Вспомогательный инструмент для фрезерования реферат

Обновлено: 04.07.2024

Производство примитивных станков известно с давних времен.

Достоверные сведения об истории отечественного станкостроения относятся к XVIII столетию. Значительный вклад в развитие станкостроения внес Андрей Константинович Нартов (1680-1756 гг.), впервые создавший ряд оригинальных металлорежущих станков с механическими крестовыми суппортами.

Нартов А.К. создал также ряд оригинальных токарно-копировальных станков, которые предназначались для обработки выпуклых (рельефных) изображений на медалях, табакерках и других подобных изделиях.

На Тульском оружейном заводе в 1715 г. русский мастер Яков Батищев создал многошпиндельный сверлильный станок для одновременной обработки 24 ружейных стволов. Много сделал для развития русского станкостроения тульский механик Павел Дмитриевич Захава (1780-1835 гг.). Он построил специальные операционные станки для обработки ружейных стволов (токарные, фрезерные, сверлильные, протяжные), значительно опередив в этой области передовые страны того времени.

Большой вклад в развитие советского станкостроения внесли академик Дикушин В.И., профессора Решетов Д.Н., Каширин А.И., Ачеркан Н.С., Головин Г.М. и др.

Для создания научной и экспериментальной базы станкостроения в 1931 г. был создан научно-исследовательский институт станков и инструментов, преобразование в 1933 г. в ЭНИМС, сделавший очень много для превращения этой отрасли машиностроения в одну из передовых.

Классификация станков фрезерной группы

Принята Единая система классификации и условных обозначений для станков отечественного производства, основанная на присвоении каждому станку особого шифра (номера). Первая цифра означает группу станка (токарная, сверлильная, фрезерная и т.д.), вторая - его тип, третья (иногда и четвертая) характеризует размер станка.

В ряде случаев между первой и второй цифрами вводится прописная буква русского алфавита, указывающего на то, что станок улучшен или модифицирован. Иногда прописная буква ставится в конце шифра, что указывает на ту или иную область применения данной модификации (например, П - повышенной точности; ПБ - повышенной точности, быстроходный; Ш - широкоуниверсальный; Ф - с программным управлением и т.д.).

Так, например, цифрами 612 обозначается консольный вертикально- фрезерный станок 2-го номера.

Обозначение 6М82Г характеризует новую (М) модель консольного горизонтально- фрезерного станка 2-го номера, отличную от предыдущей модели-6Н82.

Ниже приводится более подробная классификация станков фрезерной группы.

1. Станки консольно-фрезерные:

- горизонтально-фрезерные (с неповоротным столом);

- горизонтально- фрезерные с поворотным столом (универсальные);

2. Станки вертикально-фрезерные с крестовым столом (бесконсольные).

3. Станки продольно-фрезерные:

4. Фрезерные станки непрерывного действия;

5. Станки копировально-фрезерные.

6. Станки резьбо-фрезерные.

7. Станки шпоночно-фрезерные.

8. Торцефрезерные станки.

9. Станки фрезерные специализированные.

Консольно-фрезерные станки

Консольно-фрезерные станки наиболее распространены. Стол консольно-фрезерных станков с салазками расположен на консоли и перемещается в трех направлениях: продольном, поперечном и вертикальном.

Консольно-фрезерные станки делятся на горизонтально-фрезерные (с неповоротным столом), универсально-фрезерные (с поворотным столом) и вертикально-фрезерные. На базе вертикально-фрезерных станков выпускают копировально-фрезерные станки, станки с программным управлением и др.

Обрабатывать заготовки на консольно-фрезерных станках можно цилиндрическими, торцовыми, концевыми, дисковыми, угловыми, фасонными и другими фрезами. В табл.1 приведены значения основного параметра-ширины стола в зависимости от размера (номера) станка.

Ширина стола в зависимости от номера станка

Консольно-фрезерные станки малых размеров с шириной стола 125*160 мм

Эти станки предназначены для обработки заготовок небольших размеров, главным образом из цветных металлов и сплавов, пластмасс и для чистого фрезерования заготовок из стали и чугуна. Автоматизированные станки позволяют вести обработку по заданному циклу.

Консольно-фрезерные станки № 0 с шириной стола 200мм

Консольно-фрезерные станки № 1 с шириной стола 250мм

Такие станки изготавливают на Дмитровском заводе фрезерных станков (ДЗФС). Завод выпускает станки следующих моделей: 6Н81Г- горизонтально-фрезерный, 6Н81- универсально-фрезерный, 6Н11- вертикально-фрезерный, копировально-фрезерный 6Н11К и станки с программным управлением 6Н11Пр.

Консольно-фрезерные станки № 2 с шириной стола 320мм

Такие станки изготовляют на Горьковском заводе фрезерных станков (ГЗФС). Завод выпускает станки следующих моделей: 6М82Г- горизонтально-фрезерный, 6М82- универсально-фрезерный, 6М82ГБ- горизонтально-фрезерный быстроходный, 6М82Ш- широкоуниверсальный фрезерный станок, 6М12П- вертикально-фрезерный, 6М12ПБ- вертикально-фрезерный быстроходный станок и 6М12К- копировально-фрезерный. Завод провел модернизацию ранее выпускавшихся консольно-фрезерных станков серии Н. Станки серии М отличаются от станков серии Н более высокой точностью, жесткостью и виброустойчивостью. Они позволяют лучше использовать режущие свойства твердосплавных фрез. В этих станках осуществлена широкая унификация отдельных деталей и узлов.

Станки моделей 6М82Г, 6М82 и 6М82ГБпредназначены для выполнения разнообразных фрезерных работ цилиндрическими дисковыми, торцовыми, концевыми и фасонными фрезами в условиях единичного и серийного производства. На универсально-фрезерном станке 6М82, имеющем поворотный стол, с помощью делительной головки можно фрезеровать винтовые канавки.

На быстроходных станках 6М82ГБ и 6М12ПБ можно обрабатывать детали из цветных металлов и сплавов, пластмасс и других материалов при повышенных скоростях резания. Широкоуниверсальный фрезерный станок модели 6М82Ш предназначен для выполнения различных фрезерных, сверлильных и несложных расточных работ, главным образом в условиях единичного производства (в экспериментальных, инструментальных и ремонтных цехах).

Смонтированная на выдвижном контуре поворотная шпиндельная головка позволяет производить обработку деталей, габаритные размеры которых превышают размеры стола.

Станки моделей 6М12П и 6М12ПБ предназначены для фрезерования различных деталей торцовыми фрезами, фрезерными головками, концевыми и другими фрезами.

У всех описываемых станков движение стола в направлении продольной подачи автоматизировано и может осуществляться как вручную, так и по полуавтоматическому циклам работы. В условиях крупносерийного производства такие станки могут быть использованы для выполнения операционных работ.

Для удобства управления и сокращения затрат вспомогательного времени помимо автоматизации цикла обработки на станках серии М Горьковского завода фрезерных станков предусмотрено: дублированное (спереди и с левой стороны станка) изменение чисел оборотов шпинделя и подач стола однорукояточными выборочными механизмами, позволяющими установить требуемое число оборотов или подачу поворотом лимба без прохождения ступеней; управление автоматическими движениями стола от рукояток, направление поворота которых совпадает с направлением перемещения стола; пуск, остановка шпинделя и включение быстрых перемещений при помощи кнопок; торможение шпинделя постоянным током; наличие быстрых перемещений стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

Продольно-фрезерные станки

Стол продольно-фрезерных станков расположен на неподвижной станине и имеет лишь одно продольное перемещение (медленное при рабочей подаче и быстрое при остальных движениях).

Эти станки предназначены для обработки заготовок корпусных и крупногабаритных деталей из чугуна, стали, цветных металлов и сплавов в условиях единичного и серийного производства.

Фрезерование заготовок на этих станках производится главным образом торцовыми твердосплавными головками, а также цилиндрическими, концевыми и другими фрезами. Высокая жесткость и мощность продольно-фрезерных станков позволяет обрабатывать заготовки с большими сечениями среза. Эти станки изготавливают с шириной стола от 320 до 5000 мм, размерный ряд принят со знаменателем геометрической прогрессии равной 1,26.

Продольно-фрезерные станки делятся на одностоечные и двухстоечные и имеют несколько фрезерных шпинделей. Все современные продольно-фрезерные станки отличаются удобством в обработке.

Вертикально-фрезерные станки с крестовым столом (бесконсольные)

У вертикальных бесконсольных фрезерных станков крестовой стол расположен на неподвижной станине и может перемещаться в продольном и поперечном направлениях. На этих станках можно обрабатывать большие и тяжелые заготовки в условиях единичного и серийного производства. Фрезерование производиться главным образом торцовыми головками, а также торцовыми, цилиндрическими и фасонными фрезами.

Ульяновский завод тяжелых станков выпускает следующие модели бесконсольных станков: 654, 656 и 659 с шириной стола 630, 800 и 1000 мм. На базе этих моделей имеется ряд модификаций: с комбинированным (встроенным круглым) столом и с поворотной шпиндельной головкой.

Повышенная мощность и жесткость, а также высокие числа оборотов шпинделя позволяют производить на этих станках скоростное фрезерование торцовыми головками с пластиками твердых сплавов.

Вертикально-фрезерные станки с крестовым столом и копировальным устройством

Станки моделей 6М42К и 6М42 Львовского завода фрезерных станков с гидравлической системой копирования и размерами стола 320*1250 мм предназначены для контурного и объемного копирования. На базе станка модели 654 Ульяновский завод тяжелых станков выпускает вертикально-фрезерный станок с крестовым столом и копировальным устройством модели 6М54 для контурного и объемного фрезерования (размеры стола 630*1600 мм).

Копировально-фрезерные станки для контурного и объемного копирования с горизонтальным шпинделем

К станкам с горизонтальным расположением шпинделя и неподвижной стойкой относятся станок модели 6440 Львовского завода фрезерных станков с контактной системой управления (размеры стола 500*1000 мм) и станок модели 6441Б Ленинградского станкостроительного завода им. Я.М. Свердлова с индуктивной системой управления (размеры стола 630*1250 мм).

Станки предназначены для контурного и объемного копирования. О станине станка в продольном направлении перемещается стол, на котором установлены угольники для крепления заготовки и копира. По вертикальным направляющим колонки станка перемещается поперечина, по которой движется фрезерная головка. На корпусе шпиндельной бабки установлен копировальный датчик станка.

Ленинградский станкостроительный завод им. Я.М. Свердлова выпускает несколько моделей копировально-фрезерных станков с горизонтальным шпинделем и подвижной стойкой для обработки крупногабаритных деталей.

Разработка единой гаммы обеспечивает применение единообразных конструктивных решений для всех станков, широкое использование узловой и детальной унификации, создание разнообразных модификаций станков, унифицированных с базовыми моделями для наиболее экономичного применения их в народном хозяйстве.

Широкий диапазон регулирования чисел оборотов, подач и шагов нарезаемых резьб позволяет применять станки гаммы для выполнения разнообразных фрезерных работ с использованием современного режущего инструмента.

Повышенная точность изготовления и сборки этих станков, применение более качественных материалов и термообработки (закала направляющих станины на всех станках применение цементированных зубчатых, колес закаленных и шлифованных шлицевых валов и др.) позволяют достигнуть на станках точности обработки 2 класса, а также увеличить срок их службы до капитального ремонта до 10 лет.

Изготовление и применение фрезерных станков гаммы по сравнению с существующими аналогичными моделями станков даст 8 млн. руб. экономии в год, увеличит производительность труда на 15 и на 40% продлит срок службы станков.

Список литературы:

1. Мукин И. М. Справочник молодого токаря. М.: Высш. Шк. 1998.

2. Станкостроение США. М., ЭНИМС, 1967.

3 . Ковшов А.Н. Технология машиностроения. – М.: Машиностроение, 1987.

4. Маталин А.А. Технология машиностроения. – М.: Машиностроение,1985.

5. Кузнечно-штамповочное оборудование./Под ред. Е.Н.Ланского. – М.:Машиностроение, 1986.

6. Живов Л.И., Овчинников А.Г. Гидравлические прессы. – М.: Машиностроение, 1997.

Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ – оборудование, обеспечивающее высокую производительность и качество исполнения работы аппаратурой.

Функции
Конструкция
Достоинства
Наладка
Особенности настройки
Самые популярные станки с вспомогательным инструментом

Вспомогательный инструмент для станков с ЧПУ – оборудование, позволяющее осуществить точную и качественную обработку материала. Наличие подобных аппаратов позволяет повысить производительность и скорость производства. ЧПУ делится на два типа: полуавтоматический и автоматический. При работе с различными станками задействуются элементы с определенной комплектацией. Но без вспомогательных инструментов спектр выполняемых функций ограничен.

Комплекс деталей, составляющих собой наиболее важную часть комплектации станка с ЧПУ, представлен:

станочными приспособлениями;
режущим прибором;
вспомогательным инструментом.

Функции

Вспомогательный инструмент представляет собой группу систем, главной функцией которых является компоновка блоков с запчастями, отвечающими за работоспособность агрегата. Блок представляет собой сочетание оборудования для режущих и дополнительных задач.

Наиболее распространенным прибором такого типа является вспомогательный инструмент для токарных станков с ЧПУ. Благодаря им крепятся:

резцы;
зенкеры;
сверла;
метчики;
развертки.

Качественному вспомогательному инструменту характерен высокий показатель жесткости. Он должен уметь обеспечить точность и стабильность применения орудия для резки. Аппарат предназначен для поддержки всех типов работ, которые способен выполнять станок. Достоинством устройства является легкая и быстрая установка. Универсальный станок должен обладать аналогичной комплектацией для разных модификаций. Настройку прибора можно произвести, не устанавливая его на станок.

Конструкция

Закрепление оборудования на станке производится благодаря унифицированной хвостовой части. Крепление усиливают элементы для соединения с режущим механизмом. Крепление осуществляется ручным методом. Хвостовик устройства имеет цилиндрическую форму и лыску рифленого типа. Такая конструкция обеспечивает более высокий показатель надежности крепления.

Системы инструментов изменяются в зависимости от того, для каких задач используется станок. Быстрая смена системы требуется, если производятся работы по сверлению и фрезеровке. Станок переналаживается путем замены носителя программы. Чем выше жесткость дополнительного механизма, тем более интенсивной будет его работа. От интенсивности работы зависит, насколько быстро она будет выполнена.

Жесткость обеспечивается за счет прочного крепления. Для достижения высокой прочности крепления используются детали, изготовленные из твердых сплавов. Добавочный механизм рекомендуется настраивать до установки на станок. Это поможет сократить время работы. Многошпиндельные головки упрощают установку технологии на прибор с ЧПУ. Такое оборудование особо эффективно при мелкосерийных задачах.

Достоинства

Вспомогательный инструмент обеспечивает станок с ЧПУ целым рядом преимуществ:

время, затраченное на осуществление задачи, сокращается вполовину;
повышается показатель точности, благодаря чему обеспечивается экономия материала;
обеспечивается стабильная эксплуатация;
появляется возможность обслуживать сразу несколько станков;
отсутствует необходимость в использовании приспособлений, имеющих сложную конструкцию;
идентичная конструкция устройств позволяет устанавливать их на различные станки;
настройка аппаратуры может проводиться до установки на станок;
упрощено использование аппарата;
увеличилось разнообразие позиций для обработки материала;
участие человека в управлении агрегатом уменьшилось;
увеличилась производительность станка;
появилась возможность изготовления деталей сложной формы;
изделия стали более качественными;
повысилась производительность оборудования;
использование устройства стало более простым и безопасным.

Наладка

Приведение устройства в рабочее состояние делится на две части: наладки и подналадка. Процесс наладки представляет собой подготовку оборудования к выполнению рабочей цели. Подналадка – дополнительная подготовка механизмов агрегата. Первая часть связана с основной частью станка, выполняющей поставленную задачу. Вторая часть представляет собой взаимодействие с технологической оснасткой. Именно во второй части производится наладка вспомогательного инструмента.

На первом этапе наладки производится сборка и установка режущего приспособления и его элементов. На втором этапе устанавливается заранее настроенный добавочный механизм. На третьем этапе выбирается режим работы аппарата.

Установка на станках производится тремя вариантами:

на стол;
в приспособление на столе;
на координатную плиту.

Приспособление может быть установлено на координатной плите.

Особенности настройки

Настройку оборудования рекомендуется проводить перед установкой на станок. Это не только упрощает процесс настройки, но и позволяет сэкономить время. Режущая часть прибора имеет два направления: радиальное и осевое. Установка производится в выбранном направлении на определенном расстоянии от основной части прибора. Оптимальное расстояние зависит от используемого агрегата.

Для элементов имеются посадочные места. Каждый элемент имеет свой размер, который соответствует указанному месту. Правильное распределение элементов обеспечит точность работы агрегата. Для сверл, расточных оправок, зенкеров, и еще ряда элементов имеется только одна координата настройки. Для настройки используется вставка в виде ножа или индикатор. Точную настройку практически невозможно произвести без окулярного микроскопа.

Перед использованием микроскопа, для его оптических элементов требуется задать координаты, которые обеспечат точность настройки.

Самые популярные станки с вспомогательным инструментом

Вспомогательный инструмент может использоваться с любыми моделями станков современного типа, оснащенных ЧПУ. Их популярность зависит от востребованности. Наиболее часто используемыми типами аппаратов являются:

токарным-револьверным;
вертикально-сверлильным;
вертикально-фрезерным.

Сборка устройства производится по ГОСТу 23597-79. Он предполагает оптимальные настройки для оборудования, обеспечивающие точность производства. Показатель точности является частично регулируемым. Уровень искажения может меняться в зависимости от того, насколько профессионально была установлена программа. Программа должна учитывать функции, которые дает дополнительная аппаратура. Вместе они могут:

предупредить показатель искажения траектории движения прибора;
уменьшить подачу при использовании аппарата;
регулировать размер рабочего приспособления.

Конструкция вспомогательного инструмента может изменяться в зависимости от того, для какого типа станков он используется. Но основная задача остается неизменной – закрепление рабочих элементов прибора. Без подобного оборудования производительность и период бесперебойной эксплуатации аппарата будет значительно ниже. Режущее устройств будет хуже закреплено, по причине чего снизится качество изготовляемых изделий, и многообразие возможных форм.

Режущий инструмент, применяемый при работе на фрезерных станках, весьма разнообразен.

1Цилиндрические фрезы используются для обработки открытых поверхностей. Зубцы располагаются на цилиндрической основе и наклонены к оси под углом 30-40%. Эти фрезы используются для комплексной обработки многоступенчатой поверхности и различных пластиков.

2Торцевые фрезы предназначены для обработки открытых поверхностей. Ось фрезы размещена под прямым углом к обрабатываемой поверхности. Зубцы расположены на цилиндрической и торцевой поверхностях фрезы. Преимуществом торцевых фрез перед цилиндрическими является большое число зубцов, что снижает вибрации и улучшает качество обработки.

3Концевые фрезы имеют очень широкое техническое применение. Применяются для обработки глубоких пазов, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей, для осуществления контурной обработки наружных и внутренних поверхностей сложного профиля.

4Дисковые фрезы используются для резки пазов, канавок, раскроя металла. Исходя из конструктивных особенностей, их можно разделить на две категории цельные и сборные.

5Угловые фрезы, по сути, это одна из разновидностей дисковых фрез. Они применяются для прорезки канавок с угловым профилем. Однако наиболее часто, угловые фрезы используют для прорезки стружечных канавок у фрез, разверток и зенкеров. Сейчас на рынке представлены четыре вида угловых фрез :правые и левые фрезы двухсторонние, симметричные и несимметричные двух угловые фрезы. Производятся они цельнометаллическими из быстрорежущей стали.

6.Фасонные фрезы используются для работы с канавками сложного профиля. Фасонные фрезы отличаются от всех остальных видов фрез, так как проектируются в зависимости от габаритных размеров и профиля обрабатываемой поверхности.

Его можно классифицировать следующим образом:
1. Фрезы насадные цельные.
2. Фрезы насадные составные.
3. Фрезы насадные сборные со вставными ножами.
4. Фрезы концевые (цельные).

Рис. 8. Обозначение угловой фрезы

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. 9). 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.

Рис. 9. Безопасная фланцевая ножевая головка с плоскими ножами: 1 — нож, 2 — верхний фланец, 3 — прокладочное кольцо, 4, — гайка, 5 — шпиндель, 6 — стопорный винт, 7 — вилки, 8 — предохранительный винт, 9 — нижний фланец

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.

Рис. 10. Безопасная сборная фреза

Режущая кромка ножей всегда должна выступать со стороны глухого конца отверстия для предохранительных винтов в верхнем фланце.

В зависимости от сложности профиля обрабатываемой детали применяется одно или несколько предохранительных колец с распорными втулками соответствующих размеров и формы.

Насадная цельная пазовая фреза (рис. 11) 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.

Рис. 11. Насадная цельная пазовая фреза

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.

Вспомогательный инструмент для фрезерных станков – это оборудование, обеспечивающее качественную и высокоточную обработку материала. Подобные устройства позволяют повысить производительность и скорость производства. При работе с фрезерными станками задействуются элементы с определенной комплектацией. Без вспомогательных инструментов область выполняемых функций весьма ограничена.

Можно сформулировать следующие требования к вспомогательному инструменту для фрезерных станков с ЧПУ:

крепление режущего инструмента с требуемыми точностью, жесткостью и виброустойчивостью;
возможность регулировки положения режущих кромок относительно координат технологической системы станков с ЧПУ;
расширение технологических возможностей станков с ЧПУ;
концентрация технологических переходов;
удобство в эксплуатации заключающееся в быстрой смене, простоте сборки, наладки;
возможность выполнять все технологические операции, предусмотренные техническими характеристиками фрезерного станка;
технологичность изготовления;
легко и быстро устанавливаться и сниматься;
иметь межразмерную унификацию;
обеспечивать настройку инструмента вне станка

Пример комплекта вспомогательного инструмента многоцелевого станка ЧПУ показан на рис. 1.

В систему (рис. 1) включены оправки насадных фрез 1, 2, предназначенные для крепления торцовых, трехсторонних, цилиндрических и других фрез. Цанговые патроны 3, 4, 16 предназначены для крепления инструмента с цилиндрическим хвостовиком, стандартных сверл, зенкеров, разверток, фрез диаметром 3-20 мм и специальных фрез диаметром 20-50 мм. Нерегулируемые переходные втулки 5, 6 предназначены для инструмента с конусом Морзе от 2-5.

Рис. 1. Вспомогательный инструмент для фрезерных станков с ЧПУ

Системой вспомогательного инструмента для фрезерных станков предусмотрена номенклатура расточных оправок для чистовой и черновой обработок. Включены оправки 9 для чистовой обработки отверстий диаметром 50-180 мм, изготовляемые с наклонными гнездами под резцовые расточные вставки с микрометрическим регулированием. В однолезвийных оправках 8 для чернового растачивания отверстий диаметром 50-180 мм предусмотрено использование стандартных расточных резцов, устанавливаемых в державку.

В качестве адаптера в системе используются переходные державки, состоящие из корпуса с внутренним цилиндрическим отверстием и винта для фиксации положения закрепляемого хвостовика 7.

В державках закрепляются:

переходные цилиндрические втулки 10;
оправки для насадных зенкеров и разверток 12;
патроны для метчиков 13;
расточные оправки 14;
расточные патроны 15.

Комплект вспомогательного инструмента фирмы Sandvik Coromant показан на рис. 2. В состав комплекта входят набор хвостовиков, отвечающих требованиям различных стандартов; переходники, предназначенные для увеличения вылета инструмента; набор патронов для крепления насадных фрез и концевого инструмента; набор черновых и чистовых расточных оправок, а также концевых фрез и сверл, имеющих унифицированные присоединительные поверхности Coromant Capto.

Рис. 2. Вспомогательный инструмент для фрезерных и сверлильных станков фирмы Sandvik Coromant

При работе на фрезерных станках с чпу с высокими частотами вращения шпинделя (более 10000 об/мин) одним из основных требований к вспомогательному инструменту являются высокие и стабильные усилия закрепления и минимальное биение инструмента. Им соответствуют оправки с гидропластом, гидромеханическим и термическим зажимами (рис. 3).

Принцип работы гидромеханических оправок схож с предыдущим, только давление создается не винтом, а специальным насосом. При этом жидкость, находящаяся в корпусе, действует на клиновой механизм, зажимающий инструмент.

Оправки с термическими зажимами используют свойство металлов расширяться при нагревании. Корпус помещается в специальное устройство индукционного нагрева, нагревается и в него устанавливается инструмент. После охлаждения посадочный диаметр уменьшается и инструмент закрепляется силами упругости. Данный тип оправок используется только для твердосплавного инструмента, т. к. его коэффициент теплового расширения ниже, чем у стали.

Рис. 3. Оправки с зажимом инструмента гидропластом и гидравлическим способом

Специальный вспомогательный инструмент для станков с чпу

Автоматически сменяемые многошпиндельные головки имеют, как правило, два, три или четыре шпинделя. Вращение этих шпинделей осуществляется с той же частотой, что и вращение шпинделя с сохранением направления вращения. В двухшпиндельной головке (рис. 4) центральная шестерня 1, размещенная на хвостовике 15, вращающаяся в подшипниках 14, через блоки колес 13 и 12 передает крутящий момент от шпинделя станка на шестерни 9, размещенные на шпинделях 6 головки. Шпиндели 6 размещены в корпусах 5 с эксцентриситетом относительно осей 2 и 10, расположенных в корпусе 4 головки с межосевым расстоянием, равным 68 мм. При вращении корпусов 5 вокруг осей 10 расстояние между шпинделями 6 головки изменяется от минимального до максимального. Режущий инструмент цилиндрическим хвостовиком диаметром до 13 мм закрепляется в цангах 8 с помощью гаек 7.

Рис. 4. Исполнение двухшпиндельной регулируемой головки станка

Для сокращения времени, затрачиваемого на базирование и закрепление заготовок, используются сменные головки, в которых шпиндель головки расположен относительно оси шпинделя станка под углом.

На рис. 5 представлена конструкция головки с углом α = 45°. На хвостовике 1 размещена коническая шестерня 2, которая находится в зацеплении с шестерней 3, закрепленной с проставкой 4 на шпинделе 5 с конусом Морзе. Достижение произвольного положения оси инструмента относительно оси шпинделя достигается с помощью регулируемых угловых головок, Они выполняются с двумя разъемами, каждый из которых обеспечивает поворот соединяемых частей относительно друг друга на 360°. В результате может быть обработана любая точка в пределах полусферы.

Рис. 5. Головка с шпинделем, расположенным под углом α = 45°

Ускорительные головки (мультипликаторы) предназначены для обработки на станках с ЧПУ конструкционных сталей и чугунов нормальной обрабатываемости концевыми твердосплавным и быстрорежущим инструментами диаметром до 12 мм (сверла, центровки, зенкеры, концевые и шпоночные фрезы и т. п.) со скоростями резания, имеющими оптимальные значения. Необходимость в таких головках предопределяется тем, что ряд станков для обработки корпусных деталей имеют ограниченную частоту вращения шпинделя, недостаточную для достижения необходимой скорости резания.

Пример конструкции ускорительной головки представлен на рис. 6. Корпус 1 выполняет роль водила, в котором на осях 9 закреплены сателлиты 7. Корпус 1 неподвижно соединен с хвостовиком 3, устанавливаемым в шпиндель станка. Сателлиты 7 находятся в зацеплении с корончатым колесом 8, которое может быть остановлено путем соединения с позиционирующим блоком. Через солнечное колесо 2 вращение передается на выходной вал 5, который движется с частотой, в пять раз большей частоты вращения шпинделя. На открытом конце выходного вала размещен цанговый патрон с цангой 10, которая с помощью гайки 11 закрепляет цилиндрический хвостовик инструмента 12. На другом конце выходного вала 5 с помощью шайбы 4 закреплен маховик 6, предназначенный для повышения равномерности вращения инструмента.

Рис. 6. Ускорительная головка для станка с чпу

После сверления глухого отверстия оставшуюся в нем стружку удаляют с помощью специального устройства для удаления стружки (рис. 7), который подключается к индустриальному пылесосу через специальный разъем 2. Подвод сменного наконечника 6 к детали осуществляется при подаче 4-6 м/мин. После упора в деталь наконечника 6 колено 7 перемещается относительно хвостовика 1 и через трубу 5 перемещает плунжер 4 разъема 2 до срабатывания конечного выключателя 3, который подает команду на прекращение подачи устройства.

Дозатор для подачи масла (рис. 7) пригоден как для станков с вертикальным, так и с горизонтальным расположением оси шпинделя. Дозатор позволяет вводить масло в отверстие или в другие зоны, которые требуют смазывания, а также в тех случаях, когда СОЖ, находящаяся в системе станка, не пригодна для этих целей. Объем дозатора составляет 400, 600 и 800 см3, доза масла может регулироваться от 0 до 2 см3.

Рис. 7. Устройство для удаления стружки

Дозатор (рис. 8) имеет хвостовик 1 для установки в шпинделе станка, который соединяется с емкостью 2. Емкость 2 снабжена перепускным клапаном 8, втулкой 3 с запорной иглой 4, который функционирует как в вертикальном, так и в горизонтальном положениях, однако в последнем случае необходима ориентация дозатора по углу вращения шпинделя.

Из камеры 8 масло поступает в наконечник 5, в котором находится плунжер 6 с шариковым клапаном 7. При наличии масла в камере 8 дозатор со скоростью 4-6 м/мин прижимается к детали до упора форсункой 10. При этом плунжер 6 перемещается в наконечнике 5, создавая давление в камере 8. Под этим давлением срабатывает шариковый клапан 7, и порция масла выбрасывается в зону предстоящей обработки. Сменные форсунки 10 обеспечивают различную форму впрыска для достижения наилучшего эффекта смазки.

После впрыска дозатор отводится от детали и плунжер 6 под действием пружины 9 возвращается в исходное положение, функционируя при этом как поршень насоса. В камере 8 создается разрежение, клапан 4 открывается и камера заполняется маслом. Количество масла определяется величиной хода плунжера 5. При максимальном ходе 15 мм обеспечивается подача 2 см3 масла.

В этой статье мы рассмотрели виды вспомогательного инструмента для фрезерных станков, требования предъявляемые к ним и принципы работы некоторых.

Читайте также: