Технология фрезерования плоских поверхностей и скосов. Фрезерование наклонных плоскостей и скосов Фреза для обработки плоской поверхности

Фрезерование плоских поверхностей.

Геометрически плоской поверхность считается в случае: если, соединив любые две точки, принадлежащие поверхности, прямой всœе точки этой прямой будут находиться на поверхности. Качество плоской поверхности легко проверить, приложив к ней ребро лекальной линœейки. Чем меньше образующийся зазор, тем выше качество поверхности. Качество обработки плоскостей характеризуется следующими показателями:

Точность размеров, ᴛ.ᴇ. соответствие фактических размеров детали, указанным на чертеже;

Допустимые отклонения от правильной геометрической формы полученной поверхности не должны выходить за пределы допуска на неточность изготовления (допуск прямолинœейности, допуск плоскостности).

Отклонение расположения отдельных граней детали относительно других поверхностей должны быть в заданных пределах (отклонение от параллельности, перпендикулярности, наклона, симметричности и др.)

При фрезеровании плоскостей торцовыми и цилиндрическими фрезами различают: грубую черновую, черновую, получистовую, чистовую обработку. Грубая черновая обработка – обработка с большим и неравномерным припуском – более 8 мм, а также работа по корке. Черновая обработка – обработка плоскостей с относительно равномерным припуском, без корки, с глубиной резания от 3 до 8 мм. Получистовая обработка – обработка плоскости с равномерным припуском и глубиной резания от 1,5 до 3 мм и высотой микронеровностей обработанной поверхности не более Rz=40 мкм. Чистовая обработка – обработка плоскости с равномерным припуском и глубиной резания до 1,5 мм и высотой микронеровностей обработанной поверхности не более Ra=20 мкм.

Фрезерование цилиндрическими фрезами . Зубья цилиндрической фрезы располагаются по винтовой линии с определœенным углом наклона винтовой канавки ω. Основными размерами цилиндрических фрез являются длина фрезы L, диаметр фрезы D, диаметр отверстия d, число зубьев z.

По направлению вращения фрезы делят на право- и леворежущие. Выбор типа и размера фрезы зависит от конкретных условий обработки. Фрезы с крупным зубом применяют при черновой обработке, с мелким при получистовой и чистовой.

Выбор оптимального размера фрезы для заданных условий можно осуществить по следующей номограмме:

Порядок пользования номограммой следующий: сначала выбирается длина фрезы в соответствии с шириной фрезерования. При этом длина фрезы должна быть больше ширины фрезерования на 5%. Далее в соответствии с условиями обработки определяется диаметр посадочного отверстия, затем диаметр фрезы, и наконец число зубьев. При этом используются следующие обозначения: Т – труднообрабатываемые материалы; С – материалы средней трудности обработки; Л – легкообрабатываемые материалы. I – черновая обработка; II – чистовая обработка.

Фрезерование торцевыми фрезами по сравнению с цилиндрическими имеет ряд преимуществ. Более жесткое крепление на оправке или шпинделœе, более плавная работа большого числа одновременно работающих зубьев. По этой причине обработку плоскостей целœесообразно производить торцевыми фрезами.

Основными размерами торцевых фрез являются диаметр, длина, диаметр отверстия, число зубьев. Стандартом предусмотрено, что у торцовых фрез, каждому диаметру фрезы соответствует определœенное значение длины, диаметра отверстия, и числа зубьев. Данное обстоятельство следует учитывать при выборе типа фрезы.

Диаметр фрезы исходя из ширины фрезерования t выбирается по следующей формуле:

При этом минимально возможный диаметр фрезы выбирают из соотношения:

Фрезы меньшего диаметра имеют меньшую стоимость, а соответственно им крайне важно отдавать предпочтение. Также предпочтение следует отдавать фрезам оснащенным пластинами из твердого сплава, минимально возможного для данной ширины фрезерования, диаметра, так как при этом сокращается основное машинное время обработки за счёт увеличения минутной подачи. Для повышения чистоты обработки крайне важно снизить подачу на зуб, и увеличить скорость резания.

Фрезерование набором фрез осуществляют группой фрез установленных на одной оправке. Такой метод позволяет одновременно обработать несколько поверхностей. Применение набора фрез распространено в крупносœерийном и массовом производстве.

При фрезеровании плоских поверхностей цилиндрическими и торцовыми фрезами, возможны следующие виды дефектов:

Несоблюдение размеров детали;

Погрешности формы, возникает в случае обработки заготовок с большим и особенно неравномерным припуском, а также при недостаточной жесткости технологической системы;

Погрешности расположения обработанных плоскостей. Причина – неправильная установка заготовки, плохая очистка опорной поверхности приспособления от стружки, наличие заусенцев на установочной поверхности детали. При работе набором фрез указанный дефект может возникнуть вследствие неправильного расположения фрез на оправке;

Повышенная шероховатость может возникнуть при неправильной заточке фрезы, большого износа режущих кромок, неправильного выбора режимов резания, недостаточно жесткой системе СПИД;

Эффект подрезания возникает в случае остановки подачи, когда рабочий ход не закончен. При этом фреза продолжает вращении и врезается в заготовку под действием упругих сил оправки, которая ранее (до выключения подачи) под действием сил резания была изогнута. Другим условием возникновения эффекта подрезания является наличие большого зазора в соединœении винт-гайка, при попутном фрезеровании. В этом случае процесс резания протекает толчками. В случае если своевременно не прекратить обработку, то дальнейшая работа может привести, кроме порчи обработанной поверхности, к износу винтовой пары, поломки оправки или фрезы. В этом случае крайне важно использовать метод встречного фрезерования. При этом следует учитывать, что при встречном фрезеровании эффект подрезания может возникнуть если установлена чересчур большая подача на зуб.

Вибрации отрицательно сказываются на качестве обработанной поверхности. Вибрации при фрезеровании возникают из-за неравномерности процесса резания. Для уменьшения вибраций крайне важно стремиться к тому, чтобы число одновременно работающих зубьев фрезы было как можно больше, соблюдать условия попутного и встречного фрезерования, а также условие равномерности фрезерования.

Фрезерование плоских поверхностей. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Фрезерование плоских поверхностей." 2017, 2018.

ПРОСТЕЙШИЕ ФРЕЗЕРНЫЕ РАБОТЫ

Глава VII

ФРЕЗЕРОВАНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ

Плоскостью называют поверхность, которая прямолинейна во всех направлениях. Если к плоскости приложить в любом направлении ребро лекальной линейки, то между ним и проверяемой плоскостью можно обнаружить лишь незначительный просвет, равномерно расположенный вдоль всей линии касания. Чем более точно изготовлена плоскость, тем меньше просвет. Наличие значительного просвета на различных участках касания показывает, что плоскость изготовлена неточно.
В деталях машин, станков и механизмов многие поверхности имеют форму плоскости, например, рабочая поверхность стола фрезерного станка, поверхности направляющих станины, поверхность основания тисков, поверхность подошвы угольника и т. д.; в связи с этим фрезерование плоскостей является наиболее распространенным видом фрезерной обработки.
Фрезерование плоскостей можно производить на горизонтально- и на вертикально-фрезерных станках.
Фрезерование плоскостей на горизонтально-фрезерных станках производится главным образом цилиндрическими фрезами, а фрезерование плоскостей на вертикально-фрезерных станках - торцовыми фрезами или фрезерными головками.

§ 21. ФРЕЗА В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ

Цилиндрическая фреза

На рис. 81, а показана цилиндрическая фреза в процессе резания. Фреза вращается в направлении, указанном стрелкой. Стрелка на заготовке показывает направление подачи, которое в данном случае идет против направления вращения фрезы. Это общепринятое направление подачи. Такое фрезерование называется фрезерованием против подачи (встречным фрезерованием).


На рис. 81, б фреза вращается в противоположную сторону по сравнению с фрезой на рис. 81, а. Подача в этом случае идет по направлению вращения фрезы. Такое фрезерование называется фрезерованием по подаче (попутным фрезерованием).
В обоих случаях фреза снимает каждым зубом стружку в виде запятой, с той разницей, что при фрезеровании против подачи (рис. 81, а) зуб забирает стружку с ее тонкого конца и заканчивает резание при наибольшей толщине стружки, а при фрезеровании по подаче (рис. 81, б) зуб начинает срезать стружку наибольшей толщины и заканчивает резание у ее тонкого конца.
Переменная толщина стружки, меняющаяся от начала врезания зуба до его выхода, требует переменного усилия для ее снятия. Усилие, потребное для снятия стружки каждым зубом цилиндрической фрезы, возрастает от нуля до наибольшей величины при фрезеровании против подачи и, наоборот, падает от наибольшей величины до нуля при фрезеровании по подаче. Такое резкое изменение усилия резания вызывает колебание нагрузки станка, что в свою очередь вызывает удары в приводном механизме и приводит к вибрации станка.
При фрезеровании против подачи (рис. 81, а) зуб не начинает резание в точке А. Какую-то часть пути s ск, как это видно на рис. 82, зуб скользит по поверхности, обработанной предыдущим зубом, пока в зависимости от величины е, зависящей от пружинения оправки, биения фрезы и остроты режущей кромки, толщина слоя под зубом будет достаточной, чтобы зуб не мог дальше проскальзывать и начал резать. С этого момента начинается образование стружки. Возникающая в процессе скольжения зуба теплота требует обильного охлаждения. Износ задней поверхности зуба вследствие нагрева при скольжении является большим недостатком этого метода фрезерования.


При фрезеровании по подаче (рис. 81, б) зуб начинает резание в точке Б, т.е. в точке наибольшей толщины стружки, и заканчивает резание в точке А, т. е. в точке наименьшей толщины, так что зуб сразу, не скользя, врезается в обрабатываемую поверхность. При этом методе фрезерования тепла возникает меньше, износ задней поверхности происходит менее интенсивно, что позволяет вести фрезерование с большими скоростями резания.
Фрезерование по подаче является более передовым методом обработки плоскостей, однако оно может применяться лишь в случае отсутствия зазоров в механизме перемещения стола (винт-тайка) и только при жестком креплении заготовки. Этим методом нельзя работать по корке (литье или поковка), так как зуб, начиная врезаться со стороны корки или окалины, быстро тупится.
Фрезерование по подаче является наиболее целесообразным при обработке поверхностей тонких деталей, при прорезных и отрезных работах.

Торцовая фреза

На рис. 83 показана торцовая фреза в процессе резания. В отличие от цилиндрической торцовая фреза снимает каждым зубом стружку, которая имеет почти постоянную толщину при прямоугольной форме сечения. Благодаря этому усилие при торцовом фрезеровании остается более постоянным, чем при цилиндрическом, где оно меняется вместе с изменением толщины стружки.
При фрезеровании торцовой фрезой, как это видно из сравнения рис. 83 и 81, в резании одновременно находится большее количество зубьев, чем при фрезеровании цилиндрической фрезой. Это создает более постоянное усилие на шпинделе станка. Поэтому работа при торцовом фрезеровании происходит спокойнее, чем при цилиндрическом, т. е. с меньшими вибрациями и почти без ударов, что является преимуществом торцового фрезерования перед цилиндрическим.
Если учесть, что для фрезерования плоскостей обычно применяют фрезы со вставными ножами, снабженными пластинками твердого сплава, который очень чувствителен к вибрациям и ударам, то преимущества торцового фрезерования станут более очевидными.
При фрезеровании торцовой фрезой резание производят зубья, расположенные на цилиндрической поверхности фрезы, торцовые же зубья только заглаживают обработанную поверхность. Поэтому поверхности, обработанные торцовой фрезой, получаются более чистыми, чем поверхности, обработанные цилиндрической фрезой.
Преимущества торцового фрезерования определяют предпочтение этого вида обработки плоскостей во всех случаях, когда ширина фрезеруемой поверхности превышает 100-125 мм .
Ввиду преимущества торцовой фрезы необходимо в каждом отдельном случае фрезерования плоскостей прежде всего убедиться, нельзя ли произвести эту обработку методом торцового фрезерования.

Фрезерование - это метод обработки поверхностей, основанный на поочередной работе зубьев фрезы. Существует огромное разнообразие инструментов в зависимости от их функционального назначения, обрабатываемых материалов, характеристик изготавливаемых деталей.

Особенности процесса

Процесс фрезерования, как и все существующие методы обработки материалов резанием, основан на главном и вспомогательном движениях. Первый - это вращение инструмента, а второй - подача его на рабочий ход.

Фрезерование поверхности обычно производится в несколько последовательных этапов:

  • Черновое - первоначальное снятие объемной стружки с целью оформления необходимого общего профиля, имеет невысокий класс точности. Припуск на обработку (толщина снимаемого слоя с учетом всех дополнительных факторов) может составлять от 3 до 7 мм в зависимости от материала заготовки.
  • Получистовое - второй этап зачистки намеченного фрезеровального объекта, стружка меньше, точность работ повышается и достигает 4-6-го классов.
  • Чистовое - тщательная отделка обеспечивает высокое качество поверхности и контуров, высокую точность (6-8-й классы). Припуск должен составлять 0,5-1 мм.

Реализация каждого из этапов обработки имеет собственные отличительные требования к рабочим инструментам по характеру их конструкции, материалу, количеству и качеству режущих кромок. К примеру, приспособление для фрезерования, имеющее назначение черновой обработки, характеризуется крупными зубьями, в то время как чистовая фреза имеет мелкую многозубчатую структуру.

Виды фрезерных работ

Широкий диапазон существующих фрез позволяет проводить обработку материалов различной сложности и конфигурации, под любым углом. Все виды процессов можно разделить на несколько групп:

  1. Работа с плоскими поверхностями. Совершается черновая и чистовая зачистка необъемных плоскостей, имеющих горизонтальное, вертикальное или наклонное положение.
  2. Обработка объемных фасонных заготовок и деталей. Осуществляется объемная зачистка, придание объектам определенной формы.
  3. Разделение. Производится разделение деталей на несколько частей, отрезание излишнего материала.
  4. Модульная отделка. Основана на формировании необходимого профиля имеющейся заготовки, оформлении зубьев, фасонных углублений.

Для каждого отдельного метода чаще всего используется отдельное приспособление для фрезерования. Заготовки особой сложности обрабатываются с помощью комплекта из фрез. Так, фрезерование широких поверхностей осуществляется с использованием набора инструментов, которые имеют разнонаправленные винтовые зубья с целью уменьшения осевых сил.

Разновидности фрез в зависимости от назначения

Известно несколько классификационных признаков, по которым распределяются все известные фрезеровальные приспособления: по материалу, по типу ножей, по форме, в зависимости от направления рабочего хода. Основным параметром все же является назначение.

  1. Цилиндрические - обработка фрезерованием всех горизонтальных и вертикальных плоскостей.
  2. Торцевые - отделка всех плоскостей в любом положении.
  3. Концевые - работы разной сложности, возможность осуществления плоского, фасонного, модульного, художественного фрезерования.
  4. Угловые и фасонные - снятие стружки с боковых поверхностей заготовок, профильных объектов, зачистка конусообразных углублений.
  5. Отрезные, разрезные, шлицевые - разделение, нарезание зубцов на заготовках, формирование канавок.

Один и тот же тип инструментов может иметь отличия по диаметру, количеству ножей и их особенностям.

Конструкционные отличия фрез

Характеристики ножей и способы их закрепления являются важными параметрами, определяющими назначение фрезы, в частности, по качеству осуществляемой обработки.

  1. Цельные. Изготавливаются из инструментальной легированной и быстрорежущей сталей. Чаще всего - цилиндрические, дисковые, шлицевые, отрезные фрезы.
  2. Составные. Существует два варианта. В первом хвостовик из приварен к режущей головке - из инструментальной, реже - из твердого сплава. Во втором - быстрорежущие или твердосплавные ножи напаиваются на корпус приспособления. Применяются в торцевых и концевых фрезах.
  3. Сборные. Ножи, чаще всего твердосплавные, механически соединены с основным телом.

Цельные фрезы имеют большее количество зубьев, что позволяет осуществлять более точную обработку. Та же возможность имеется у составных инструментов, состоящих из твердосплавной головки и конструкционного хвостовика. Их недостатком является высокая степень износа. Чаще всего это оборудование задействовано в получистовых и чистовых этапах снятия стружки.

Сборные фрезы характеризуются высокой степенью стойкости к износу, прочностью, твердостью и остротой ножей, простотой точения и демонтажа. Однако количественно, в соотношении на одну головку, они значительно проигрывают. Такие преимущественно задействованы при черновой обработке.

Станки

Требующие выполнения фрезеровочные работы определяют необходимое оборудование, в том числе тип станка, на котором они будут производиться.

Горизонтально-фрезерные предназначены для обработки горизонтальных плоскостей и фасонных поверхностей, изготовления оформления некоторых профильных объектов. Их устройство обусловливает горизонтальное крепление инструмента, чаще всего цилиндрической, дисковой или торцевой фрезы.

Те же но с отличительными особенностями, позволяет выполнять вертикальный станок для фрезерования. Особенностью является вертикальное крепление инструмента и, следовательно, преимущественное использование торцевых, концевых и модульных фрез.

Универсальные фрезеровочные станки обладают дополнительными устройствами поворотности стола в 3 плоскостях, что позволяет работать с горизонтальными, вертикальными и фасонными поверхностями.

В серийном производстве деталей, имеющих одинаковый профиль, применяются копировальные фрезерные установки, позволяющие выполнять повторяющиеся узоры или углубления на плоскости с повышенной точностью.

Оборудованием будущего являются станки с ЧПУ. Они обеспечивают выполнение запрограммированного комплекса действий, преимущественно для художественного фрезерования или несерийного производства деталей. Применяются концевые, торцевые и модульные фрезы с различным количеством режущих кромок.

Фрезерование - это работа на специальном режущем станке, который обеспечивает рабочий ход инструмента и подачу заготовки.

Влияние режимов резания на результаты работ

Результаты определяет не только рационально подобранное оборудование. Их качество зависит от того, насколько правильно подобраны режимы фрезерования.

  1. Необходимо точно определить необходимый диаметр фрезы, ее конструкцию, материал, количество зубьев, установить соотношения между размерами инструмента и толщиной снимаемого слоя. Профессионалу важно стремиться к тому, чтобы необходимая толщина металла снималась за один проход.
  2. Размер инструмента определяет устанавливаемую скорость его вращения и, соответственно, скорость работ. Они задаются на станке путем установки частот вращения шпинделя - основополагающей оси для закрепления фрезы. Слишком медленные или слишком быстрые основные рабочие движения режущей головки приводят к низкому качеству обработки.
  3. Важным является подача. Существует разделение в этом цельном понятии. Первоначально определяется подача фрезы на один зуб. Она выбирается по справочникам в соответствии с используемым инструментом и типом рабочей поверхности. После определяется подача за один оборот и за минуту, соответственно.

Расчет фрезерования производится на основе информации о допустимых мощностях оборудования, типе обрабатываемой поверхности и выбранных инструментах. Существуют номинальные таблицы, наполненные требуемыми и контрольными значениями. Рациональный подбор и расчет основных параметров работы определяет ее качество.

Сопровождающие явления

Фрезерование - это процесс снятия стружки, который характеризуется повышенными тепловыми эффектами и механическими воздействиями, которые могут негативно отразиться на способностях инструментов и особенностях отделки. Некоторые явления, оказывающие влияние на результаты фрезеровочных работ:

  1. Налипание и усадка стружки. Слипание металла на режущей поверхности, прессование его портит процесс отделки и сами ножи. Это более актуально для мягких материалов.
  2. Наклеп. Повышение твердости, снижение прочности и пластичности поверхностного слоя детали - побочный эффект пластической деформации, снимаемый последующей термообработкой.
  3. Трение, повышение тепла в рабочей зоне, вибрация - факторы, снижающие работоспособность фрезы.

Для предотвращения побочных эффектов необходимо использовать дополнительные технологии и средства.

Защита обрабатываемых изделий и инструмента

Чтобы избежать или минимизировать негативные влияния процессов резания на инструмент и обрабатываемый материал, используются следующие приемы:

  1. Применение охладительных и смазывающих веществ и жидкостей, подача их непосредственно в зону фрезерной работы уменьшает трение, образование наклепа, налипание стружки, сохраняет длительный срок службы ножей.
  2. Предусмотренная система отвода стружки ликвидирует влияние усадки, а рациональный подбор режимов резания для особо мягких металлов предотвращает ее налипание.
  3. Вибрации возможно снижать за счет подбора передних и задних углов режущих кромок, нужных скоростей и использования виброгасителей.

Фрезерование с минимальными побочными процессами требует высокого профессионализма и опыта.

Фрезерование - это сложный комплексный процесс отделки разнообразных поверхностей, успешность которого определяется рациональным выбором оборудования, инструментов, режимов резания, смазочно-охладительных веществ и дополнительных приспособлений, повышающих качество работ.

Технология фрезерования плоских поверхностей и скосов

Плоскости обычно фрезеруют торцовыми и цилиндрическими фрезами. Диаметр торцовой фрезы D (мм) выбирают в зависимости от ширины В (мм) фрезерования с учетом соотношения D=(1,3...1,8)B. При фрезеровании торцовыми фрезами предпочтение следует отдавать несимметричной схеме резания. Размер смещения (мм) k = (0,03...0,06)D (рисунок -. 5.18).

Фрезерование плоскостей производят в такой последовательности: подводят заготовку под вращающуюся фрезу до легкого касания, затем отводят из-под фрезы, выключают шпиндель станка, устанавливают лимб вертикальной подачи (при фрезеровании плоской поверхности) или поперечной подачи (при фрезеровании плоской торцовой поверхности) на глубину фрезерования, включают шпиндель станка и перемещают вручную стол с заготовкой до касания с фрезой, после чего включают продольную подачу стола. фрезерный станок режущий

При обработке цилиндрическими фрезами длина фрезы должна на 10...15 мм перекрывать требуемую ширину обработки. Диаметр фрезы выбирают в зависимости от ширины фрезерования и глубины резания t (мм).

При черновом фрезеровании обычно достигается точность размеров, соответствующая 11 и 12-му квалитетам, при чистовом -- 8 и 9-му квалитетам. В отдельных случаях при тонком фрезеровании можно получить точность размеров, соответствующую 6 и 7-му квалитетам. Шероховатость обработанной поверхности колеблется от Rz 80 мкм до Ra 0,63 мкм. Наиболее низкие параметры шероховатости (Ra 1,25...0,63 мкм) получают тонким фрезерованием. Другой метод достижения низких параметров шероховатости плоских поверхностей на заготовках -- это применение составных фрез, в корпусах которых закреплены черновые и чистовые резцы. Чистовые резцы устанавливают ниже черновых на величину, равную глубине чистового фрезерования. В корпусе фрезы можно устанавливать один или несколько чистовых резцов. При подаче Sz = 1,5... 2,5 мм/зуб и скорости резания v = 240... 250 м/мин достигается шероховатость поверхности Rz 5...2,5 мкм.

При обработке поверхностей торцовыми фрезами благодаря конструкции крепления инструмента процесс резания происходит спокойнее, чем при фрезеровании цилиндрической фрезой.

Концевыми фрезами можно фрезеровать вертикальные и небольшие горизонтальные плоскости. Применение наборов фрез при фрезеровании плоскостей позволяет повысить производительность процесса обработки и обрабатывать фасонные поверхности. Набор представляет собой группу фрез, установленных и закрепленных на одной оправке.

Плоскую поверхность детали, расположенную под определенным углом к горизонтали, называют наклонной, а наклонную плоскость небольших размеров -- скосом.

Для фрезерования наклонных плоскостей и скосов используют следующие инструменты:

o цилиндрические, торцовые и концевые фрезы с поворотом заготовки на требуемый угол с помощью универсальной поворотной плиты (рис. 5.19, а);


  • o торцовые и концевые фрезы с поворотом фрезы на требуемый угол (рисунок 5.19 - б)
  • o специальные приспособления (рисунок 5.19 -в, г) для обработки цилиндрическими и торцовыми фрезами;
  • o угловые фрезы.

При фрезеровании с поворотом на требуемый угол заготовку закрепляют в универсальных тисках или на универсальной плите и поворачивают на угол так, чтобы плоскость, подлежащая обработке, располагалась параллельно поверхности стола.

Фрезерование наклонных плоскостей и скосов торцовыми и концевыми фрезами можно производить, поворачивая на требуемый угол не заготовку, а шпиндель инструмента. Это возможно осуществить на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости.

Фрезерование заготовок с наклонными плоскостями и скосами в условиях серийного и массового производств целесообразно производить в специальных приспособлениях, позволяющих устанавливать и закреплять заготовки без выверки.

Угловыми фрезами обрабатывают небольшие наклонные плоскости и скосы. В этом случае нет необходимости в повороте детали и фрезы.

Погрешность плоскостности при обработке торцовой фрезой возникает, если ось вращения фрезы неперпендикулярная к обрабатываемой поверхности или, иначе, к плоскости стола станка. Плоскость получается вогнутой (рисунок 5.20), и тем больше, чем больше угол в и чем меньше диаметр D торцовой фрезы.


При фрезеровании плоскости цилиндрической фрезой (набором фрез) погрешность плоскостности может быть вызвана так называемым подрезанием, которое выражается появлением лунки 1 на обработанной поверхности (рисунок 5.21) и является результатом временного прекращения движения подачи, вследствие чего фреза некоторое время работает, вращаясь на одном месте. Упругие силы, действующие между фрезой и заготовкой, стремятся при этом сблизить их, что приводит к непроизвольному появлению лунки («выработки»), и тем большей, чем меньше жесткость системы СИД, чем больше усилие резания и чем дольше находится фреза на одном месте.


Контроль плоскостности обработанной поверхности производят лекальной линейкой. Неплоскостность при обработке торцовых поверхностей проверяют плоским угольником или рейсмасом. Неплоскостностью, или отклонением от плоскостности, называют наибольшее расстояние от реальной обработанной поверхности (плоскости) до прилегающей поверхности в пределах контролируемого участка. Прилегающей называется поверхность, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки обработанной реальной поверхности было минимальным в пределах контролируемого участка.

Наклонные плоскости и скосы контролируют с помощью шаблонов и рейсмасов.

Плоскую поверхность, расположенную под углом к горизонтали, называют наклонной плоскостью. Узкую наклонную плоскость детали обычно называют скосом.

Фрезерование наклонных плоскостей и скосов можно производить:

а) с поворотом детали на требуемый угол;

б) с поворотом фрезы на требуемый угол;

в) с применением угловой фрезы.

Рассмотрим отдельно каждый способ фрезерования.

Фрезерование наклонных плоскостей и скосов с поворотом детали. Для установки детали (рис. 182, а) под углом можно использовать универсальные тиски (см. рис. 131, в).

Закрепление детали в универсальных тисках производят, как в обычных машинных тисках. При установке универсальных тисков на нужный угол следует иметь в виду, что подлежащая обработке наклонная плоскость должна быть расположена горизонтально, т. е. параллельно поверхности стола (рис. 182, б).

На рис. 183 изображена установка детали на универсальной плите (см. рис. 125, в) для фрезерования наклонной плоскости.

Обрабатываемую деталь крепят к столу плиты прихватами или болтами, как при креплении деталей на столе фрезерного станка.

Универсальные тиски и универсальные плиты применяют обычно в инструментальных и ремонтных цехах при обработке единичных деталей и в механических цехах при изготовлении небольших партий изделий.

В инструментальных цехах для обработки деталей штампов и приспособлений находят применение широкоуниверсальные станки с наклоняемым столом (мод. 679). Наклон стола на требуемый угол обеспечивает горизонтальное положение подлежащей обработке поверхности, подобно наклону универсальных тисков и универсальной плиты.

При обработке наклонных плоскостей большой партии одинаковых деталей обычно применяют специальные приспособления.

На рис. 184, а показано приспособление для фрезерования скосов у слесарных молотков. Опорная плоскость приспособления обеспечивает быструю установку заготовки без разметки, располагая ее под нужным углом.

На рис. 184, б показано приспособление для фрезерования наклонной плоскости клина. В этом приспособлении имеются два скоса. Две заготовки устанавливают и фрезеруют одновременно с двух сторон одной цилиндрической фрезой.

Фрезерование наклонных плоскостей с поворотом деталей на требуемый угол производят цилиндрическими или торцовыми фрезами аналогично фрезерованию горизонтальных плоскостей и применяют те же режимы резания.

Фрезерование наклонных плоскостей и скосов с поворотом фрезы. Вместо поворота детали при фрезеровании наклонных плоскостей и скосов можно использовать поворот шпинделя вертикально-фрезерного станка. Это возможно на вертикально- фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается вокруг горизонтальной оси в вертикальной плоскости (см. рис. 90). Для обработки пользуются торцовыми или концевыми фрезами, закрепляемыми в гнезде шпинделя станка.

На рис. 185, а показан эскиз фрезерования скоса концевой фрезой, установленной под углом 60° к вертикали. Нужный угол наклона достигается поворотом вертикальной головки до совмещения рисок 0 и 60° на шкале.

На рис. 185, б показан эскиз фрезерования скоса торцовой фрезой, установленной под углом 30° к вертикали; нужный угол получают поворотом вертикальной головки до совмещения рисок 0 и 30° на шкале.

Фрезерование наклонных плоскостей угловыми фрезами. Небольшие наклонные плоскости и скосы можно фрезеровать угловыми фрезами. В этом случае нет необходимости в повороте детали или фрезы; угол наклона плоскости фрезеруемой детали обеспечивается формой угловой фрезы.

Угловые фрезы. На рис. 186, а показана одноугловая фреза, предназначенная для обработки плоскости, наклонной к оси фрезы под определенным углом. Различают одноугловые фрезы с углом а, равным 55, 60, 65, 70, 85 и 90°.

Двухугловой называют фрезу, у которой вторая режущая грань фрезерует также наклонную плоскость. Различают фрезы двухугловые симметричные (рис. 186, б) и несимметричные (рис. 186, в). Угол наклона б второй грани несимметричной двухугловой фрезы обычно равен 15, 20 и 25°.

Угловые фрезы изготовляют с остроконечными зубьями. Фрезерование ими производят на горизонтально-фрезерных станках.

Угловые фрезы устанавливают и закрепляют на оправках таким же образом, как и цилиндрические.

Режимы резания. Для угловых фрез скорости резания и подачи на зуб назначают меньшими, чем для цилиндрических, так как условия работы этих фрез значительно труднее. В табл. 218 «Справочника молодого фрезеровщика» приведены рекомендуемые режимы резания при обработке конструкционной углеродистой стали фрезами из быстрорежущей стали Р9.

Пример обработки. Рассмотрим фрезерование двух сопряженных наклонных плоскостей. На рис. 187 дан чертеж призмы, а на рис. 188 эскиз обработки угловой выемки. Для фрезерования необходима двухугловая симметричная фреза с углом наклона граней в 45°. Диаметр фрезы примем равным 75 мм. Такая фреза имеет 22 зуба. По табл. 218 «Справочника молодого фрезеровщика» для фрезерования при глубине t= 12 мм и подаче 0,03 мм/зуб скорость резания составляет 11,8 м/мин, что соответствует 50 об/мин. Выбираем имеющееся на станке 6Н82Г ближайшее число оборотов шпинделя, равное 47,5 об/мин. Минутная подача при этом числе оборотов должна составлять 0,03X22X X 47,5 = 31,5 мм/мин. Выбираем имеющуюся на станке ближайшую меньшую подачу, равную 30 мм/мин. Настраиваем станок на выбранные скорость резания и подачу и производим фрезерование подобно фрезерованию горизонтальных плоскостей.

Обработанную плоскость проверяют шаблоном.

Возможный брак при фрезеровании наклонных плоскостей и скосов. При фрезеровании наклонных плоскостей и скосов цилиндрическими, торцовыми и угловыми фрезами, кроме дефектов по чистоте поверхности и брака по размерам, возможен брак вследствие несоблюдения заданного угла наклона обработанной плоскости.