Закріплення кінцевих та торцевих фрез.
Кінцеві фрези з циліндричним хвостовиком встановлюються та закріплюються шляхом застосування цангових патронів. Цангові набої виготовляються з хвостовиками конусністю 7 : 24 і з конусом Морзе. Для обох типів виготовляються уніфіковані цанги. Конструкція та розміри патронів та цанг наведено в табл.VI.8.
Втулки перехідні для кінцевих фрез з конічними хвостовиками виготовляються із зовнішнім конусом Морзе та конусністю 7:24 (табл. VI.9).
Таблиця VI.8. Патрони та цанги для кінцевих фрез з циліндричним хвостовиком, мм
Патрон з хвостовиком конуса 7:24 (МН 25-64)
Патрон з хвостовиком конуса Морзе (МН 26-64)
Цанги до патронів (МН 27-64)
Позначення кінця шпинделя
6113-0001 6113-0002 6113-0003 6113-0004
6113-0005 6113-0006 6113-0007
6113-0003 6113-0009 6113-0010 6113-0011
Таблиця VI.9. Втулки перехідні для кінцевих фреp з конічними хвостовиками.
За ГОСТ 13789-68
6101-0075 6101-0076 6101-0077
За ГОСТ 13792-68 з віджимною гайкою
За ГОСТ 13790-68
6103-0003 6103-0004 6103-0005
За ГОСТ 13791-63 з торцевим пазом для відправок
Розмір паза В, мм
Набір втулок дозволяє встановлювати в шпинделях різних металорізальних верстатів фрези з конічними хвостовиками від конуса Морзе 1 до конуса Морзе 6. Втулки з гайкою віджимання забезпечують полегшене знімання втулки з інструментом. Втулки із зовнішнім конусом 7 : 24 мають фланець з пазами, якими вони з'єднуються з шипами на торці верстата шпинделя при їх установці. використання цих втулок вимагає обов'язкового закріплення їх шомполом, який затягує втулку в гніздо шпинделя.
Втулки перехідні із зовнішнімконусом 7 : 24 і торцевим пазом для встановлення різних оправок та патронів, хвостовики яких мають конус Морзе та лиску.
Швидкодіючі набої доцільно застосовувати в умовах обробки з частою зміною інструментів. Патрони дозволяють здійснювати зміну фрез без необхідності використовувати шомпол, що значно економить час
На рис. VI.5 показано два патрони для закріплення кінцевих фрез з конічними хвостовиками.
У першому патроні (рис.VI.5, a) фреза попередньо закріплюється в перехідній втулці 2 гвинтом 4. Втулка 2 має на своєму фланці два виступи (другий на малюнку не показаний). З закріпленим інструментом втулка вставляється в конусний отвір корпусу 3 патрона, закріпленого в шпинделі верстата шомполом, і затягується гайкою 1. У фланці гайки 1 є прорізи, що відповідають виступам на фланці втулки 2. Це дозволяє, не відкручуючи повністю прорізи 5 з виступами, встановити втулку на місце, потім поворотом гайки на деякий кут затягнути втулку з інструментом в гніздо конуси.
Мал. VI.5. Швидкодіючі патрони для кінцевих фрез
Другий патрон (рис. VI.5 б) має перехідний фланець 8, що закріплюється чотирма гвинтами 10 до торця шпинделя верстата. Шипи шпинделя входять у пази фланця 8 і передають йому момент, що крутить. Отвір фланця має два пази, що відповідають двом виступам на втулці 5. Фреза попередньо встановлюється в отвір втулки 5 і закріплюється гвинтом 9.
На зовнішнє різьблення фланця 8 навернута ганка 6, в ній є гвинт 7, циліндричне закінчення якого входить у канавку, утворену на циліндричній поверхні фланця. Канавка займає лише половину кола фланця. Гвинт 7 обмежує поворот гайки 6 половиною кола.
Фланець гайки 6має дна паза, такі ж, як у фланця 8. Поєднавши пази гайки і фланця, втулку 5 з фрезою можна вставити в гніздо шпинделя. Повернувши гайку 6 за годинниковою стрілкою, затягують втулку 5, закріплюючи її і інструмент. Подібні патрони нормалізовані. По нормалі машинобудування МН 5553-64 виконується шість типорозмірів патронів з внутрішнім конусом Морзе від 1 до 4 і для кінців шпинделів 40 і 50.
Ексцентрикові патрони застосовуються для фрезерування шпонкових гнізд та інших мірних та точних пазів немірними кінцевими фрезами. Використання набоїв дозволяє значно скоротити номенклатуру різальних інструментів. На рис. VI.6 показаний один із таких патронів.
Хвостовиком 1 патрон закріплюється в шпинделі верстата. У корпусі патрона є глухий отвір, вісь якого зміщена щодо осі обертання патрона на величину е.
Рис.VI.6. Ексцентриковий патрон
Внаслідок подвійного ексцентриситета при повертанні втулки 2 в корпусі патрона вісь закріпленої в ній фрези віддалятиметься від осі обертання шпинделя або наближатися до неї. Відповідно до цього буде змінюватися ширина паза, що фрезерується. Фреза закріплена у втулці двома гвинтами 3, а втулка заплечиками гайки 4 притиснута до патрона корпусу. Щоб полегшити встановлення та зміщення осі фрези, на втулці є поділки, які видно через віконце в корпусі патрона (на малюнку не показано); в ньому є нульова ризику для відліку. Фрезу потрібно закріплювати у втулці 2 таким чином, щоб її зуб (на лінії торцевої площини) був розташований в загальній діаметральній площині (д-д) з нульовим розподілом. Діаметр фрези при роботі з розглянутим патроном береться менше від номінальної ширини паза на 0,1—0,15 мм.
Закріплення насадних торцевих фрез здійснюється за допомогою стандартизованих консольних оправок. Конструкції, основні розміри та позначення консольних оправок для насадних фрез наведені в табл. VI.10-VI.12.
Торцеві фрези великих діаметрів - 250-630 мм (так звані головки) - з циліндричними отворами посадочними можуть закріплюватися безпосередньо на шпинделі (рис. VI.7, а) верстата. Вони центруються зовнішньою циліндричною поверхнею шпинделя, закріплюються чотирма болтами 1 на його торці і ведуться шипами шпинделя 3, що входять в пази корпусу фрези.
Іншим способом кріплення є центрування фрези перехідною оправкою (рис. VI.7, б). Тут фреза 6 посадковим отвором насаджується на цапфу оправки 8, затягнутої в гніздо шпинделя 5 штребелем 4. Фреза кріпиться до торця шпинделя чотирма гвинтами і ведеться шипами 7, що знаходяться на його торці. Більш точне н жорстке кріплення досягається посадкою корпусу фрези 6 (рис. VI.7, в) своїм посадковим конічним отвором на зовнішню конусну поверхню оправки 9. У цьому випадку оправка затягується в гніздо шпинделя штребелем, а ведеться шипами на торці шпинделя на її фланці. Корпус фрези, у свою чергу, затягується на конус оправлення торцевим гвинтом 10.
Мал. VI.7. Способи кріплення великих насадних торцевих фрез - головок
Встановлення та зміна різального інструменту на фрезерних верстатах займає значний час; особливо воно важливе в умовах кріплення штепселем на вертикальних консольних, безконсольних верстатах. Якщо неможливо модернізувати ці верстати, обладнавши їх пневмошомпольними пристроями, слід уважно поставитися до забезпечення кожного з цих робочих місць фрезерувальника наборами спеціальних накидних ключів для загвинчування всіхгайок і гвинтів, що зустрічаються в практиці, закріплюють фрези та оправки до них.
Пневмошомпольні або механізовані шомпольні затискачі значно полегшують працю і скорочують час, що витрачається на зміну інструменту. Механізований затискач, що автоматично закріплює інструмент на сучасних фрезерних верстатах з ЧПУ показаний тут.
На рис. VI.8 зображено один із пневмошомпольних механізмів затиску. Корпус механізму 10 болтами 17 закріплений на верхньому торці повзуна шпинделя. Стакан 8, всередині якого розміщена пружина 1 з шомполом 16, різьбленням з'єднаний з верхнім кінним шпинделя 15 верстата і застопорений гвинтами 9. Другий зовнішній стакан 4 вміщує склянку 8 і, у свою чергу, входить в центральний отвір маточини корпусу поршня. ним він з'єднаний двома радіально-упорними шарикопідшипниками 5, закріпленими гайкою б, навернутою на різьблення у верхньому кінці склянки 4. При обертанні шпинделя 15 верстата шомпол 16, склянки 8 і 4 з пружиною також вільно обертаються. Поршень 3 працює в пневмоциліндрі 2, який жорстко з'єднаний з корпусом механізму 10 поруч болтів. Кришкою 7 закриті виступають назовні частини поршня і склянка 4. Механізм працює в такий спосіб.
У хвостовик оправки 13 вкручений перехідник 12, який, у свою чергу, вкручений у втулку 11 так, щоб паз 14 фланця оправлення розташувався проти шипа на торці шпинделя. Поворотом рукоятки пневмокрана на малюнку не показаний повітря випускається з циліндра 2, і звільнена пружина 1 шомполом 16 затягує хвостовик оправки 13 з фрезою в гніздо шпинделя. Щоб звільнити фрезу, ручка пневмокрана переводиться в положення впуску повітря; при цьому поршень 3 під тиском стисненого повітря стискає пружину 1 і рухом шомпола 16 виводить вниз хвостовик оправки з гнізда шпинделя.
Рис.VI.8.Пневмошомпольний затискач інструменту
Кінцеві фрези з різьбовими хвостовиками, що виготовляються за ГОСТ 20539-75 *, зазвичай кріпляться в цангових патронах (див. табл. VI.7). Для цього в цанг патрона закріплюється знімний циліндричний хвостовик (рис. VI.9), на зовнішньому (нижньому) торці якого є різьбовий отвір під різьблення на хвостовику самої фрези. Отвір має широку спрямовуючу фаску, таку ж, як хвостовик фрези, і точно співвісну осі циліндричної частини. Таке кріплення забезпечує швидкозмінність інструменту.
Мал. VI.9. Кріплення кінцевих фрез з різьбовим хвостовиком: 1 - швидкозмінний або цанговий патрон; 2 - циліндричний перехідний хвостовик; 3 - фреза; К - конуси-фаски
Таблиця VI.10. Оправлення з поздовжньою шпонкою та хвостовиком конусністю 7:21, конструкція та розміри, мм (ГОСТ 13786 — 68*)