Фрезерование
Фрезерные станки
Основное назначение фрезерных станков — производить плоское и фасонное (профильное) строгание кромок деталей и оправку (обгонку) по периметру рамок и щитов.
Фрезерный станок ФА4 (рис. 1) имеет рабочий стол, установленный на станине, суппорт, перемещаемый по направляющим станины в вертикальном направлении, вал-шпиндель, режущий инструмент и механизм подачи с шаблонами. Через отверстие в столе вал-шпиндель выходит верхним концом на рабочую поверхность стола. При ременной передаче средняя часть вала-шпинделя служит рабочим шкивом.
В верхний конец вала-шпинделя вставляется рабочий (вставной) шпиндель, на котором укрепляют режущий инструмент. Для придания шпинделю большей устойчивости при фрезеровании деталей большой высоты или при повышенных нагрузках на столе станка устанавливается и закрепляется на кронштейне перхний упор для шпинделя.
При фрезеровании прямолинейных деталей на рабочем столе устанавливают направляющую линейку. Линейка состоит из двух частей, соединенных скобой, огибающей режущий инструмент (рис. 2). Крепится она винтами, проходящими через прорези в рабочем столе. На линейке часто укрепляют верхние прижимы для обрабатываемых деталей.
На рабочем столе станка для установки и крепления упоров имеются два параллельных продольных паза, имеющих в сечении форму ласточкина хвоста.
Станок оборудован автоматической подачей, с помощью которой деталь подается в специальных шаблонах. Автоматическая подача деталей в шаблонах производится зубчатой звездочкой, расположенной в столе соосно со шпинделем (на рабочем шпинделе) и входящей своими зубцами в выемки шаблона.
Станок снабжен грузовым устройством (см. рис. 1), прижимающим шаблон к зубчатой звездочке. При съеме готовой детали и укладывании заготовки шаблон с деталью отводят от звездочки нажатием на педаль.
Фрезерный карусельный станок Ф2К (рис. 3) предназначен для плоского и фигурного фрезерования по копиру. Станок снабжен круглым рабочим столом, вращающимся от индивидуального электродвигателя. Стол оборудован пневматическими прижимами. Обработка деталей производится двумя ножевыми головками, из которых одна служит для черновой обработки детали по контуру, а другая — для чистовой или фасонной.
На столе станка устанавливается копир, соответствующий профилю обрабатываемой детали (например задней ножки стула). Копир обкатывается роликом ножевой головки, благодаря чему достигается точная передача контура копира профилю обрабатываемой заготовки.
Режущий инструмент фрезерных станков
Режущий инструмент, применяемый при работе на фрезерных станках, весьма разнообразен.
Его можно классифицировать следующим образом:
1. Фрезы насадные цельные.
2. Фрезы насадные составные.
3. Фрезы насадные сборные со вставными ножами.
4. Фрезы концевые (цельные).
Плоские ножи, применяемые для насадных сборных фрез, бывают односторонние или двухсторонние и имеют прямолинейные режущие кромки для плоского фрезерования или криволинейные режущие кромки для выборки профилей.
Преимущества сборных фрез заключаются в простоте, дешевизне и быстроте изготовления резцов, а также возможности сохранения постоянного диаметра окружности резания. Отрицательными качествами являются трудность заточки профильных ножей с подгонкой по шаблону, необходимость балансировки головок и менее выгодные углы резания.
Цельные фрезы по сравнению со сборными имеют ряд преимуществ. Они, как правило, обладают большим числом резцов (четыре, шесть и более), исключают необходимость балансировки, более безопасны, так как не имеют частей, которые могут вылететь из крепления во время работы, обеспечивают большую производительность и легко сменяются.
Основным недостатком цельных фрез является изменение диаметра по мере стачивания. Для заточки насадочных и концевых фрез имеются специальные заточные станки.
Улучшенные конструкции фрез
Безопасная фланцевая ножевая головка с плоскими ножами (рис. 5). Основной особенностью конструкции новой фланцевой ножевой головки в отличие от ранее применявшихся является безопасность ее эксплуатации, так как вылет ножей во время работы исключается. Одновременно обеспечивается возможность регулирования положения режущих кромок ножей во время их установки с высокой степенью точности при минимальной затрате времени.
На шпинделе фланцевая ножевая головка, состоящая из верхнего и нижнего фланцев и двух плоских ножей, крепится гайкой. Между гайкой и верхним фланцем рекомендуется устанавливать прокладочное кольцо. При затягивании гайки не следует применять большое усилие, так как в этом нет необходимости и, кроме того, усилие может привести к искривлению шпинделя станка и ненормальной его работе.
Верхняя боковая кромка ножей выполнена в виде рейки, зубцы которой входят во впадины между витками предохранительного винта 8, препятствуют вылету их во время работы.
Между зубцами рейки и впадинами винтовой нарезки предохранительного винта необходим небольшой зазор, обеспечивающий зажим ножа в пазу верхнего фланца.
Предохранительные винты удерживаются в отверстиях верхнего фланца с помощью вилок, которые в свою очередь фиксируются в своих гнездах стопорными винтами. Нижней боковой кромкой оба ножа входят в соответствующие пазы нижнего фланца, который предохранительных винтов не имеет. Регулирование положения режущих кромок ножей при их установке достигается вращением предохранительных винтов, имеющих внутренние шестигранные отверстия под торцовый ключ. При регулировании ножи лишь слабо зажимаются между фланцами.
Режущая кромка ножей всегда должна выступать со стороны глухого конца отверстия для предохранительных винтов в верхнем фланце.
Безопасная сборная фреза (рис. 6) состоит из двух дисков, в которых укреплены профильные резцы, и одного предохранительного кольца с распорной втулкой. Диск диаметром 150 мм имеет центральное отверстие диаметром 30 мм по шпинделю фрезерного станка и два отверстия, расположенных в диаметральной плоскости на равном расстоянии от центра, для разрезной втулки. Втулка имеет паз для хвостовика резца. Резец удерживается во втулке выступом, входящим в выемку хвостовика резца.
Крепление резца с разрезной втулкой в диске производится с помощью винта. Коническая головка винта разжимает разрезную втулку, благодаря чему одновременно закрепляется резец и втулка в отверстии диска.
В зависимости от сложности профиля обрабатываемой детали применяется одно или несколько предохранительных колец с распорными втулками соответствующих размеров и формы.
Фрезы этого типа вполне безопасны, так как вставные резцы защищены дисками и предохранительными кольцами, выполненными по диаметру резания фрезы, что ограничивает толщину снимаемой резцом стружки и исключает обратное отбрасывание обрабатываемого материала. Фрезы эти также экономичны, так как изнашиваются только резцы, остальные же детали служат продолжительное время.
Насадная цельная пазовая фреза (рис. 7) имеет шесть зубьев, из них три зуба подрезающих и три зуба зачищающих. Подрезающие зубья выступают над окружностью резания зачищающих зубьев на 0,2 мм.
Подрезатели делаются с положительным или отрицательным передним углом. Подрезающие зубья такой фрезы формируют боковые поверхности паза с двух сторон.
Работа на фрезерных станках
При фрезеровании прямолинейных кромок деталей различают три случая:
1) фрезерование прямолинейных гладких кромок под линейку;
2) отборка профиля на всю длину детали (сквозное фрезерование) ;
3) отборка профиля на определенной части длины детали (несквозное фрезерование).
Во всех трех случаях фрезерование производится по направляющей линейке. При фрезеровании гладких кромок выходную половину линейки (вторую от станочника) устанавливают в одной плоскости с режущими кромками резцов, а переднюю заглубляют от линии резания на толщину стружки.
При сквозном фрезеровании, когда часть ширины обрабатываемой кромки не фрезеруют, обе половинки линейки устанавливают в одной плоскости. В этом случае режущие кромки резцов выступают за линейку на глубину фрезерования. В таких случаях к направляющей линейке прикрепляют сплошную планку с прорезью для режущей части инструмента.
При несквозном фрезеровании пользуются двумя упорами. Сначала деталь, уложенную на столе под некоторым углом к направляющей линейке, упирают торцом в передний упор (перед резцами) и прижимают к ней. Затем в таком положении деталь продвигают под резцами до противоположного упора (рис. 8).
Для обеспечения безопасности работы при прямолинейном фрезеровании, особенно при фрезеровании узких деталей, обязательно следует пользоваться верхними и боковыми прижимами.
При массовой работе удобно применять подающие устройства, пристраиваемые к любому фрезерному станку. Подача в этом случае осуществляется валиками или цепью. Аппараты эти применимы только для сквозного фрезерования.
Фрезерование внешних криволинейных кромок деталей производится с (помощью шаблонов (цулаг). Шаблон-цулага служит для прочного закрепления обрабатываемой детали во время фрезерования и обеспечивает точность обработки и соответствие контуру шаблона. Для направления шаблона применяется упорное кольцо (рис. 9), надеваемое на шпиндель станка и вращающееся на нем.
При обработке шаблон с закрепленной деталью продвигается под резцами так, что кромка его все время плотно прижимается к упорному кольцу, что обеспечивает обработку детали точно по шаблону.
На рис. 10 в качестве примера приведен шаблон для фрезерования задних ножек стула. Приспособление представляет собой двухстороннюю двухместную копир-цулагу. Каждая из двух обрабатываемых деталей обращена наружу разными кромками. После оправки с одной стороны обеих деталей их меняют местами в цулаге так, чтобы обработанные стороны были обращены внутрь.
Строгание щитов и рамок в размер производят также по шаблону и упорному кольцу вокруг всей рамки или щита, так как при строгании по линейке нельзя получить ни достаточно точных размеров, ни закругленных углов.
Вследствие того, что диаметр фрезы после каждой заточки несколько уменьшается, а вместе с этим уменьшается и глубина фрезерования, пользоваться все время одним и тем же кольцом нельзя: деталь с течением времени получится более широкой. Чтобы этого не получилось, упорное кольцо время от времени надо заменять другим, меньшего диаметра, или подстрагивать кромку шаблона.
Для механизации подачи на фрезерных станках применяется целый ряд приспособлений. Наиболее широкое применение имеют зубчатые звездочки и вальцовые приспособления..
Зубчатая звездочка надевается на рабочий шпиндель вместо упорного кольца. Во#время работы станка звездочка вращается от специального механизма с небольшим числом оборотов в сторону, обратную вращению шпинделя. В рабочей кромке шаблона устраивают выемки, соответствующие размерам и шагу зубьев звездочки. Шаблон, прижатый к зубчатой звездочке, автоматически передвигается навстречу резцам вращающейся фрезы.
Одновальцовое приспособление с горизонтальным расположением вальца над рабочим столом служит не только для подачи деталей на фрезы, но и как дополнительный прижим. Это приспособление служит для подачи прямолинейных деталей. Оно приводится в движение отдельным электродвигателем.
Техника безопасности при работе на фрезерных станках
При работе на фрезерных станках необходимо особенно тщательно соблюдать правила техники безопасности, так как ограждение режущих инструментов затруднено вследствие большого разнообразия обрабатываемых деталей, особенно при криволинейной обработке, а число оборотов шпинделей на современные станках достигает 22 тыс. в минуту. Для ограждения режущего инструмента фрезерных станков служат приспособления, имеющие форму кольца или колокола, решетчатой корзинки или решетчатого колпака (рис. 11).
Обязательно следует выполнять следующие правила техники безопасности:
1. Вставные ножи, закрепляемые болтами, надо периодически проверять, а болты подтягивать. Не разрешается под ножи подгладывать подкладки. Фрезы и фрезерные головки, работающие -со скоростью резания выше 50 м/сек, следует проверять на специальных установках на разрыв от центробежной силы.
2. Станочник не должен отходить от станка до полной его остановки или тормозить фрезу или ремень бруском, для этой цели устанавливается специальный тормоз.
3. При фрезеровании сложных профилей необходимо применять прижимные приспособления, а при обработке коротких деталей — направляющие колодки.
4. Шпиндельный суппорт должен надежно закрепляться, чтобы не было самопроизвольного его опускания. Шпиндель следует крепить затяжной гайкой, имеющей закругленную форму и лыски для ключа.
Столярные работы - Фрезерование
Остались вопросы по теме - "Фрезерование", задайте их на