Инструмент для фрезерования реферат

Обновлено: 05.07.2024

Фрезерование — один из высокопроизводительных и распространенных методов обработки поверхностей заготовок многолезвийным режущим инструментом — фрезой.

Технологический метод формообразования поверхностей фрезерованием характеризуется главным вращательным движением инструмента и обычно поступательным движением подачи. Подачей может быть и вращательное движение заготовки вокруг оси вращающегося стола или барабана (карусельно-фрезерные и барабанно-фрезерные станки).

На фрезерных станках обрабатывают горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, фасонные поверхности, уступы и пазы различного профиля. Особенность процесса фрезерования — прерывистость резания каждым зубом фрезы. Зуб фрезы находится в контакте с заготовкой и выполняет работу резания только на некоторой части оборота, а затем продолжает движение, не касаясь заготовки, до следующего врезания.

Рис. 20. Схемы фрезерования цилиндрической (а) и торцовой (б) фрезами, против подачи (в) и по подаче (а):

1 — заготовка; 2 — фреза

На рис. 20 показаны схемы фрезерования плоскости цилиндрической (а) и торцовой (б) фрезами. При цилиндрическом фрезеровании плоскостей работу выполняют зубья, расположенные на цилиндрической поверхности фрезы. При торцовом фрезеровании плоскостей в работе участвуют зубья, расположенные на цилиндрической и торцовой поверхностях фрезы.

Цилиндрическое и торцовое фрезерование в зависимости от направления вращения фрезы и направления подачи заготовки можно осуществлять двумя способами: 1) против подачи (встречное фрезерование), когда направление подачи противоположно направлению вращения фрезы (рис. 20, в); 2) по подаче (попутное фрезерование), когда направления подачи и вращения фрезы совпадают (рис. 20, г).

При фрезеровании по подаче зуб фрезы сразу начинает срезать слой максимальной толщины и подвергается максимальной нагрузке. Это исключает начальное проскальзывание зуба, уменьшает износ

фрезы и шероховатость обработанной поверхности. Сила, действующая на заготовку, прижимает ее к столу станка, что уменьшает вибрации.

В зависимости от назначения и вида обрабатываемых поверхностей различают следующие типы фрез: цилиндрические (рис. 21, а), торцовые (рис. 21, б, з), дисковые (рис. 21, е), концевые (рис. 21, г), угловые (рис. 21, д), шпоночные (рис. 21, е), фасонные (рис. 21, ж).

Фрезы изготовляют цельными (рис. 21, б—ж) или сборными (рис. 21, а, з). Режущие кромки могут быть прямыми (рис. 21, д) или винтовыми (рис. 21, в). Фрезы имеют остроконечную (рис. 21, и) или затылованную (рис. 21, к) форму зуба. У фрез с остроконечными зубьями передняя и задняя поверхности плоские. У фрез с затылованными зубьями передняя поверхность плоская, а задняя выполнена по спирали Архимеда; при переточке по передней поверхности профиль зуба фрезы сохраняется.

Цельные фрезы изготовляют из инструментальных сталей. У сборных фрез зубья (ножи) выполняют из быстрорежущих сталей или оснащают пластинками из твердых сплавов и закрепляют в корпусе фрезы пайкой или механически.

Рис. 21. Типы фрез

Вертикально-фрезерные станки (рис. 23). Основные узлы станка:

станина 1, поворотная шпиндельная головка 3 со шпинделем 4, стол 5, салазки 6, консоль 7, коробка скоростей 2 и коробка подач 8. Главным является вращательное движение шпинделя. Заготовка, установленная на столе, может получать подачу в трех направлениях: продольном, поперечном и вертикальном.

На рис. 24 показаны схемы фрезерования поверхностей на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках. Движения, участвующие в формообразовании поверхностей в процессе резания, на схемах указаны стрелками.

Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках цилиндрическими фрезами (рис. 24, а) и на вертикально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 24, б).

Рис. 22. Горизонтально-фрезерный станок Рис. 23. Вертикально-фрезерный станок

Рис. 24. Схемы обработки заготовок на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках

Цилиндрическими фрезами целесообразно обрабатывать горизонтальные плоскости шириной до 120 мм. В большинстве случаев плоскости удобнее обрабатывать торцовыми фрезами вследствие большей жесткости их крепления в шпинделе и более плавной работы, так как число одновременно работающих зубьев торцовой фрезы больше числа зубьев цилиндрической фрезы.

Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами

(рис. 24, в) и торцовыми фрезерными головками, а на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами (рис. 24, г).

Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми (рис. 24, д) и концевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости. Скосы фрезеруют на горизонтально-фрезерном станке одноугловой фрезой (рис. 24, е).

Комбинированные поверхности фрезеруют набором фрез (рис. 24, ж) на горизонтально-фрезерных станках. Точность взаиморасположения обработанных поверхностей зависит от жесткости крепления фрез по длине оправки. С этой целью применяют дополнительные опоры (подвески), избегают использования несоразмерных по диаметру фрез (рекомендуемое отношение диаметра фрез не более 1,5).

Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют концевыми (рис. 24, з) и дисковыми (рис. 24, и) фрезами на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках.

Уступы и пазы целесообразнее фрезеровать дисковыми фрезами, так как они имеют большее число зубьев и допускают работу с большими скоростями резания.

Фасонные пазы фрезеруют фасонной дисковой фрезой (рис. 24, к), угловые пазы— одноугловой и двухугловой (рис. 24, л) фрезами на горизонтально-фрезерных станках.

Паз клиновой фрезеруют на вертикально-фрезерном станке за два прохода: прямоугольный паз — концевой фрезой, затем скосы паза — концевой одноугловой фрезой (рис. 24, м). Т-образные пазы (рис. 24, н), которые широко применяют в машиностроении как станочные пазы, например на столах фрезерных станков, фрезеруют обычно за два прохода: вначале паз прямоугольного профиля концевой фрезой, затем нижнюю часть паза — фрезой для Т-образных пазов,

Шпоночные пазы фрезеруют концевыми или шпоночными (рис. 24, о) фрезами на вертикально-фрезерных станках. Точность получения шпоночного паза — важное условие при фрезеровании, так как от нее зависит характер посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получение более точного паза; при переточке по торцовым зубьям диаметр шпоночной фрезы практически не изменяется.

Фасонные поверхности незамкнутого контура с криволинейной образующей и прямолинейной направляющей фрезеруют на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках фасонными фрезами соответствующего профиля (рис. 24, п).

Применение фасонных фрез эффективно при обработке узких и длинных фасонных поверхностей. Широкие профили обрабатывают набором фасонных фрез.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. А.Н. Дальский, И.А. Арутюнова,

Технология конструкционных материалов,

Справочник конструктора-машиностроителя: В3-х т. Т.1.-6-е издание, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1982. - 584 с ил.

Специальные металлорежущие станки общемашиностроительного применения: справочник В.Б.Дьячков, Н.Ф.Кобатов, Н.У.Носинов., М.: Машиностроение. 1983. – 288 с.

В процессе, который называется фрезеровка, участие принимают два объекта: фреза и будущее изделие, которое пока представлено в виде заготовки. Нет, пожалуй, точной классификации данного вида обработки металла. Все зависит от того, что использовать в качестве отличительного компонента. Если учитывать, что заготовки на фрезерных станках могут по-разному крепиться, то можно разделить фрезерование на вертикальное и горизонтальное. Многие производства сейчас владеют станками обоего вида. К тому же возможно установление определенного угла наклона фрезы. С учетом того, что фреза бывает разной, существует концевая фрезеровка, торцевая, перефирийная, фасонная и т.п.

Работа содержит 1 файл

Документ Microsoft Office Word.docx

Фрезерные работы (фрезерная обработка)

Как только не обрабатывают металл, чтобы придать ему необходимую форму. Среди разных способов воздействия следует отметить фрезерные работы, где средством, с помощью которого преображается металл, становится фреза — режущее колесо с большим количеством зубьев. В процессе, который называется фрезеровка, участие принимают два объекта: фреза и будущее изделие, которое пока представлено в виде заготовки. Нет, пожалуй, точной классификации данного вида обработки металла. Все зависит от того, что использовать в качестве отличительного компонента. Если учитывать, что заготовки на фрезерных станках могут по-разному крепиться, то можно разделить фрезерование на вертикальное и горизонтальное. Многие производства сейчас владеют станками обоего вида. К тому же возможно установление определенного угла наклона фрезы. С учетом того, что фреза бывает разной, существует концевая фрезеровка, торцевая, перефирийная, фасонная и т.п. Тип фрезеровки зависит от типа продукции, которая производится. Разберемся подробнее в каждом из предложенных видом.

Концевое фрезерование используется для изготовления канавок, подсечек, колодцев, окон, карманов. При этом пазы могут быть как сквозные, так и выходящие на одну или несколько поверхностей.

Торцевая фрезеровка предназначена для обработки больших поверхностей. Фасонное — для фрезеровки профилей.

Для того, чтобы добиться высокого качества и производительности при низкой себестоимости при использовании торцевых фрез, стоит обратить внимание на некоторые нюансы подобного дела.

Во-первых, определитесь с тем, что вы будете делать: черновое фрезерование, при котором качество поверхности и точность размера не играет роли, либо чистовое, где эти моменты нельзя обходить стороной. Именно от того, что вы предпочтете, будет зависеть выбор инструмента и режимов фрезерных работ. Мы предлагаем вам остановиться подробнее на том, как фрезерные работы проводить при торцевом фрезеровании. В столице обычно быстрее всего появляется новое оборудование, специалисты проходят обучение за рубежом. Однако фрезерные работы проводят почти одинаково на предприятиях страны.

Во-первых, выбираем корпуса торцевой фрезы. С учетом того, что цена на подобную импортную фрезу будет превышать несколько тысяч рублей, то необходимо подойти с вниманием к тому, чтобы было чем выполнять фрезерные работы .Основной параметр фрезерных работ — шаг пластин фрезы, если диаметр торцевой фрезы 100 мм, то шаг пластин может быть нескольких видов: крупный — 5 пластин, средний — 7 и мелкий — 10. Учитывать стоит и то, что у разных производителей может шаг также отличается, и это надо помнить, когда проводите фрезерные работы или выбираете оборудование для фрезеровки.

При проведении чистого фрезерования глубина резания и подача на зуб меньше, чем при черновом. Поэтому здесь высокая мощность станка ни к чему. А это значит, что можно при подобном виде фрезерной работы использовать фрез с мелким шагом пластин.Если использовать большое количество пластин, то, несмотря на небольшую силу подачи металла на зуб фрезы, проблем со стружкой не возникнет из-за небольшой глубины резки.

Итак, Фрезерование - процесс, при котором происходит обработка металла с помощью зубчатого колеса (фрезы). Каждый зубец способен отрезать кусочек от исходного материала металла. Вращение колеса происходит над передвигающейся поверхностью. Впервые фрезу стал использовать мастер Брама, когда работал над созданием легендарного патентного замка. В то время делал все вручную. Механизировать процесс смогли лишь его ученики и последователи.

Фрезерование является одним из самых распространенных способов механической обработки. Этим способом осуществляют черновую, получистовую и чистовую обработку простых и фасонных поверхностей заготовок из стали, чугуна, цветных металлов и пластмасс.

Фрезерные станки предназначены для фрезерования поверхностей планок, рычагов, крышек, корпусов и кронштейнов простой конфигурации; контуров сложной конфигурации (типа кулачков, шаблонов и т. д.); поверхностей корпусных деталей. Технологические возможности станков фрезерной группы определяются конструкцией, компоновкой, классом точности станка и технической характеристикой системы ЧПУ.

Фрезерование характеризуется высокой производительностью и позволяет получать поверхности правильной геометрической формы. Применяя фрезы, оснащенные современными режущими материалами ( синтетическими сверхтвердыми, минералокерамикой), фрезерованием можно обрабатывать закаленные до высокой твердости (60HRC3) материалы, заменяя при этом шлифование.

Фрезерные станки разделяют на две основные группы: станки общего назначения и специализированные. К первой группе относят станки консольные, бесконсольные, продольно- фрезерные и непрерывного фрезерования (карусельные и барабанные). Во вторую группу входят станки копировально- фрезерные, зубофрезерные, резьбофрезерные, шпоночно-фрезерные, шлицефрезерные и др. Типоразмеры станков отличаются площадью рабочей поверхности стола или размерами обрабатываемой заготовки (при зубо- и резьбообработке).

Для выполнения большей части фрезерных работ используются вертикально- фрезерные станки. С их помощью производятся самые распространенные работы: сверление, зенкерование, вытачивание отверстий на металлических деталях. Вертикально-фрезерные станки также позволяют работать с пластмассой и сплавами металлов, как для серийного, так и для единичного производства. Кроме того, нередко они дополняются такими элементами, благодаря которым значительно расширяется область их применения. Вертикально-фрезерный станок в этом случае приобретает большие технические возможности. Оборудование данного типа также используется для фрезерной обработки вертикальных и горизонтальных плоскостей, спиральных деталей, пазов, рамок, зубчатых колес, штампов и других деталей. Даже сталь и чугун с легкостью поддаются обработке на вертикально-фрезерном станке.

Вертикально-фрезерные станки имеют ручное, автоматизированное или управление с системой ЧПУ. В таком станке главное движение задает фреза, а заготовка вращается по мере необходимости и интенсивности ее обработки. Движение заготовки, закрепленной на столе, может быть криволинейным и прямолинейным, оно и называется фрезированием. Вертикально- фрезерный станок получил свое название из-за вертикально расположенного шпинделя, который в некоторых моделях может смещаться вдоль своей оси и оборачиваться вокруг горизонтальной оси. При этом значительно возрастают его технические характеристики. Для фрезерной обработки особо крупных деталей предназначены вертикально-фрезерные станки без консолей. Также они незаменимы для обработки вертикальных и наклонных поверхностей. Ввиду отсутствия консоли, вертикально- фрезерный станок перемещается при помощи салазок и станины, которая установлена на фундамент. Такая конструкция обеспечивает ему особую прочность и надежность с более точной обработкой любых деталей.

Фрезерование можно осуществлять двумя способами: встречное фрезерование (против подачи), когда направление подачи противоположно направлению вращения фрезы и попутное фрезерование (по подаче), когда направления подачи и вращения фрезы совпадают.

Устройство широкоуниверсальных консольно- фрезерных станков

Наиболее распространенными типами фрезерных станков являются широкоуниверсальные, горизонтальные, вертикальные и универсальные станки.

На консольных горизонтально-фрезерных и универсально-фрезерных станках можно обрабатывать горизонтальные и вертикальные плоские поверхности, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и др. Универсальные станки, имеющие поворотный стол, можно использовать для фрезерования всевозможных винтовых поверхностей. Технологические возможности этих станков расширяются с применением делительных, долбежных, накладных универсальных головок и других приспособлений.

В горизонтально-фрезерных станках расположение шпинделя горизонтальное, в вертикально-фрезерных — вертикальное. Консольно-фрезерные универсальные станки отличаются от горизонтально-фрезерных наличием конструкции обеспечивающей поворот стола относительно вертикальной оси. Широкоуниверсальные фрезерные станки от универсальных отличаются наличием на станине специального хобота, на котором установлена дополнительная головка со шпинделем и рядом других конструктивных параметров.

В промышленности также широко используют следующие фрезерные станки: продольно-фрезерные — для фрезерной обработки крупных и тяжелых заготовок с большой длиной обрабатываемой поверхности; копировально- фрезерные — для фрезерной обработки заготовок, имеющих различный сложный профиль наружных и внутренних поверхностей: гравировальные — для гравирования надписей и узоров, а также для выполнения мелких копировально-фрезерных работ; специализированные резьбофрезерные станки(шпоночно-фрезерные — для фрезерования шпоночных пазов; карусельно- и барабанно-фрезерные — для непрерывной обработки); с числовым программным управлением — для фпезерной обработки заготовок деталей сложных плоскостных и пространственных форм. Применение этих станков дает возможность намного сократить время фрезерования и время на подготовку производства, так как отпадает необходимость в изготовлении специальной дорогостоящей оснастки (шаблонов, копиров, специальных приспособлений и инструмента), а также трудоемкой ручной доработке и доводке деталей.

Основные правила фрезерных работ

Перед началом фрезерных работ на станке, следует произвести его внешний осмотр и проверить состояние направляющих; правильность регулировки клиньев; состояние зажимов подвижных исполнительных органов; убедиться в отсутствии повреждений на пульте управления и других узлах; проверить систему смазывания станка. Включить насосы смазки и гидростанцию станка на 15. 20 мин для прогрева масла. Убедиться в соответствии перемещений исполнительных органов положениям органов управления на пульте в наладочных режимах. Проверить правильность перемещений исполнительных органов от переключателей и кнопок ручного управления на всех режимах. Проверить работу лентопротяжного механизма пульта УЧПУ и установить ленту с УП.

1) надежно и жестко закреплять приспособления, фрезу и заготовки на фрезерном станке

2) применять средства индивидуальной защиты очки или щитки;

3) при снятии обработанной детали после фрезеровки, а также при ее измерении остерегаться ранения рук о заусенцы или острые кромки. Во избежание ранений пользоваться для снятия заусенцев слесарным инструментом либо абразивным бруском;

В зависимости от взаимного направления движения заготовки и инструмента фрезерование может быть попутным и встречным. При встречном фрезеровании движение резца осуществляется навстречу движению подачи заготовки (рис. 5.13, а), а при попутном фрезеровании направление подачи заготовки совпадает с направлением вращения инструмента (рис. 5.13, б). Наиболее универсальной операцией технологического… Читать ещё >

Фрезерование. Технология обработки материалов ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Наиболее универсальной операцией технологического процесса деревообработки является фрезерование. Фрезерованием можно получить любую требуемую форму, сформировать любой конструктивный элемент. Фрезерованием обрабатывают заготовки из пиломатериалов и из плитных материалов, а также уже собранные щитовые и рамные конструкции.

В процессе окончательной обработки заготовок фрезерование используют для получения различных профилей сечения, контура и рельефа заготовки.

Фрезерование осуществляют на фрезерных станках различных конструкций. В качестве инструментов используют фрезы — многолезвийные инструменты разных типов.

Существует две принципиальных схемы фрезерования, которые различаются положением режущей кромки инструмента относительно оси вращения: цилиндрическим и торцовым (рис. 5.12). Сочетанием этих двух схем получают различные типы комбинированного, конического и фасонно го фрезерования.

Рис. 5.12. Основные схемы фрезерования:

а — цилиндрическое; б — торцовое; 1 — поверхность резания; 2 — обработанная поверхность; 3 — обрабатываемая поверхность; v — направление вращения инструмента; S — направление подачи заготовки 1

При цилиндрическом фрезеровании лезвия инструмента параллельны оси вращения и при вращении они описывают цилиндрические поверхности. При торцовом фрезеровании режущие кромки расположены перпендикулярно оси вращения инструмента п при вращении они описывают плоские круговые поверхности.

В зависимости от взаимного направления движения заготовки и инструмента фрезерование может быть попутным и встречным. При встречном фрезеровании движение резца осуществляется навстречу движению подачи заготовки (рис. 5.13, а), а при попутном фрезеровании направление подачи заготовки совпадает с направлением вращения инструмента (рис. 5.13, б).

Рис. 5.13. Схемы фрезерования:

а — встречное; б — попутное; v — направление вращения инструмента;

5 — направление подачи заготовки 1

По характеру обрабатываемой поверхности фрезерование можно разделить на три типа:

1) фрезерование прямолинейных заготовок по линейке;
2) фрезерование криволинейных заготовок с кольцом по шаблону;
3) фрезерование поверхности сложной кривизны.

Фрезерование прямолинейных заготовок но направляющей линейке (рис. 5.14) выполняют на вертикально-фрезерных станках с нижним расположением шпинделя. По этой схеме выполняют такие виды работ, как формирование и выверка гладких поверхностей и прямых плоскостей (в том числе кромок); сквозное и несквозное фрезерование профиля, формирование фасонного профиля постоянного сечения на прямолинейных заготовках (плинтуса, молдинги, карнизы и др.) с помощью профильных фрез. Для фрезерования по такой схеме применяют линейку с прорезыо для фрезы.

Рис. 5.14. Фрезерование кромки прямолинейной заготовки по линейке:

1 — фреза; 2 — рабочий стол; 3 — направляющая линейка с прорезью; 4 — заготовка; v — направление вращения инструмента; S — направление подачи заготовки 2

Криволинейные поверхности, как гладкие, так и профильные, фрезеруют с помощью упорного кольца, установленного на рабочий шпиндель непосредственно под фрезой, и шаблона (рис. 5.15). Упорное кольцо 1, диаметр которого выбирают около 70—75 мм, вращается вместе со шпинделем. Шаблон для фрезерования 3 представляет собой щит толщиной 25—50 мм, направляющая кромка которого имеет ту конфигурацию, которую необходимо придать обрабатываемой заготовке. [1] [2]

Рис. 5.15. Схема фрезерования криволинейных поверхностей, но кольцу и шаблону:

а — фрезерование криволинейных деталей; б — установка инструмента для фрезерования с нижним расположением кольца и шаблона; в — установка инструмента для фрезерования с верхним расположением кольца и шаблона; 1 — упорное кольцо; 2 — фреза; 3 — шаблон; 4 — обрабатываемая заготовка; 5 — линейка шаблона; 6 — прижим; 7 — упор;

8 — направляющая кромка шаблона [3]

Заготовку, предварительно опиленную на ленточнопильном станке в соответствии с кривизной кромки и с припуском на фрезерование, укладывают на шаблон (см. рис. 5.15, б) или на рабочий стол станка (см. рис. 5.15, в). На шаблоне или рабочем столе для фиксации заготовки установлены упоры 7 и одно или несколько прижимных устройств 6.

Заготовку, прижатую к шаблону, подают на вращающуюся фрезу 2 и плотно прижимают кромку шаблона 8 к упорному кольцу 1. Шаблон в процессе фрезерования перемещают относительно инструмента со скоростью 4—8 м/мин. Вращаясь, упорное кольцо повторяет кривизну кромки шаблона, передавая движение на фрезу. Соответственно кромка обрабатываемой заготовки детали приобретает форму кромки шаблона ["https://referat.bookap.info", 25].

Фрезеруемая кромка может иметь любую кривизну, ограничением служит лишь радиус закруглений, который не может быть меньше радиуса упорного кольца.

Описанным способом выполняют обработку как гладких, так и профильных кромок (см. рис. 5.15, б, в).

Фрезерование сложных рельефов выполняют посредством оборудования с программно-числовым управлением (станки ЧПУ). Фрезерные станки с ЧПУ представляют собой высокотехнологичное современное оборудование, позволяющее получать изделия высокого качества.

Станки с ЧПУ управляются электронной системой, имеющей прямую связь, посредством специального программного обеспечения, с компьютером. Программное обеспечение разрабатывается специально для станков и поставляется производителем вместе с основными рабочими системами. Программное обеспечение принимает с компьютера векторное изображение, разработанное в графических пакетах программ, и переводит его в специализированный G-код, отвечающий за координацию перемещений управляющих режущим инструментом микрошаговых двигателей.

Инструментами для работы на станках с ЧПУ служат цилиндрические твердосплавные или алмазные концевые фрезы.

Алгоритм построения детали со сложным профилем включает в себя: построение конфигурации в графическом редакторе (AutoCad, CorelDraw и др.); выставление необходимых для работы режимов и параметров работы станка; запуск программы; работу станка в автоматическом режиме. Функции оператора станка в процессе работы сводятся к визуальному контролю процесса.

Сущность процесса фрезерования. Фрезерование — процесс резания металла, осуществляемый вращающимся режущим инструментом при одновременной линейной подаче заготовки. Материал с заготовки снимают на определенную глубину фрезой, работающей либо торцовой стороной, либо периферией. Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы v (рис. 1). Скорость главного движения определяет скорость вращения фрезы. Движением подачи s при фрезеровании является поступательное перемещение обрабатываемой заготовки в продольном,

Вложенные файлы: 1 файл

тех.производства.docx

Рис. 1. Схемы фрезерования:

а — цилиндрическое, б и в—торцовое фрезерование; 1—обработанная поверхность, 2-ось вращения фрезы, 3 — обрабатываемая поверхность, 4— стружка, 5 — заготовка, 6 — нож фрезы.

поперечном или вертикальном направлениях. Процесс фрезерования является прерывистым процессом. Каждый зуб фрезы снимает сружку переменной толщины. Операции фрезерования могут быть подразделены на два типа: а) цилиндрическое фрезерование б) торцовое фрезерование.

При цилиндрическом фрезеровании резание осуществляется зубьями, расположенными на периферии фрезы, и обработанная поверхность является плоскостью, параллельной оси вращения фрезы. На рис. 1, а показана фреза с прямым зубом. Наряду с прямозубыми применяются фрезы с винтовыми зубьями (рис.2).

Рис. 2. Фрезерование цилиндрической винтовой фрезой: В — ширина фрезерования, t — глубина фрезерования, s— наибольшая толщина среза

При торцовом фрезеровании резание осуществляется периферийными и торцовыми режущими кромками зубьев. Толщина среза увеличивается к центру среза и уменьшается в месте выхода фрезы из контакта с заготовкой. Начальная и конечная толщина среза зависит от отношения ширины заготовки к диаметру фрезы. Изменение толщины среза зависит также от симметричности расположения фрезы относительно заготовки. Большинство других процессов фрезерования являются комбинацией цилиндрического и торцового методов фрезерования.

Фрезерование против подачи и по подаче. При фрезеровании цилиндрическими и дисковыми фрезами различают встречное фрезерование — против подачи и попутное—фрезерование по подаче. Когда окружная скорость фрезы противоположна на правлению подачи (рис. 3,а), процесс

Рис. 3. Фрезерование против подачи (а) и по подаче (б)

При попутном фрезеровании заготовка прижимается к столу, выбирая имеющиеся зазоры в направляющих стола и станины. Зуб фрезы начинает работать с наибольшей толщиной и сразу подвергается максимальной нагрузке.

Равномерность фрезерования. В процессе фрезерования прямозубой фрезой зуб фрезы входит в контакт с обрабатываемой заготовкой и выходит из него сразу по всей ширине фрезерования. Может оказаться, что в работе будет находиться только один зуб прямозубой фрезы. В этом случае площадь поперечного сечения среза будет изменяться от нулевого значения до максим. с последующим падением до нуля или от максимального значения до нуля. Также неравномерно будет изменяться сила резания, а следовательно, будет неравномерная периодическая нагрузка на станок, инструмент и обрабатываемую заготовку. Это явления носит название неравномерности фрезерования. На рисунке

Рис. 4. Схема работы однозубой (условной) фрезой

показана упрощенная схема работы прямозубой фрезы. На фрезе условно показан один зуб. Зуб врезается в заготовку сразу по всей ширине фрезерования. Фреза испытывает толчок. При дальнейшем повороте фрезы толщина стружки будет постепенно увеличиваться (положения 2, 3, 4), будет увеличиваться и сила резания. На участке 4—5 зуб фрезы одновременно выходит из обрабатываемого металла, и сила резания быстро уменьшается до нуля.

Как видно, нагрузка на зуб фрезы в процессе резания резко изменяется. Чем большее число зубьев будет участвовать в работе одновременно, тем более равномерным будет фрезерование. На рисунке показана схема работы цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями. Зуб такой фрезы врезается в

Рис. 5. Схема работы фрезы с винтовым зубом

обрабатываемую деталь не сразу по всей длине, а постепенно. На участке 1—3 площадь сечения срезаемого слоя (заштрихована) увеличивается, а значит, увеличивается и сила резания. На участке 3—4площадь сечения срезаемого слоя и силы резания оказываются постоянными. При дальнейшем движении зуба (участок 4—6) площадь сечения срезаемого слоя и сила резания постепенно уменьшаются. Таким образом, изменение силы резания при работе винтового зуба происходит более плавно, а на некоторых участках сила резания постоянна.

Для обеспечения равномерности фрезерования в работе одновременно должно участвовать не меньше двух зубьев фрезы. Каждый следующий зуб должен вступать в работу в тот момент, когда предыдущий начинает выходить из металла. Для выполнения этого условия нужно, чтобы в тот момент, когда один из двух зубьев попал в положение 6, второй зуб был в положении 1. Это возможно, если расстояние между двумя соседними зубьями фрезы, измеренное вдоль её оси (осевой шаг), должно быть равной ширине фрезерования. Если в работе одновременно участвует более двух зубьев, то осевой шаг должен укладываться по ширине фрезерования целое число раз. Необходимым условием равномерного фрезерования является равенство или кратность (в целых числах) ширины фрезерования В осевому шагу фрезы.

При торцовом фрезеровании всегда имеет место неравномерность фрезерования. Чем больше число одновременно работающих зубьев торцовой фрезы и чем больше отношение ширины фрезерования к диаметру фрезы, тем больше будет равномерность фрезерования.

Устройство фрез и их назначение. Фреза — многозубый инструмент, представляющий собой тело вращения, на образующей поверхности которого, а иногда на торце расположены режущие зубья. На рисунке показаны основные типы фрез и поверхности, которые ими обрабатывают.

Рис. 6. Типы фрез и виды фрезерования:

а — цилиндрические, б — торцовые, виг— дисковые, д — прорезные н отрезные, г и ж - концевые

Фрезы с неперетачиваемыми твердосплавными пластинками. В последнее время все большее распространение

Рис. 7. Набор фрез с неперетачиваемыми пластинками

получают фрезы с неперетачиваемыми поворотными пластинками, обеспечивающие большой съем металла в единицу времени, быстроту и простоту обращения' с инструментом, требуемое качество обработанной поверхности и надежность в работе благодаря прочной режущей кромке.

На рисунке показан набор фрез с неперетачиваемыми пластинками: а— торцовая, б — цилиндрическая, в — концевая и г—дисковая, которые позволяют решать связанные с фрезерованием задачи любого типа. Для обеспечения требуемой осевой размерной точности используется установка пластинок в корпусе фрезы по трем точкам. Способ установки пластинок

Рис. 8. Метод установки твердосплавных пластинок на три точки

по трем точкам позволяет добиться геометрически однозначной установки пластинки во фрезе.

Форма и элементы зуба. Фрезы делаются с остроконечными или затылованными зубьями. Известны три типа остроконечных зубьев: трапецеидальная форма (рис. 42,а), параболическая и с двойной спинкой. Зуб трапецеидальной формы определяется углом .

Рис. 10. Типы остроконечных фрез

Зубья трапецеидальной формы просты в изготовлении, но несколько ослаблены. Параболическая форма обладает равнопрочностью всех сечений пути на изгиб. Остроконечные зубья обладают стойкостью в 1,5—3 раза выше стойкости фрез с затылованными зубьями, простотой в изготовлении, обеспечивают низкую шероховатость обработанной поверхности детали. Остроконечная форма используется в основном для фрез общего назначения. На рисунке показана фреза с затылованным зубом. Задняя поверхность зуба имеет криволинейную форму обычно в виде архимедовой спирали

Режущие зубья фрез могут быть расположены как на цилиндрической поверхности, так и на торце. Зуб цилиндрической фрезы можно сравнить с простым резцом. Обозначения поверхностей режущих кромок и других элементов зубьев аналогичны названиям и обозначениям резца 6 (рис. 43,2, 3 и 4>. Поверхность 1, по которой сходит стружка, называется передней поверхностью зуба.

Рис.11. Сравнение формы и элементов резца н зуба фрезы

Поверхность 4, обращенная при резании к поверхности резания, называется задней поверхностью зуба. Поверхность 5, смежная с передней и задней поверхностями соседних зубьев, называется спинкой зуба. Режущая кромка 2 есть линия, образованная передней и задней поверхностями зуба.

На рис. 44 показаны геометрические элементы режущей части фрезы. Главный передний угол у может быть положительным и отрицательным. У цилиндрических фрез из быстрорежущих сталей угол у принимают в пределах 10—20°, у торцовых и дисковых фрез с твердосплавными пластинками угол γ=+5 — -10°.

Главный задний угол а у фрез из быстрорежущих сталей равен 12—30°. У торцовых фрез с твердосплавными пластинками угол а равен 6-15°.

Торцовые фрезы характеризуются также углами в плане и углом наклона главной режущей кромки λ.У цилиндрических, концевых и дисковых фрез угол λ равен углу наклона винтового зуба, т. е. =ω. Угол λ влияет на прочность и стойкость зуба фрезы. Угол λ колеблется в пределах от 0 до 15°.

Главный угол в плане (рис. 44) влияет на толщину и ширину среза (при одной и той же подаче и глубине),на соотношение составляющих сил, действующих на фрезу, на стойкость фрезы и качество обработанной поверхности. Главный угол в плане принимают обычно равным 45— 60°. Меньшие значения угла φ (10— 30°) используются при наличии станков повышенной жесткости и виброустойчивости.

Вспомогательный угол в плане φ служит для уменьшения трения вспомогательной режущей кромки об обработанную поверхность и принимается для торцовых фрез равным 1—10°. Главный угол в плане переходной кромки φ принимается равным 15—30°. Значения геометрических параметров для различных фрез и условий обработки приведены в справочниках по режимам фрезерования и справочнике технолога.

Элементы срезаемого слоя (толщина, ширина и поперечное сечение). Толщиной среза.

Рис. 13. Элементы срезаемого слоя при фрезеровании цилиндрической прямозубой фрезой

при фрезеровании называется расстояние между двумя последовательными положениями линии контакта соответствующих точек режущих кромок двух соседних зубьев с обрабатываемой заготовкой.

Средняя толщина среза (мм) определяется по формуле

Ширина среза b при цилиндрическом фрезеровании — это общая длина контакта режущих кромок фрезы с обрабатываемой деталью. Ширина равна произведению длины контакта одного зуба фрезы с обрабатываемой деталью В на число зубьев фрезы г, находящихся в контакте с деталью, т. е. b=Вz'. Ширина среза (мм) может быть определена по формуле

Площадь поперечного сечения среза определяется по формуле , справедливой для всех видов фрезерования.

Элементы режима резания. Скорость резания при фрезеровании—это длина пути (в м), которую проходит за одну минуту наиболее удаленная от оси вращения точка главной режущей кромки.

Скорость резания (в м/мин или м/с) может быть выражена формулой

При фрезеровании различают подачи: на зуб, на оборот и минутную подачу.

Подачей на зуб (sz мм/зуб) называется величина перемещения заготовки или фрезы за время поворота фрезы на один шаг, т. е. на угол между двумя соседними зубьями. На рис. 46 показаны срезы стружки, снимаемой зубьями 1, 2, 3, 4. 8, соответствующие подачам s1, s2, s3. s8.

Читайте также: