Уступомназивають виїмку, обмежену двома взаємно перпендикулярними площинами, що утворюють щабель. Деталь може мати один, два, три та більше уступів (рис. 55).
Мал. 55. Уступи
Паз- Виїмка в деталі, обмежена площинами або фасонними поверхнями. Залежно від форми виїмки пази поділяються на прямокутні, Г-подібні та фасонні (рис. 56 а, 6, в, г, д, е).
Мал. 56. Типи пазів за формою
Пази будь-якого профілю можуть бути наскрізними (рис. 57, а), відкритими або з виходом (рис. 57, в) та закритими (рис. 57, в).
Мал. 57. Пази наскрізні, з виходом та закриті
Обробка уступів і пазів є однією з операцій, що виконуються на фрезерних верстатах.
До оброблених фрезеруванням уступів та пазів пред'являють різні технічні вимогизалежно від призначення, серійності виробництва, точності розмірів, точності розташування та шорсткості поверхні. Всі ці вимоги впливають вибір методу обробки.
Фрезерування уступів та пазів роблять дисковими кінцевими фрезами, а також набором дискових фрез. Крім того, уступи можна фрезерувати торцевими фрезами.
Фрезерування уступів та пазів дисковими фрезами
Дискові фрезипризначені для обробки площин, уступів та пазів.
Розрізняють дискові фрези цілісні та со вставними зубами. Цілісні дискові фрези діляться на пазові (ГОСТ 3964-69), потилові пазові (ГОСТ 8543-72), тристоронні з прямими зубами (за ГОСТ 3755-69). тристоронні з різноспрямованими дрібними та нормальними зубами (ГОСТ 8474-60). Фрези із вставними зубцями виконуються тристоронніми (ГОСТ 1669-69). Дискові пазові фрези мають зуби лише на циліндричній частині, їх застосовують для фрезерування неглибоких пазів. Основним типом дискових фрез є тристоронні. Вони мають зубці на циліндричній поверхні та на обох торцях. Їх застосовують для обробки уступів та глибших пазів. Вони забезпечують вищий клас шорсткості бічних стінок паза чи уступу. Для поліпшення умов різання дискові тристоронні фрези забезпечені похилими зубами зі змінним напрямком канавок, що чергуються, тобто один зуб має правий напрямок канавки, а інший, суміжний з ним, - ліве. Тому такі фрези і називають різноспрямованими. Завдяки нахилу зубів, що чергується, осьові складові сили різання правих і лівих зубів взаємно врівноважуються. Ці фрези мають зубці і обох торцях. Основним недоліком дискових тристоронніх фрез є зменшення розміру по ширині після першого ж переточування по торцю. При використанні регульованих фрез, що складаються з двох половинок однакової товщини з зубцями, що перекривають один одного в роз'ємі, після переточування можна відновити початковий розмір. Це досягається за допомогою прокладок відповідної товщини з мідної або латунної фольги, які поміщають у роз'єм між фрезами.
Дискові фрези із вставними ножами, оснащеними пластинками твердого сплаву, бувають тристоронні (ГОСТ 5348-69) та двосторонні (ГОСТ 6469-69). Тристоронні дискові фрези застосовують для фрезерування пазів, а двосторонні для фрезерування уступів та площин.
Кріплення вставних ножів у корпус у обох типів фрез здійснюється за допомогою осьових рифлень і клина з кутом 5°. Достоїнством такого способу кріплення вставних ножів є можливість компенсації зношування та шару, знятого під час переточування. Відновлення розміру діаметром досягається перестановкою ножів на одне або кілька рифлень, а по ширині - відповідним висуванням ножів. Тристоронні фрези мають ножі з похилом, що чергується, нахилом з кутом 10°, у двосторонніх - в одному напрямку з кутом нахилу 10° (для праворізальних і ліворізальних фрез).
Застосування тристоронніх дискових фрез з пластинками твердих сплавів дає найбільш високу продуктивність при обробці пазів і уступів. Дискова фреза краще "витримує" розмір, ніж кінцева.
Вибір типу та розміру дискових фрез. Тип та розмір дискової фрези вибирають залежно від розмірів оброблюваних поверхонь та матеріалу заготовки. Для заданих умов обробки вибирається тип фрези, матеріал різальної частини та основні розміри – D, B, d та z. Для фрезерування матеріалів, що легко обробляються, і матеріалів середньої труднощі обробки з великою глибиною фрезерування застосовують фрези з нормальним і великим зубом. При обробці важкооброблюваних матеріалів та фрезеруванні з невеликою глибиною різання рекомендується застосовувати фрези з нормальним та дрібним зубами
Діаметр фрези слід вибирати мінімально можливим, оскільки чим менше діаметр фрези, тим вища її жорсткість та вібростійкість. Крім того, із збільшенням діаметра фрези зростає її вартість.
Мал. 58. Вибір діаметра дискових фрез
Як бачимо на рис. 58, при глибині фрезерування t і гарантованому зазорі між настановним кільцем і заготовкою в межах (6÷8) мм повинна бути виконана умова
D - d 1 = 2(t + (6÷8)) мм,
звідки отримаємо вираз для вибору мінімального діаметра фрези
D = 2t + d 1 + (12÷16) мм,
де d 1 - діаметр маточини фрези (установочного кільця).
У таблиці наведено залежність діаметра маточини фрези d 1 від діаметра отвору для дискових фрез.
Налагодження та налаштування верстата на фрезерування уступів дисковими фрезами пояснимо на прикладі обробки уступів призми (рис. 59, а, б). Вибір типорозміру дискової фрези залежить від розмірів уступу, марки матеріалу, що обробляється, потужності електродвигуна верстата та інших умов.
Мал. 59. Призма
Фрезерування уступів дисковими фрезами, як зазначалося вище, зазвичай роблять двосторонньою дисковою фрезою. Однак у нашому випадку слід вибрати тристоронню фрезу, тому що треба по черзі обробити по одному уступу з кожної сторони призми (рис. 60 а, б). Вибираємо тристоронню фрезу із вставними ножами за ГОСТ 5348-69, оснащеними пластинками твердого сплаву Т15К6. Дцаметр фрези D = 100 мм, ширина В = 18 мм, число зубів z = 8. При фрезеруванні пазів та уступів тиски повинні бути вивірені за допомогою рейсмусу або індикатора зі стійкою та закріплені. Установку та закріплення заготовки робимо в машинних лещатах з підкладкою. Закріплення дискової фрези на оправці роблять так само, як і циліндричної. Режими фрезерування вибирають або за довідниками, якщо вони не вказані в операційних картках, або безпосередньо за операційними або інструкційними картками.
Мал. 60. Фрезерування уступу дисковою фрезою
Режим фрезерування для нашого випадку: = 13 мм, t = 4 мм, z = 0,06 мм/зуб, v = 335 м/хв. За графіком (див. рис. 40) визначаємо кількість обертів шпинделя верстата – 1000 об/хв.
За графіком (див. рис. 41) визначаємо хвилинну подачу – s м = 500 мм/хв. Потім виконуємо налаштування верстата на необхідну кількість обертів шпинделя верстата і потрібну хвилинну подачу. Фрезерування кожного уступу складається з таких основних прийомів:
1. Натисніть кнопку «Пуск» увімкнути електродвигун. Шпиндель повинен обертатися у напрямку, протилежному напрямку гвинтової канавки фрези.
2. Підвести заготовку ручним переміщенням столу рукоятки поздовжнього, поперечного і вертикального переміщення під фрезу, що обертається, до легкого торкання бічними ріжучими кромками заготовки. Потім обертанням рукоятки вертикальної подачі опустити стіл до виходу фрези за межі заготовки, що обробляється. Далі обертанням рукоятки поперечної подачі пересунути заготовку у напрямку фрези на 13 мм, користуючись лімбом поперечної подачі. Підняти стіл до легкого торкання фрезою, що обертається, верхньої площини заготовки. Обертанням рукоятки поздовжньої подачі вивести заготовку з-під фрези, вимкнути верстат і підняти стіл на 4 мм, користуючись лімбом вертикальної подачі. Застопорити вертикальні та поперечні санки.
3. Встановити кулачки механічного вимикання поздовжньої подачі стола на довжину фрезерування. Включити знову обертання шпинделя, подати вручну заготовку обертанням рукоятки поздовжньої подачі столу у напрямку до фрези, що обертається, включити механічну поздовжню подачу і зробити фрезерування першого уступу (див. рис. 60, а). Вимкнути верстат, не роблячи переміщень столу.
Перевірити розмір обробленого уступу за шириною та глибиною за допомогою штангенциркуля. Якщо розмір витриманий неправильно, слід виправити дефекти обробки.
4. Порядок встановлення фрези щодо заготівлі при обробці другого уступу (див. рис. 60 б) залежить від того, який з розмірів треба витримати точно (розмір 13 мм або розмір виступу між уступами 89 мм). Так як у нашому прикладі заданий розмір 13 мм, то порядок обробки другого уступу буде такий самий, як і першого. Якби вимагалося витримати розмір виступу по довжині, то після обробки першого уступу обробку другого уступу можна проводити по одному з двох варіантів залежно від довжини виступу. При порівняно короткій довжині виступу слід повернути стіл у вихідне положення до виходу фрези за межі заготівлі, що обробляється. Потім перемістити стіл у поперечному напрямку на відстань, що дорівнює ширині виступу плюс ширини фрези, і профрезерувати другий уступ.
Послідовність обробки за другим варіантом дамо лише у загальному вигляді.
Так як у нашому випадку ширина виступу становить 89 мм, а ширина фрези дорівнює 18 мм, то для переміщення столу в поперечному напрямку на відстань потрібно зробити понад 17 оборотів лімба поперечної подачі (при кроці гвинта поперечної подачі t = 6 мм). Тому в таких випадках отримання точного розміру виступу можна досягти фрезеруванням за два переходи - попереднє фрезерування можна проводити за розміткою, залишаючи припуск по довжині виступу остаточне фрезерування в межах 1-2 мм.
Після попереднього фрезерування провести вимірювання довжини виступу і відповідно до отриманого розміру, визначити число поділів, на яке слід повернути лімб поперечної подачі, не порушуючи установки по висоті, і зробити остаточне фрезерування другого уступу. Другий варіант обробки уступів в одиничному та дрібносерійному виробництві є кращим.
Налагоджує верстат на фрезерування наскрізних прямокутних пазів дисковими фрезами.. При фрезеруванні уступів точність розміру уступу шириною не залежить від ширини фрези. Необхідно виконувати лише одну умову: ширина фрези повинна бути більшою за ширину уступу (по можливості не більше ніж на 3 -5 мм).
При фрезеруванні прямокутних пазів ширина дискової фрези повинна дорівнювати ширині паза, що фрезерується, в тому випадку, якщо биття торцевих зубів дорівнює нулю. За наявності биття зубів фрези розмір профрезерованого такою фрезою паза буде відповідно більшим за розмір ширини фрези. Це слід мати на увазі, особливо під час обробки точних по ширині пазів.
Установка на глибину різання може здійснюватись за розміткою. Для чіткого виділення ліній розмітки заготівлю попередньо забарвлюють крейдовим розчином і на прокресленій креслилкою рейсмасу лінії кернером наносять поглиблення (керни). Установку на глибину різання лінії розмітки здійснюють пробними проходами. При цьому стежать, щоб фреза зрізала припуск тільки на половину заглиблень від кернера.
При налагодженні верстата на обробку пазів дуже важливо правильно встановити фрезу щодо заготовки, що обробляється. У тому випадку, коли заготовку встановлюють у спеціальному пристрої, її положення щодо фрези визначається самим пристроєм.
У тому випадку, коли обробка проводиться без спеціального пристосування, завдання ускладнюється і вирішення її залежить насамперед від того, які розміри мають бути витримані під час обробки паза. Пояснимо це з прикладу. Допустимо, потрібно профрезерувати прямокутний паз шириною b з розмірами а і h, що визначають його положення деталі. На рис. 61 розмір h відраховується від верхньої площини заготовки, але в рис. 62 розмір h визначається від нижньої опорної поверхні заготовки.
Мал. 61. Встановлення фрези на розмір h, заданий від нижньої площини
Порядок встановлення дискової фрези у першому випадку (див. рис. 61) наступний. Фрезу, що обертається, підвести до бічної поверхні, оброблюваної заготовки до дотику у вигляді сліду (положення I). Потім опустити стіл так, щоб фреза виявилася вище за верхню поверхню заготовки і перемістити його рукояткою поперечної подачі на розмір а. Потім підняти стіл на висоту, коли фреза залишить легкий слід на верхній поверхні деталі. Далі треба просунути стіл у поздовжньому напрямку, вивести фрезу за габарити оброблюваної заготовки і, піднявши стіл розмір h, включити поздовжню подачу і відфрезерувати паз (положення II).
Порядок встановлення на розмір h, заданий від основи деталі (рис. 62). Підняти стіл до зіткнення фрези з поверхнею стола, якщо деталь встановлена безпосередньо на столі, або до зіткнення з опорою, якщо деталь встановлена в пристосуванні (положення I). Потім опустити стіл розмір h (положення II). Після цього включити обертання фрези і перемістити стіл до дотику фрези з оброблюваною заготовкою та утворення слабкого сліду від фрези (положення III). Просунути тепер стіл у поздовжньому напрямку, вивести фрезу за межі оброблюваної заготовки та перемістити стіл рукояткою поперечної подачі на розмір а (положення IV). Включити поздовжню подачу та зробити фрезерування паза.
Якщо замість розміру а в обох випадках був би заданий розмір с, то переміщення столу в поперечному напрямку слід виробляти на величину з + В, де - ширина фрези.
Точну установку фрез на задану глибину виробляють за допомогою спеціальних установок або габаритів, передбачених у пристрої. На рис. 63 наведено схеми встановлення фрез на розмір за допомогою установок. Габарит 1 являє собою сталеву загартовану пластинку (рис. 63, а) або косинець (рис. 63 б, в), закріплені на корпусі пристосування. Між установкою і ріжучою кромкою зуба фрези прокладають мірний щуп 2 товщиною 3-5 мм, щоб уникнути зіткнення зуба фрези 3 з загартованою поверхнею установка.
Мал. 63. Застосування установок для фрез
Якщо обробку однієї і тієї ж поверхні роблять за два проходи (чорновий і чистовий), то для встановлення фрези від одного і того ж габариту застосовують щупи різної товщини.
Фрезерування уступів та пазів набором дискових фрез
При обробці партії однакових деталей одночасне фрезерування двох уступів двох і більше пазів може здійснюватися набором фрез (див. рис. 52). Для отримання необхідного розміру між уступами та пазами на оправлення між фрезами поміщають відповідний набір настановних кілець (див. рис. 34).
При обробці заготовок набором фрез по габариту встановлюється одна фреза, так як взаємне розташування набору на оправці досягається підбором настановних кілець.
При встановленні фрез на заданий розмір вдаються до використання спеціальних настановних шаблонів.
Для точної установки фрез застосовують плоскопаралельні кінцеві заходи та індикаторні упори.
На рис. 64 показана схема розташування індикаторних упорів 1 і 2 на горизонтально-фрезерному верстаті для точної установки фрез при поперечних і вертикальних переміщеннях столу.
Мал. 64. Схема розташування індикаторних упорів
Для спрощення відліку переміщень столу замість лімбу фрезерувальник Кіровського заводу М. М. Пронін запропонував пристосування, з лічильником величин переміщення столу. Підйом та опускання столу на задану величинуза допомогою такого пристрою можна робити при прискореному переміщенні, не боячись помилитися у відліку.
Доцільність обробки уступів і пазів набором фрез можна встановити, виходячи з сумарних витрат часу (калькуляційний час), що припадають на одну деталь для варіантів обробки пазів, що зіставляються.
Фрезерування уступів та паз кінцевими фрезами
Уступи та пази можуть бути оброблені кінцевими фрезами на вертикально-і горизонтально-фрезерних верстатах.
Кінцеві фрези(ГОСТ 8237-57) призначені для обробки площин, уступів та пазів. Їх виготовляють з циліндричним та конічним хвостовиком.
Кінцеві фрези виготовляють із нормальними та великими зубами. Фрези з нормальними зубами застосовують при напівчистовій та чистовій обробці уступів та пазів. Фрези з великими зубами використовують для чорнової обробки.
Кінцеві фрези обдирні із затильованими зубами за ГОСТ 4675-71 призначені для чорнової обробки заготовок, отриманих литтям, вільним куванням і т.д.
Кінцеві фрези твердосплавні (ГОСТ 8720-69) виготовляють двох типів: оснащені коронками твердих сплавів для діаметрів 10-20 мм і гвинтовими пластинками (для діаметрів 16-50 мм).
В даний час інструментальні заводи випускають цілісні твердосплавні кінцеві фрези діаметром 3-10 мм і кінцеві фрези з цілою робочою частиною твердосплавної, впаяної в сталевий конічний хвостовик. Діаметр фрез 14-18 мм, кількість зубів 3.
Застосування твердосплавних фрез особливо ефективно при обробці пазів і уступів у заготовках із загартованих і сталей, що важко обробляються.
Точність пазів по ширині при обробці їх мірним інструментом, яким є дискові та кінцеві фрези, значною мірою залежить від точності фрез, що застосовуються, а також від точності, жорсткості фрезерних верстатів і від биття фрези після закріплення в шпинделі. Нестача мірного інструменту - втрата його номінального розміру при зносі та після перетікання. У кінцевих фрез після першого ж переточування по циліндричній поверхні спотворюється розмір по діаметру, і вони виявляються непридатними для отримання точних розмірів паза по ширині.
Отримання точного розміру по ширині паза можна досягти шляхом його обробки за два проходи: чорновий та чистовий. При чистовій обробці фреза лише калібруватиме паз по ширині, зберігаючи протягом тривалого часу свій розмір. У Останнім часомз'явилися набої для закріплення кінцевих фрез, що дозволяють встановлювати фрезу з регульованим ексцентриситетом, тобто регульованим биттям.
На рис. 65 показаний цанговий патрон, який застосовується на Ленінградському верстатобудівному об'єднанні ім. Я. М. Свердлова. У корпусі патрона розточено отвір ексцентрично на 0,3 мм щодо хвостовика 5. У цей отвір вставляється втулка під цанги 1 з таким же ексцентриситетом щодо внутрішнього діаметра. Втулка кріпиться до корпусу двома болтами 3. При повороті втулки за допомогою гайки 2 при злегка відпущених болтах відбувається умовне збільшення діаметра фрези (одно розподіл на лімбі 4 відповідає збільшенню діаметра фрези на 0,04 мм).
Мал. 65. Патрон для фрезерування мірних пазів стандартними фрезами
При обробці пазів кінцевою фрезою стружку необхідно відводити вгору по гвинтовій канавці фрези, щоб вона не псувала оброблену поверхню і не викликала поломки зуба фрези. Це можливе лише в тому випадку, коли напрямок гвинтової канавки збігається з напрямком обертання фрези, тобто при їх однойменному напрямку. Однак осьова складова сили різання Рх при цьому буде спрямована вниз і прагнути виштовхнути фрезу з гнізда шпинделя. Тому при обробці пазів кріплення фрези доводиться виконувати надійніше, ніж при обробці кінцевою фрезою відкритої площини. Напрямок обертання фрези та гвинтової канавки, як і у разі обробки торцевими та циліндричними фрезами, має бути різноіменним, тому що в цьому випадку осьова складова сила різання буде спрямована у бік гнізда шпинделя і прагнути затягнути оправлення з фрезою в шпиндель.
Мал. 66. Фрезерування уступу кінцевою фрезою
Налагодження та налаштування на фрезерування уступу. Розглянемо приклад фрезерування уступів до деталей (див. рис. 59). Вибираємо кінцеву фрезу з пластинками твердого сплаву Т15К6 та конічним хвостиковим діаметром D = 40 мм, з числом зубів z = 6. Щоб стружка відводилася вгору по гвинтовим канавкам для правого напрямку шпинделя, вибираємо фрезу з правим напрямком гвинтових канавок.
Заготовку встановлюють, вивіряють і закріплюють так само, як і у разі фрезерування дисковою фрезою. Кінцеву фрезу закріплюємо в перехідній втулці і разом із втулкою вставляємо в конічний отвір шпинделя, попередньо протерши всі посадкові поверхні, і закріплюємо шомполом. Для деталі (див. рис. 59) ширина фрезерування = 13 мм, глибина різання t = 4 мм.
Приймаємо подачу зуб з z = 0,05 мм/зуб. Швидкість різання кінцевої фрези з пластинками твердого сплаву становить v = 180 м/хв. За графіком (див. рис. 40) визначаємо найближчий ступінь чисел оборотів. Приймаємо n = 1250 об/хв. Фактична швидкість різання при цьому буде v = 160 об/хв. Визначаємо хвилинну подачу (див. рис. 41): s = 400 мм/хв.
Обробка першого уступу (рис. 66 а) включає наступні прийоми. Фрезу, що обертається, довести до контакту з торцевою поверхнею заготівлі призми; опустити стіл до виходу фрези за габарити заготовки, рукояткою поперечної подачі пересунути стіл із заготовкою у напрямку фрези на 13 мм; підняти стіл до легкого торкання верхньої площини заготовки з фрезою, що обертається; вивести заготовку з-під фрези та підняти стіл на 4 мм; включити механічну поздовжню подачу та зробити фрезерування.
Обробку другого уступу (рис. 66 б) також можна проводити двома способами, залежно від довжини виступу. При невеликій довжині виступу треба вивести фрезу за межі оброблюваної заготовки і перемістити стіл у поперечному напрямку на відстань, що дорівнює ширині виступу плюс діаметр фрези. Потім включити поздовжню подачу та профрезерувати другий уступ. Обробити другий уступ у тому випадку, якщо ширина виступу досить велика, можна за два переходи: чорновий та чистовий.
Налагодження верстата на обробку пазів, Як і у разі їх обробки дисковими фрезами, залежить від способу відліку розміру h. Спершу розберемо випадок, коли розмір h заданий від верхньої площини заготовки (рис. 67). Фрезу, що обертається, підвести до бічної поверхні заготовки (положення I). Опустити стіл і перемістити рукояткою поперечної подачі на розмір а (положення II). Далі підняти стіл до торкання фрези з верхньою поверхнею заготовки, що обробляється. Потім просунути стіл у поздовжньому напрямку, вивести фрезу за межі заготівлі, що обробляється, і підняти стіл на розмір h; включити поздовжню подачу та профрезерувати паз.
Мал. 67. Встановлення фрезви на розмір h, заданий від верхньої кромки
Тепер розглянемо випадок, коли розмір паза відраховується від нижньої опорної поверхні заготовки, встановленої безпосередньо на столі або на підкладці (рис. 68). У цьому випадку слід спочатку довести фрезу до зіткнення з підкладкою або дуже акуратно до зіткнення з поверхнею столу, якщо заготовка встановлена безпосередньо на столі (положення I). Далі треба опустити консоль на розмір h (положення II) Включити обертання фрези та перемістити стіл у поперечному напрямку до легкого зіткнення з бічною поверхнею заготовки (положення III). Просунути стіл у поздовжньому напрямку, вивести фрезу за межі оброблюваної заготовки та перемістити поперечні санки на розмір а (положення IV).
Мал. 68. Встановлення фрези на розмір h, заданий від нижньої кромки
У ряді випадків для досягнення необхідного розміру паза по ширині доцільно обробляти за дві операції: чорнову та чистову. При цьому чистову обробку бажано робити твердосплавними кінцевими фрезами.
Фрезерування закритих пазів
Закриті пази обробляють на вертикально-фрезерних або горизонтально-фрезерних верстатах з накладною вертикальною головкою кінцевими фрезами. Фрезерування закритих пазів пояснимо на прикладі. У планці зі сталі товщиною 45 12 мм необхідно профрезерувати закритий паз шириною 16 мм і довжиною 40 мм.
Вибір типорозміру фрези. Діаметр фрези визначається шириною паза. У разі D = 16 мм. Приймемо кінцеву фрезу з циліндричним хвостовиком і нормальними зубами (z = 4) зі швидкорізальної сталі Р6М5.
Налагодження та налаштування верстата. Заготівля надходить на фрезерну операцію розміченою, з просвердленими отворами для виходу кінцевої фрези та утворення радіусу закруглення (рис. 69 а). Заготівлю закріплюють у лещатах. Верхня площина знаходиться на рівні губок лещат. Слід звернути увагу на правильність розташування паралельних підкладок – вони не повинні заважати вільному виходу фрези при фрезеруванні паза (рис. 69, б).
Мал. 69. Фрезерування закритого паза
Налаштування верстата на режими фрезерування. Обробку паза виконуємо за три проходи з глибиною різання 4 мм, подачею на зуб sz - 0,01 мм/зуб, швидкістю різання v = 60 мм/хв. Найближчий ступінь чисел оборотів за графіком (див. рис. 40) n = 1250 об/хв. .
На рис. 69 б показано фрезерування паза. Після введення фрези раніше просвердлені отвори спочатку дають ручну вертикальну подачу столу на глибину фрезерування (4 мм). Потім включають механічну поздовжню подачу в один бік, вимикають її, дають вертикальну подачу на глибину різання, вимірюють напрям подачі, включають механічну подачу в іншу сторону і т. д., змінюючи поперемінно напрям руху руху столу і даючи подачу на глибину на кожен хід столу. Потрібно дотримуватись особливої обережності при подачі на глибину перед останнім проходом у момент виходу фрези з боку нижньої опорної поверхні.
Інші види робіт, що виконуються кінцевими фрезами
Крім обробки уступів та пазів кінцеві фрези застосовуються для виконання інших робіт на вертикально-фрезерних та горизонтально-фрезерних верстатах.
Кінцеві фрези застосовуються для обробки відкритих площин: вертикальних, горизонтальних та похилих.
На рис. 70 показано фрезерування похилій площинів універсальних лещатах. Прийоми обробки площин кінцевими фрезами нічим не відрізняються від прийомів обробки уступів та пазів. Кінцевими фрезами можна проводити обробку різних виїмок (гнізд).
Мал. 70. Фрезерування похилої площини у лещатах
На рис. 71 показано фрезерування виїмки кінцевою фрезою. Фрезерування виїмок у заготовках провадиться за розміткою.
Мал. 71. Фрезерування виїмки корпусної деталі
Зручніше спочатку провести попереднє фрезерування контуру виїмки (не доходячи до ліній розмітки), а потім остаточне фрезерування контуру.
У тих випадках, коли потрібно вифрезерувати вікно, а не виїмку, необхідно під заготовку підкласти відповідну підкладку, щоб не пошкодити лещата в момент виходу кінцевої фрези.
Фрезерування уступів торцевою фрезою
Фрезерування уступів можна проводити як на вертикально-фрезерних, так і на горизонтально-фрезерних верстатах.
Обробку деталей з симетрично розташованими уступами можна проводити при закріпленні заготовок у двопозиційних пристроях або двопозиційних поворотних столах. Після фрезерування першого уступу пристрій повертають на 180° і ставлять у другу позицію для фрезерування другого уступу (див. рис. 212).
Розширити функціональні можливості ручного електроінструменту, зробити його використання більш зручним, комфортним та безпечним дозволяють пристосування. ручного фрезера. Серійні моделі таких пристроїв коштують досить дорого, але можна заощадити на їх придбанні та створити пристосування для оснащення фрезера по дереву своїми руками.
Різного роду пристрої можуть зробити з ручного фрезера по-справжньому універсальний інструмент
Основне завдання, яке вирішують пристосування для фрезера, полягає в тому, щоб інструмент розташовувався по відношенню до поверхні, що обробляється в необхідному просторовому положенні. Деякі пристосування для фрезерних верстатів, що найчастіше використовуються, входять у стандартну комплектацію такого обладнання. Ті самі моделі, які мають вузькоспеціалізоване призначення, купуються окремо або виготовляються своїми руками. При цьому багато пристосувань для фрезера по дереву така конструкція, що виготовити їх своїми руками не становить особливих проблем. Для саморобних пристроївдля ручного фрезера навіть не потрібні креслення – цілком достатньо їх малюнків.
Серед пристроїв для фрезера по дереву, які можна виготовити і своїми руками, є низка популярних моделей. Розглянемо їх докладніше.
Паралельний упор для виконання прямих та фігурних різів
Забезпечити стійкість фрезера при обробці тонких поверхонь можна і без особливих пристроїв. Вирішують таку задачу за допомогою двох дощок, які кріпляться з обох боків виробу, що обробляється таким чином, щоб сформувати з поверхнею, на якій виконується паз, одну площину. Сам фрезер під час використання такого технологічного прийому позиціонується з допомогою паралельного упора.
Фрезерування пазів – відповідальна процедура, точність та правильність її виконання безпосередньо впливає на надійність та якість сполучень у різних механічних пристроях, де використовуються шпонки.
1 Види шпонкових пазів та вимоги до їх обробки
З'єднання шпонкового типу можна зустріти в самих різних пристроях. Найчастіше вони застосовуються у машинобудівній галузі. Шпонки для таких сполучень бувають клиновими, сегментними та призматичними, рідше зустрічаються вироби з іншими видами перерізів.
Шпонкові пази прийнято поділяти на такі типи:
- з виходом (інакше кажучи – відкриті);
- наскрізні;
- закриті.
Будь-які з цих пазів необхідно фрезерувати максимально точно, тому що від якості проведеної операції залежить надійність посадки виробів, що сполучаються з валом, на шпонку. Квалітети точності пазів після обробки повинні мати такі показники:
- 8 клас точності – довжина;
- 5 клас – глибина;
- 3 чи 2 клас – ширина.
Квалітету точності повинен дотримуватися неухильно. В іншому випадку після фрезерування доведеться виконувати трудомісткі і дуже складні роботи з припасування, зокрема, підпилювання елементів конструкції, що сполучаються, або безпосередньо шпонок.
Нормативні документи висувають суворі вимоги до точності розташування паза шпонки, а також величині шорсткості його поверхні.
Квалітет шорсткості стін (бічних) паза не може бути нижче п'ятого класу, а його грані повинні розташовуватися абсолютно симетрично по відношенню до площини, що проходить через вісь валу.
2 Фрези для обробки шпонкових пазів
Щоб забезпечити необхідний квалитет точності різних пазів, їх обробки застосовуються різні видипазових фрез:
- Затиловані за Держстандартом 8543. Вони можуть мати переріз 4-15 та 50-100 мм. Після переточування такий інструмент не змінюється за шириною. Заточують потилиці фрези виключно по передній поверхні.
- Дискові за стандартом 573. Їхні зубці розташовуються на циліндричній частині. Дисковий різальний інструмент рекомендовано для обробки пазів невеликої глибини.
- З циліндричним та конічним хвостовиком. Вони бувають перетином 16-40 мм (конічні) та 2-20 мм (циліндричні). Для виготовлення подібних фрез зазвичай використовуються тверді сплави (наприклад, ВК8). Інструмент має 20-градусний кут нахилу канавки. Ріжучий пристрій з твердого сплаву дає можливість виконувати фрезерування уступів і пазів з матеріалів, що погано піддаються обробці, і сталей, що пройшли гарт. Такий інструмент у кілька разів збільшує кваліфікацію точності та шорсткості поверхні, а також суттєво підвищує продуктивність робіт.
- Насадні під шпонки сегментного типу Держстандарту 6648. Фрези, що дозволяють обробляти будь-які різновиди пазів під сегментні шпонки перетином від 55 до 80 мм. У цьому стандарті описується і хвостовий інструмент під такі шпонки. З їх допомогою фрезерують вироби перетином трохи більше 5 мм.
Основним інструментом для обробки пазів є спеціальні шпонкові фрези, що випускаються за Держстандартом 9140. Вони мають у своєму розпорядженні два зуби з ріжучими торцевими кромками, мають хвостовик конічної або циліндричної форми. Для обробки паза шпонки вони ідеальні, так як робочі кромки даних фрез направлені в тіло інструменту, а не назовні.
Шпонкові фрези працюють і з поздовжньою, і з осьовою подачею (як на ), вони гарантують необхідний кваліфікацію шорсткості уступів та пазів після обробки. Переточування подібного інструменту здійснюється по зубцях, розташованих у торцевій частині фрези, завдяки чому її початковий переріз майже не змінюється.
3 Особливості обробки шпонкових уступів та пазів
Фрезерування елементів шпонки з'являється на валах. Для зручного кріплення заготовок валів використовують призму – спеціальний пристрій, що полегшує процес обробки. Якщо вал має велику довжину, застосовують дві призми, якщо невелику – достатньо однієї.
Призматичний пристрій для уступів і пазів повинен розташовуватися максимально точно. Цього домагаються за рахунок наявності в його основі шипа, що вводиться в паз робочого столу. Для закріплення валів використовують прихвати. Вони спираються безпосередньо на вал, що унеможливлює прогин останнього. Зазвичай під прихвати укладають латунну або мідну (невелику по товщині) пластинку. Вона оберігає готову поверхню виробу від пошкоджень.
Кріплення валів виконують у звичайних лещатах, які монтують на стіл так, щоб їх можна було розгорнути на 90 градусів. За рахунок можливості повороту лещата без проблем встановлюють на вертикально-і горизонтально-фрезерні агрегати.
На призмі вал фіксується губками (за допомогою маховичка його затискають), що обертаються навколо пальців. Описуваний пристрій для обробки уступів і шпонкового паза має у своїй конструкції упор. Він дозволяє монтувати вал по довжині.
Найчастіше застосовуються призми з магнітом (оксидно-барієвим) постійної дії. Призматичний корпус зроблений із двох частин. Між цими половинками встановлюється магніт. Як бачимо, пристрій для фрезерування уступів і шпонкових з'єднань виконано досить просто, але при цьому гарантує ефективну обробку виробів.
4 Як фрезерують закриті пази?
Обробка пазів закритого типуздійснюється на горизонтально-фрезерних агрегатах. Для роботи використовується описане вище пристосування, яке забезпечується призмами або лещатами, що самоцентруються. Встановлення валів на них провадиться стандартним чином.
Крім того, існує ще один варіант встановлення валів. Фахівці називають його "монтажем по яблучку". У цьому випадку вал розміщується по відношенню до робочого інструменту (кінцева або шпонкова фреза для уступів та пазів) на око. Потім запускають ріжучий пристрій і акуратно підводять його до валу до моменту їхньої взаємодії.
При контакті фрези та валу на останньому залишається слабкий слід робочого інструменту. Коли слід виходить у вигляді неповного кола, стіл потрібно трохи змістити. Якщо ж робітник бачить перед собою повне коло, ніяких додаткових дій робити не потрібно, можна розпочинати фрезерування.
Закриті пази, які згодом злегка приганяються, обробляють за двома різними схемами:
- Врізання фрези (ручна операція) на всю глибину уступу і механічною подачею в поздовжньому напрямку.
- Ручним врізанням інструменту на задану глибину і механічною поздовжньою подачею в один бік, а потім ще одним врізанням і подачею, але вже в протилежний бік.
Перша методика обробки уступів та пазів використовується для фрез перерізом 12-14 мм. В інших випадках рекомендовано другу схему.
5 Тонкощі обробки відкритих та наскрізних пазів та уступів
Такі елементи фрезерують тільки після того, як усі роботи з їхньої циліндричної поверхні повністю завершені. Дисковий інструмент застосовують у ситуаціях, коли радіуси фрези та канавки однакові.
Зверніть увагу - експлуатація фрез допускається до певного моменту. При кожному новому заточенні інструмента його ширина стає меншою на певну величину. Після кількох таких операцій фрези стають непридатними до роботи з пазами, їх можна використовувати виконання інших операцій, які висувають високих вимог до геометричним параметрампо ширині.
Розглянуте раніше пристосування підходить для обробки уступів та пазів наскрізного та відкритого типу. Тут важливо забезпечити правильне встановлення ріжучого інструменту на оправлення. Монтаж потрібно проводити так, щоб биття фрези по торцю було якнайменше. Заготівля фіксується в лещатах із накладками (латунь, мідь) на губках.
Точність монтажу фрези перевіряють штангенциркулем та косинцем. Процес виглядає так:
- інструмент ставлять поперечно з боку кінця валу, який виступає з лещат, на задану заздалегідь дистанцію;
- за допомогою штангенциркуля перевіряють правильність виставленої дистанції;
- з іншого кінця валу встановлюють косинець і виконують перевірку.
Збіг результатів вимірів свідчить, що фреза змонтована правильно.
Додамо, що сегментні шпонки обробляються спеціальними фрезами (насадними чи хвостовими). Подвійний радіус канавок таких шпонок визначає діаметр інструменту, який можна використовувати для фрезерування. При виконанні таких робіт подача виконується вертикально (стосовно осі валу – в перпендикулярному напрямку).
6 Шпонково-фрезерні агрегати для обробки валів
Якщо пази повинні мати максимально точну ширину, їхню обробку слід виконувати на спеціальних верстатах шпонки. Вони працюють шпоночним двозубим різальним інструментом, а подача на таких агрегатах виконується за маятниковою схемою.
Шпонково-фрезерне верстатне обладнання забезпечує обробку паза по всій його протяжності при врізанні робочого інструменту на глибину від 02 до 04 мм. Причому фрезерування проводиться двічі (врізання та подача в один бік, потім – ті самі операції у зворотний бік).
Верстати, що описуються, оптимальні для масового і серійного виготовлення шпонкових валів. Працюють вони в автоматичному режимі - після обробки виробу подача бабки в поздовжньому напрямку автоматично вимикається і шпиндельний вузол переміщається в початкове положення.
Крім того, дані агрегати гарантують високу точність одержуваного паза, а фреза по периферії майже зовсім не зношується, оскільки фрезерування ведеться торцевими частинами. Мінусом застосування такої технології вважається її тривалість. Стандартна обробка пазів за два або один прохід здійснюється у кілька разів швидше.
Розміри пазів при використанні шпоночно-фрезерного обладнання контролюється калібрами, або вимірювальним штрих-інструментом. Як калібри застосовують круглі пробки. Заміри за допомогою штангенглибиноміру та штангенциркуля виконуються стандартно (встановлюється переріз, ширина, довжина, товщина паза).
на сучасних підприємствахактивно експлуатуються два шпонкові верстати: 6Д92 – для обробки кінцевим немірним інструментом закритих пазів, та МА-57 – для фрезерування тристороннім інструментом відкритих пазів. Ці агрегати, як правило, інтегрують у автоматизовані технологічні лінії.
02.11.2018
Шпонки служать для з'єднання різних деталей передач (зубчастих коліс, шківів та ін) з валом. Для цього на валу і деталі, що з'єднуються з ним, виконуються шпонкові пази (рис. 63, а), в які встановлюється загальна призматична шпонка (рис. 63, б) у вигляді прямокутного бруска або сегментна шпонка (рис. 63, в), що має форму частини диска.
Особливими вимогами, що пред'являються до точності шпонкових пазів, є виконання їх ширини в межах допустимих відхилень ПШ і строга симетричність паза до осі валу. Для дотримання цих вимог необхідно правильно підібрати фрезу, встановити її на верстаті з мінімальним биттям (не більше 0,02 мм по бокових зубцях) та вивірити пристосування та заготівлю щодо напряму поздовжньої подачі стола верстата.
Для фрезерування на валах шпонкових пазів стандартами передбачені дискові пазові та тристоронні цілісні фрези (див. рис. 52 і 54, а та б), якими можуть бути оброблені відкриті та напіввідкриті пази, що мають вихід по радіусу фрези. Закриті пази виконуються двозубими шпонковими фрезами (рис. 64), торцеві зубці яких перетинаються в центрі. Такі фрези переточуються головним чином заднім поверхням торцевих зубів і можуть працювати з осьовою подачею.
Шпонкові фрези виконуються з циліндричними або конічними хвостовиками і виготовляються із швидкорізальної сталі або оснащуються пластинками твердого сплаву. Для фрезерування загартованих та важкообробних матеріалів освоєно випуск монолітних твердосплавних шпонкових фрез.
Пази на валах під сегментні шпонки обробляються спеціальними грибковими фрезами (рис. 65 а) з циліндричними хвостовиками або насадними фрезами (рис. 65 б) - для пазів великого діаметру.
При обробці шпонкових пазів вали можна закріплювати в верстатних лещатах, на призмах, безпосередньо на столі верстата або в спеціальних лещатах, що самоцентруються. При встановленні заготовок у верстатних лещатах (рис. 66) на губки слід надіти кутові нагубники з м'якого листового металу, що оберігають поверхню валу від зминання. У цих випадках доцільно застосовувати спеціальні призматичні накладні губки до лещат.
Призми 4 (рис. 67) мають паз 1 з кутом профілю 90° і шпонки, що направляють 5, за допомогою яких здійснюють вивірку призм по пазу столу. Заготівля 3 притискається до призм прихватами 2.
Довгі вали часто встановлюють безпосередньо на столі фасками Т-подібного паза і закріплюють по кінцях прихватами.
Самоцентруючі лещата (рис. 68) можуть бути застосовані для встановлення заготовок типу валів як на горизонтально-фрезерних, так і на вертикально-фрезерних верстатах, що досягається наявністю у них двох взаємно перпендикулярних опорних площин 8. Заготовку ставлять циліндричною поверхнею на призму 5 і при обертанні маховичка 1 затискають губками 3 і 6, які повертаються на осях 2 і 7. Для встановлення валів великого діаметра призма 5 може бути повернена та встановлена в лещатах іншою стороною. Регульований упор 4 служить закріплення валу в необхідне положення по довжині.
Прийоми фрезерування шпонкових пазів мало відрізняються від відповідних прийомів обробки пазів загального призначення. Особливістю тут є способи встановлення фрези симетрично осі валу та контроль поперечного розташування паза на ньому.
Заготівлю оброблюваного валу зазвичай закріплюють на верстаті так, щоб вона мала вільний кінець. У цьому випадку фрезу підводять до торкання з бічної утворюючої циліндра заготовки (рис. 69, а), а потім вже відомими діями зміщують стіл у поперечному напрямку на відстань
де d – діаметр валу, мм; b – ширина паза, мм.
Контроль розташування фрези щодо осі валу виконують косинцем і штангенциркулем за розміром S (рис, 69, б), який визначається за формулою
де T - ширина полиці косинця, мм; В – ширина фрези, мм.
Якщо розмір S із двох сторін валу однаковий, то фреза розташована правильно.
Коли кінець заготовки не виступає з пристосування, розмістити фрезу симетрично осі валу можна за допомогою порівняно простого пристосування(рис. 69, в), яке складається із стійки 1 і рухомої призми 2. Нижнім V-подібним пазом призму встановлюється на поверхню валу, а у верхній паз вводиться фреза до торкання куточків зубів з його сторонами. Точність симетричного розташування паза шпонки перевіряють шаблоном (рис. 69, г).
У масовому виробництві для обробки шпонкових пазів широкого поширення набули верстати з програмним управлінням мод. 6Д95, що працюють немірними кінцевими фрезами. Необхідна точність ширини паза на цих верстатах досягається за рахунок регульованого осцилюючого (коливального) руху фрези в напрямку перпендикулярному поздовжній подачі.
2018-08-16
обробки пазів, уступів;
об'ємного копіювання;
фасонної обробки поверхонь;
зняття звисів у щитів, фанерованих різними матеріалами;
контурної обробки деталей;
виконання інших операцій.
У цій статті ми розповімо в деталях про кінцеві фрези та технології обробки уступів, скосів, а також пазів різних форм.
Фотографія №1: фрезерування кінцевою фрезою
Конструктивні особливості та види кінцевих фрез
Монолітні та збірні звичайні (циліндричні) та інші кінцеві фрези складаються з робочих частин та хвостовиків. Вони можуть бути циліндричними та конічними, а зубці – нормальними та дрібними. Інструменти з нормальними зубами застосовують для напівчистової та чистової обробки, а великозубі фрези – для чорнової.
Зображення №1: кінцева фреза з конусом Морзе (конічним)
Важливо! Кінцеві фрези мають невеликі діаметри (3-60 мм). Тому для забезпечення оптимальних швидкостей різання інструменти обертаються з високими частотами. При відносно невеликих швидкостях подачі навантаження на 1 зуб мінімальне. Це забезпечує високу якість обробки.
Монолітні кінцеві фрези можуть бути:
повністю виготовлені з швидкорізальної або легованої сталі;
повністю виконані з твердих сплавів;
спаяними (матеріал хвостовика – конструкційна сталь, а робочої частини – твердий сплав).
Крім цього існують кінцеві фрези із твердосплавними пластинами.
Зображення №2: циліндрична кінцева фреза з твердосплавними пластинами
Головна перевага таких фрез – можливість зміни пластин без зняття різального інструменту. Твердосплавні кінцеві фрези (з пластинами і без) застосовують для отримання пазів і уступів в заготовках із загартованих сталей.
Інструменти можуть мати потилувані та гострі зубці. Такі моделі називають обдирними. Їх застосовують для чорнової обробки заготовок, отриманих литтям та вільним куванням.
Зображення №3: обдирна кінцева фреза із затильованими зубами
Інструменти з гостротичними зубами мають нерівномірний окружний крок. Такі обдирні фрези відрізняються вищими продуктивністю (+ 60–70 %), вібростійкістю та терміном служби.
Зображення №4: кінцева обрізна фреза з гострими зубами
Крім циліндричних інструментів існують кінцеві фрези. спеціального призначення. До них відносяться шпонкові, кутові та Т-подібні моделі.
Їх застосовують для фрезерування шпонкових пазів. Інструменти мають 2 ріжучі зуби і торцеві ріжучі кромки. Вони спрямовані не назовні (як у свердлів), а всередину інструментів.
Зображення №5: шпонкова кінцева фреза
Шпонкова фреза може заглиблюватися в матеріал при осьовій подачі (висвердлюється отвір), а потім рухатися убік при поздовжній. В результаті виходить шпонковий паз.
Важливо! Переточення таких фрез роблять по задніх поверхнях торцевих кромок. Після операцій діаметри інструментів не змінюються.
Кутові кінцеві фрези
Їх застосовують для фрезерування похилих площин та пазів, що мають кутові профілі. Інструменти бувають однокутовими та двокутовими. У перших ріжучі кромки розташовані на конічних поверхнях та торцях, а у других – тільки на конічних поверхнях. Причому двокутові фрези можуть бути симетричними. У таких інструментів зусилля, що виникають під час роботи кутових кромок зубів, врівноважуються. Такі фрези працюють плавніше.
Зображення №6: робочі частини кутових кінцевих фрез
Вершини кутових фрез закруглюють. Це продовжує термін служби інструментів.
Т-подібні кінцеві фрези
Їх застосовують для обробки Т-подібних пазів.
Зображення №7: конструкція та характеристики Т-подібних кінцевих фрез
Ці фрези часто ламаються. Це зумовлено складністю обробки Т-подібних пазів, при якій відведення стружки дуже важко. Такі фрези мають різноспрямовані зуби та кутові підсередини.
Устаткування для фрезерування кінцевими фрезами
Для фрезерування кінцевими фрезами застосовуються горизонтальні та вертикальні фрезерні верстати. Інструменти встановлюють різні по конструкції патрони.
Патрони для кінцевих фрез з циліндричними хвостовиками
Кінцеві фрези фіксують за допомогою таких патронів.
Зображення №8: патрон для кінцевих фрез з циліндричними хвостовиками
Вони складаються з корпусів (1), гайок (2) та кулачків (3). Корпус встановлюється у шпинделі та затягується шомполом. Кулачки затискають інструмент за допомогою кільцевої (4) та проміжних пружин.
Патрони для кінцевих фрез з конічними хвостовиками
Мають таку конструкцію.
Зображення №9: патрон для кінцевих фрез з конічними хвостовиками
Корпус (3) закріплюється у шпинделі верстата за допомогою шомпола. У змінній втулці (4) є гвинт (5), призначений для фіксації фрези. Пояски втулки проходять через отвори навернутої на корпус гайки (2) і вставляються в пази, що є на торці. Положення гайки регулюється спеціальним гвинтом (6).
Важливо! Змінні втулки мають стандартні розміри, що відповідають конусам Морзе.
Цангові патрони
Призначені для кріплення кінцевих фрез із циліндричними хвостовиками.
Зображення №10: цанговий патрон
Конічний хвостовик такого патрона затягується у шпинделі верстата за допомогою шомпола. Спереду є виточення. До неї входить цанга (1). Це конічна розрізна втулка має отвір, діаметр якого відповідає діаметру хвостовика фрези, що закріплюється. Для фіксації цанга стискається гайкою (2).
Патрони з регульованими ексцентриситетами
Складаються з корпусів (1), ковпачкових гайок (3) та втулок (2).
Зображення №11: патрон із регульованим ексцентриком
Втулка в такому патроні ексцентрично закріплена по відношенню до осі фрези, що обертається (4). Вона кріпиться за допомогою двох гвинтів (5). При повертанні втулки регулюється ширина паза.
Вибір швидкості подачі фрез
Вибір швидкості подачі фрези залежить від матеріалу заготовки.
Алюміній та сплави на його основі – 200–420 м/хв.
Бакеліт – 40–110 м/хв.
Нержавіюча сталь - 45-95 м/хв.
Термопласти та деревина - 300-500 м/хв.
Латунь - 130-320 м/хв.
Бронза – 90–150 м/хв.
ПВХ – 100–2500 м/хв.
Основні технології фрезерування кінцевими фрезами
Розкажемо про основні технології фрезерування кінцевими фрезами на прикладі конкретних операцій.
Фрезерування уступів кінцевими фрезами
Розглянемо фрезерування двох уступів у бруску. Ціль - отримання ступінчастої шпонки.
Основні параметри
Ширина фрезерування – 5 мм.
Глибина різання – 12 мм.
Чистота поверхні – 5.
Вибір інструменту
Для цієї операції відмінно підійде з нормальними зубами та циліндричним хвостовиком. Щоб стружка відводилася вгору, гвинтові канавки мають бути спрямовані праворуч.
Розрахунок режиму різання
Розрахуємо частоту обертання шпинделя. При швидкості подачі 25 м/хв. вона дорівнюватиме:
n = (1000 * v) / (π * d) = (1000 * 25) / (3,14 * 16) = 500 об / хв.
Подача на один зуб – 0,03 мм. Обчислимо хвилинну подачу.
s = s зуб * z (чистота поверхні) * n = 0,03 * 5 * 500 = 75 мм / хв.
Фрезерування кожного уступу відбувається за наступною схемою.
Закріпіть заготовку в лещатах, а фрезу - у патроні верстата шпинделя.
Встановіть лімб коробки подач на 80 мм/хв., а лімб коробки швидкостей – на 500 об/хв.
Запустіть обертання шпинделя.
Підведіть заготовку під фрезу.
Підніміть стіл до легкого торкання фрезою верхньої поверхні заготовки.
Встановіть кулачки вимкнення поздовжньої подачі на довжину фрезерування.
Обробіть деталь із двох сторін.
Зображення №12: фрезерування уступів кінцевою фрезою
Фрезерування наскрізних пазів кінцевими фрезами
Для фрезерування наскрізних пазів зазвичай беруть кінцеві фрези, діаметри яких відповідають креслярським розмірам пазів із допустимими відхиленнями.
Важливо! Так роблять у випадках, якщо кінцеві фрези не мають радіального биття. За наявності ширина паза вийде більше заданої. Підсумок - шлюб.
Для обробки наскрізних пазів найчастіше беруть нові кінцеві фрези. При роботі з переточеними інструментами для точності пазів можна використовувати патрони з регульованими ексцентриками. Технологія фрезерування наскрізних пазів не відрізняється від описаної вище.
Фрезерування замкнутих пазів кінцевими фрезами
Завдання - профрезерувати у планці замкнутий паз. Довжина – 32 мм. Ширина – 16 мм.
Зображення №13: креслення планки
Вибір інструменту
Підійде та сама фреза з п'ятьма зубами (z = 5).
Розрахунок режиму різання
Задана подача фрези – 0,01 мм/зуб. Швидкість різання – 25 м/хв. Частота - 500 об/хв. Обчислимо хвилинну подачу.
s = s зуб * z * n = 0,01 * 5 * 500 = 25 мм / хв.
Мінімальна подача на верстаті – 31,5 мм/хв. Встановлюємо саме її. Розрахуємо фактичну подачу на один зуб.
s зуб = s/(z*n) = 31,5/(5*500) = 0,013 мм/зуб.
Виконання операції
При фрезеруванні наскрізних пазів:
спочатку дають вертикальну ручну подачу для того, щоб фреза врізалася в матеріал на 4-5 мм;
після цього включають механічну поздовжню подачу та вирізують глухий паз потрібної довжини;
поступово піднімають стіл до одержання наскрізного отвору.
Зображення №14: закріплення заготовки та фрезерування наскрізного паза
Фрезерування похилих площин циліндричними кінцевими фрезами
Для фрезерування похилих площин кінцевими фрезами використовують дві технології.
1. Фрезерування з поворотом заготовок
Ця технологія передбачає використання універсальних поворотних лещат. Заготівлі в них кріпляться так само, як і у звичайних.
Зображення №15: фрезерування похилої площини кінцевою фрезою з поворотом заготовки
Важливо! Похильна площина, що обробляється, повинна розташовуватися паралельно столу.
2. Фрезерування з поворотом шпинделя верстата
Це можливо як на вертикальних, так і горизонтальних фрезерних верстатах. Перші для цього повинні мати функцію повороту бабки зі шпинделем навколо горизонтальної осі, а другі - вертикальними накладними головками. Для фрезерування легко встановлюють необхідні кути нахилу.
Зображення №16: фрезерування похилої площини кінцевою фрезою під кутом 60°
Фрезерування похилих площин кутовими кінцевими фрезами
Виконується на горизонтальних фрезерних верстатах. Обробка заготовок кутовими фрезами відбувається на менших швидкостях подачі та різання. Це з важкими умовами роботи.
Наприклад, при глибині фрезерування 12 мм призначають швидкість різання 11,8 м/хв. Частота обертання шпинделя - 50 об/хв.
Зображення №17: фрезерування похилої площини кутової кінцевої фрези
Зверніть увагу! Щоб уникнути шлюбу при фрезеруванні похилої площини:
перед операцією перевірте в точності розмітки;
закріпіть заготівлю максимально надійно;
ретельно очистіть лещата та стіл від стружки;
перевірте кут нахилу інструмента або універсального лещата.
Фрезерування закритих шпонкових канавок шпонковими кінцевими фрезами
Виконується на горизонтальних та вертикальних фрезерних верстатах. Розглянемо фрезерування канавки шпонки з шириною 10 мм і глибиною 4 мм.
Зображення №18: фрезерування закритої шпонкової канавки
Вибір інструменту
Для цієї операції візьмемо шпонкову фрезу з діаметром 10 мм. Якщо вона переточувалась, необхідно перевірити діаметр робочої частини мікрометром.
Розрахунок режиму різання
Задана швидкість різання – 25,2 м/хв. Частота обертання - 800 об/хв. Подача – 0,03 мм/зуб. Кількість зубів – 2. Розрахуємо хвилинну подачу.
s = 0,03 * 2 * 800 = 48 мм / хв.
Підготовка до роботи та виконання операції
Після закріплення фрези у патроні перевірте її радіальне биття по індикатору. Ширина канавки має вийти з допуску. Фрезерування шпонкових канавок відбувається так само, як і розглянута вище обробка замкнутих пазів.
Обробка кінцевими фрезами спеціальних пазів
До них відносяться Т-подібні пази та пази типу «ластівчин хвіст». Їхнє фрезерування зазвичай виконується на вертикальних фрезерних верстатах.
Фрезерування Т-подібних пазів
Фрезерування простих Т-подібних пазів включає 2 етапи.
За допомогою Т-подібної фрези роблять паз Т-подібним.
Якщо потрібно отримати паз із заваленими кромками, роблять третій перехід. Фаски знімають за допомогою кутової фрези.
Зображення №19: три етапи фрезерування Т-подібного паза із заваленими кромками
Фрезерування паза типу «ластівчин хвіст»
Також відбувається за 2 етапи.
За допомогою циліндричної кінцевої фрези одержують прямокутний паз.
За допомогою кутової фрези типу «ластівчин хвіст» завершують операцію.
Зображення №20: фрезерування паза типу «ластівчин хвіст»
Контурне фрезерування кінцевими фрезами
Існують дві основні технології контурного фрезерування кінцевими фрезами.
З комбінуванням ручних подач
Технологія має такий вигляд.
Заготівля фіксується на столі або в лещатах.
Деталь обробляється кінцевою фрезою по розміченому контуру (стіл при цьому переміщається в поздовжньому та поперечному напрямках).
Зверніть увагу! За один раз профрезерувати контур неможливо. Деталь спочатку обробляють на чорно, а потім – начисто.
Зображення №21: фрезерування криволінійного контуру з комбінуванням ручних подач
З використанням круглого поворотного столу
При фрезеруванні заготовок на круглих поворотних столах контури дуг утворюються з допомогою їх кругових подач. Пристосування бувають ручними та механічними. За цією технологією отримують високоточні контури.
Зображення №22: круглий поворотний стіл із ручною подачею
Зверніть увагу! Вище ми розглянули лише основні сфери застосування кінцевих фрез. Про інші операції та особливості їх виконання читайте у спеціальній літературі.
Верстат, його шпиндель та стіл повинні бути чистими.
Не використовуйте невідповідні ручки та ключі.
При фіксації в лещатах поковок, чорних виливків та заготовок з прокату одягайте на губки накладки з латуні, міді або алюмінію.
Накладки також потрібні при фрезеруванні оброблених деталей та заготовок.
Заготівлі та затискні пристрої повинні бути очищені від стружки.
Не забувайте знімати задирки після переходів.
Не затискайте занадто тонкі заготовки.
Перед опусканням та підняттям столу не забувайте перевіряти затягування.
У процесі фрезерування слідкуйте за інструментом. Про те, що фреза затупилась, можна зрозуміти за вібраціями верстата та надмірним нагріванням стружки.
Не підводьте деталі під фрези різко.