Фрезерування
Фрезерування
Основне призначення фрезерних верстатів - проводити плоске та фасонне (профільне) стругання кромок деталей та оправлення (обгінання) по периметру рамок і щитів.
Фрезерний верстат ФА4 (рис. 1) має робочий стіл, встановлений на станині, супорт, що переміщується по напрямних станини у вертикальному напрямку, вал-шпиндель, різальний інструмент та механізм подачі з шаблонами. Через отвір у столі вал-шпиндель виходить верхнім кінцем на робочу поверхню столу. При ременной передачі середня частина вала-шпинделя служить робочим шківом.
У верхній кінець вала-шпинделя вставляється робочий (вставний) шпиндель, у якому зміцнюють ріжучий інструмент. Для надання шпинделю більшої стійкості при фрезеруванні деталей великої висоти або при підвищених навантаженнях на столі верстата встановлюється та закріплюється на кронштейні перфорований упор для шпинделя.
При фрезеруванні прямолінійних деталей на робочому столі встановлюють напрямну лінійку. Лінійка складається з двох частин, з'єднаних скобою, що обгинає різальний інструмент (рис. 2). Кріпиться вона гвинтами, що проходять через прорізи на робочому столі. На лінійці часто зміцнюють верхні притиски для оброблюваних деталей.
На робочому столі верстата для встановлення та кріплення упорів є два паралельні поздовжні пази, що мають у перерізі форму ластівчиного хвоста.
Верстат обладнаний автоматичною подачею, за допомогою якої деталь подається у спеціальних шаблонах. Автоматична подача деталей у шаблонах проводиться зубчастою зірочкою, розташованою в столі співвісно зі шпинделем (на робочому шпинделі) і входить своїми зубцями у виїмки шаблону.
Верстат забезпечений вантажним пристроєм (див. рис. 1), що притискає шаблон до зубчастої зірочці. При зніманні готової деталі таукладання заготовки шаблон з деталлю відводять від зірочки натисканням на педаль.
Фрезерний карусельний верстат Ф2К (рис. 3) призначений для плоского та фігурного фрезерування по копіру. Верстат оснащений круглим робочим столом, що обертається від індивідуального електродвигуна. Стіл обладнаний пневматичними притисками. Обробка деталей проводиться двома ножовими головками, з яких одна служить для чорнової обробки деталі за контуром, а інша для чистової або фасонної.
На столі верстата встановлюється копір, що відповідає профілю оброблюваної деталі (наприклад, задньої ніжки стільця). Копір обкатується роликом ножової головки, завдяки чому досягається точна передача контуру копіру профілю заготовки, що обробляється.
Ріжучий інструмент фрезерних верстатів
Ріжучий інструмент, що використовується під час роботи на фрезерних верстатах, дуже різноманітний.
Його можна класифікувати так: 1. Фрези насадні цілісні. 2. Фрези насадні складові. 3. Фрези насадні збірні зі вставними ножами. 4. Фрези кінцеві (цілісні).
Плоскі ножі, що застосовуються для насадних збірних фрез, бувають односторонні або двосторонні і мають прямолінійні ріжучі кромки для плоского фрезерування або криволінійні ріжучі кромки для вибірки профілів.
Переваги збірних фрез полягають у простоті, дешевизні та швидкості виготовлення різців, а також можливості збереження постійного діаметра кола різання. Негативними якостями є труднощі заточування профільних ножів з припасуванням за шаблоном, необхідність балансування головок і менш вигідні кути різання.
Цілісні фрези в порівнянні зі збірними мають ряд переваг. Вони, як правило, мають велику кількість різців (чотири, шість ібільше), виключають необхідність балансування, більш безпечні, тому що не мають частин, які можуть вилетіти з кріплення під час роботи, забезпечують більшу продуктивність та легко змінюються.
Основним недоліком цілісних фрез є зміна діаметра в міру сточування. Для заточування насадкових та кінцевих фрез є спеціальні заточувальні верстати.
Покращені конструкції фрез
Безпечна фланцева ножова головка із плоскими ножами (рис. 5). Основною особливістю конструкції нової фланцевої ножової головки на відміну від тих, що раніше застосовувалися, є безпека її експлуатації, так як виліт ножів під час роботи виключається. Одночасно забезпечується можливість регулювання положення ріжучих кромок ножів під час їх встановлення з високим ступенем точності за мінімальної витрати часу.
На шпинделі фланцева ножова головка, що складається з верхнього та нижнього фланців та двох плоских ножів, кріпиться гайкою. Між гайкою та верхнім фланцем рекомендується встановлювати кільце прокладки. При затягуванні гайки не слід застосовувати велике зусилля, тому що в цьому немає необхідності і, крім того, зусилля може призвести до викривлення шпинделя верстата та його ненормальної роботи.
Верхня бічна кромка ножів виконана у вигляді рейки, зубці якої входять до западин між витками запобіжного гвинта 8, перешкоджають вильоту їх під час роботи.
Між зубцями рейки та западинами гвинтової нарізки запобіжного гвинта необхідний невеликий проміжок, що забезпечує затискач ножа в пазу верхнього фланця.
Запобіжні гвинти утримуються в отворах верхнього фланця за допомогою виделок, які фіксуються у своїх гніздах стопорними гвинтами. Нижньою бічною кромкою обидва ножі входять у відповідні пазинижнього фланця, який запобіжних гвинтів не має. Регулювання положення ріжучих кромок ножів при їх установці досягається обертанням запобіжних гвинтів, що мають внутрішні шестигранні отвори під ключ торця. При регулюванні ножі лише слабко затискаються між фланцями.
Кромка ножів, що ріжуть, завжди повинна виступати з боку глухого кінця отвору для запобіжних гвинтів у верхньому фланці.
Безпечна збірна фреза (рис. 6) складається з двох дисків, у яких укріплені профільні різці, та одного запобіжного кільця з розпірною втулкою. Диск діаметром 150 мм має центральний отвір діаметром 30 мм по шпинделю фрезерного верстата та два отвори, розташовані в діаметральній площині на рівній відстані від центру, для розрізної втулки. Втулка має паз для різця хвостовика. Різець утримується у втулці виступом, що входить у виїмку хвостовика різця.
Кріплення різця з втулкою розрізу в диску проводиться за допомогою гвинта. Конічна головка гвинта розтискає втулку розрізу, завдяки чому одночасно закріплюється різець і втулка в отворі диска.
Залежно від складності профілю оброблюваної деталі застосовується одне або кілька запобіжних кілець із розпірними втулками відповідних розмірів та форми.
Фрези цього типу цілком безпечні, так як вставні різці захищені дисками і запобіжними кільцями, виконаними по діаметру різання фрези, що обмежує товщину стружки, що знімається різцем, і виключає зворотне відкидання оброблюваного матеріалу. Фрези ці також економічні, так як зношуються тільки різці, інші деталі служать тривалий час.
Насадна цільна пазова фреза (рис. 7) має шість зубів, з них три зуби підрізають і три зубизачищають. Підрізаючі зуби виступають над колом різання зубів, що зачищають, на 0,2 мм.
Підрізачі робляться з позитивним чи негативним переднім кутом. Підрізають зубці такої фрези формують бічні поверхні паза з двох сторін.
Робота на фрезерних верстатах
При фрезеруванні прямолінійних кромок деталей розрізняють три випадки: 1) фрезерування прямолінійних гладких кромок під лінійку; 2) відбірка профілю на всю довжину деталі (наскрізне фрезерування); 3) відбір профілю на певній частині довжини деталі (ненаскрізне фрезерування).
У всіх трьох випадках фрезерування проводиться за напрямною лінійкою. При фрезеруванні гладких кромок вихідну половину лінійки (другу від верстатника) встановлюють в одній площині з різальними кромками різців, а передню заглиблюють від лінії різання на товщину стружки.
При наскрізному фрезеруванні, коли частина ширини краю, що обробляється, не фрезерують, обидві половинки лінійки встановлюють в одній площині. В цьому випадку різальні кромки різців виступають за лінійку на глибину фрезерування. У таких випадках до напрямної лінійки прикріплюють суцільну планку з прорізом для різальної частини інструменту.
При ненаскрізному фрезеруванні користуються двома упорами. Спочатку деталь, покладену на столі під деяким кутом до напрямної лінійки, упирають торцем у передній упор (перед різцями) і притискають до неї. Потім у такому положенні деталь просувають під різцями до протилежного упору (рис. 8).
Для безпеки роботи при прямолінійному фрезеруванні, особливо при фрезеруванні вузьких деталей, обов'язково слід користуватися верхніми і бічними притисками.
При масовій роботі зручно застосовувати пристрої, що подають, що прилаштовуються до будь-якого фрезерного верстата.Подача у разі здійснюється валиками чи ланцюгом. Апарати ці застосовні лише для наскрізного фрезерування.
Фрезерування зовнішніх криволінійних кромок деталей проводиться за допомогою шаблонів (цулаг) Шаблон-цулага служить для міцного закріплення оброблюваної деталі під час фрезерування і забезпечує точність обробки і відповідність контуру шаблону. верстата і обертається на ньому.
При обробці шаблон із закріпленою деталлю просувається під різцями так, що край його весь час щільно притискається до завзятого кільця, що забезпечує обробку деталі точно за шаблоном.
На рис. 10 як приклад наведено шаблон для фрезерування задніх ніжок стільця. Пристрій є двосторонньою двомісною копір-цулагою. Кожна з двох оброблюваних деталей звернена назовні різними кромками. Після оправки з одного боку обох деталей їх міняють місцями в цулазі так, щоб оброблені сторони звернені всередину.
Стругання щитів і рамок у розмір роблять також за шаблоном і завзятим кільцем навколо всієї рамки або щита, так як при струганні по лінійці не можна отримати достатньо точних розмірів, ні закруглених кутів.
Внаслідок того, що діаметр фрези після кожного заточування дещо зменшується, а разом з цим зменшується і глибина фрезерування, користуватися весь час одним і тим же кільцем не можна: деталь з часом вийде ширшою. Щоб цього не вийшло, наполегливе кільце час від часу треба заміняти іншим, меншого діаметру, або підстрагувати край шаблону.
Для механізації подачі на фрезерних верстатах застосовується низка пристроїв. Найбільш широке застосування мають зубчасті зірочки та вальцьові.пристосування.
Зубчаста зірочка одягається на робочий шпиндель замість завзятого кільця. Під час роботи верстата зірочка обертається від спеціального механізму з невеликою кількістю обертів у бік, зворотну обертанню шпинделя. У робочій кромці шаблону влаштовують виїмки, що відповідають розмірам та кроку зубів зірочки. Шаблон, притиснутий до зубчастої зірочці, автоматично пересувається назустріч різцям фрези, що обертається.
Одновальцевий пристрій з горизонтальним розташуванням вальця над робочим столом служить не тільки для подачі деталей на фрези, але і як додатковий притиск. Цей пристрій служить для подачі прямолінійних деталей. Воно наводиться в рух окремим електродвигуном.
Техніка безпеки при роботі на фрезерних верстатах
При роботі на фрезерних верстатах необхідно особливо ретельно дотримуватись правил техніки безпеки, так як огородження різальних інструментів утруднено внаслідок великої різноманітності оброблюваних деталей, особливо при криволінійній обробці, а кількість обертів шпинделів на сучасних верстатах досягає 22 тис. за хвилину. Для огородження різального інструменту фрезерних верстатів служать пристосування, що мають форму кільця або дзвона, гратчастого кошика або гратчастого ковпака (рис. 11).
Обов'язково слід виконувати такі правила техніки безпеки: 1. Вставні ножі, які закріплюються болтами, треба періодично перевіряти, а болти підтягувати. Не дозволяється під ножі підгладити підкладки. Фрези та фрезерні головки, що працюють зі швидкістю різання вище 50 м/сек, слід перевіряти на спеціальних установках на розрив від відцентрової сили. 2. Верстатник не повинен відходити від верстата до повної його зупинки або гальмувати фрезу або ремінь бруском.мети встановлюється спеціальне гальмо. 3. При фрезеруванні складних профілів необхідно застосовувати притискні пристрої, а при обробці коротких деталей - напрямні колодки. 4. Шпиндельний супорт повинен надійно закріплюватися, щоб не було спонтанного його опускання. Шпиндель слід кріпити затяжною гайкою, що має закруглену форму та лиски для ключа.