называемым подрезанием, которое выражается появлением лунки 1 на обработанной поверхности (рис. 5.21) и является результатом временного прекращения движения подачи, вследствие чего фреза некоторое время работает, вращаясь на одном месте. Упругие силы, действующие между фрезой и заготовкой, стремятся при этом сблизить их, что приводит к непроизвольному появлению лунки («выработки»), и тем большей, чем меньше жесткость системы СИД, чем больше усилие резания и чем дольше находится фреза на одном месте.

Контроль плоскостности обработанной поверхности производят лекальной линейкой. Неплоскостность при обработке торцовых поверхностей проверяют плоским угольником или рейсмасом. Неплоскостностью, или отклонением от плоскостности, называют наибольшее расстояние от реальной обработанной поверхности (плоскости) до прилегающей поверхности в пределах контролируемого участка. Прилегающей называется поверхность, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки обработанной реальной поверхности было минимальным в пределах контролируемого участка.

Наклонные плоскости и скосы контролируют с помощью шаблонов и рейсмасов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector