На вертикально-фрезерных станках применяют следующие типы фрез: торцовые
(рис 1.1), концевые (рис 1.2), шпоночные (рис 1.3). Фрезы изготовляют цельными
(рис 1.1, 1.2, 1.3) или сборными (рис 1.4) с напайными или вставными ножами.
Цельные фрезы изготовляют из инструментальных сталей, корпуса напайных
фрез — из конструкционных сталей; на рабочие части зубьев фрез припаивают
пластинки из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. У сборных фрез зубья
(ножи) выполняют из быстрорежущих сталей или оснащают пластинками из твердых
сплавов и закрепляют в корпусе фрезы различными механическими способами.
Режущее лезвие торцовой фрезы состоит из главного режущего лезвия 8,
переходного лезвия 9 и вспомогательного лезвия 10. Зуб торцовой фрезы имеет
главный угол в плане j, измеряемый между проекцией главного режущего лезвия на
осевую плоскость и направлением подачи. Вспомогательный угол в плане j1
составляет 5-10о. Чем меньше этот угол, тем ниже шероховатость
обработанной поверхности. Угол а плане на переходном режущем лезвии j0=j/2.
Для закрепления заготовок на фрезерных станках применяют универсальные и
специальные приспособления. К универсальным приспособлениям относятся прихваты,
угольники, призмы, машинные тиски.
При обработке большого числа одинаковых заготовок изготовляют
специальные приспособления, пригодные только для установки и закрепления этих
заготовок на данном станке. Важной принадлежностью фрезерных станков являются
делительные головки. Они служат для периодического поворота заготовок на
требуемый угол и для непрерывного их вращения при фрезеровании винтовых
канавок.
Делительная головка состоит из корпуса 1, поворотного барабана 2 и
шпинделя 4 с центром. В корпусе на шпинделе жестко закреплено червячное
зубчатое колесо (обычно с числом зубьев 40), находящееся в зацеплении с
однозаходным червяком. Вращение шпинделю сообщают рукояткой 6. Следовательно,
при одном обороте рукоятки шпиндель сделает 1/40 оборота. На переднем конце
шпинделя нарезана резьба для навинчивания кулачкового патрона или поводка.
Делительный лимб 5 с отверстиями закреплен на полом валу, внутри которого
расположен вал рукоятки 6. Для удобства пользования лимбом 5 имеется раздвижной
сектор 7, состоящий из двух ножек, которые устанавливают так, чтобы между ними
было необходимое число отверстий на лимбе. На шпинделе 4 закреплен лимб 3 для
непосредственного деления заготовки на части.
Винтовые канавки фрезеруют при непрерывном вращении шпинделя делительной
головки, которое он получает от винта продольной подачи стола фрезерного станка
через сменные колеса. Заготовку устанавливают в центрах делительной головки и
задней бабки. В процессе обработки заготовка получает два движения —
вращательное и поступательное вдоль оси. Оба движения согласованы так, что при
перемещении на шаг нарезаемой винтовой канавки заготовка делает один оборот.
В качестве вспомогательного инструмента применяют фрезерные оправки для
закрепления фрез и передачи крутящего момента от шпинделя на фрезу. Базой для
крепления фрезы на оправке может быть её центровое отверстие или хвостовик
(конический или цилиндрический). По способу крепления в первом случае фрезы
называют насадными, во втором — хвостовыми.
На рисунке 1.5 показана оправка для крепления торцовых фрез. Коническим
хвостовиком 10 оправку закрепляют в шпинделе 1, а на другом конце оправки
крепят насадную фрезу 11 с помощью шпонки 12 и винта 13. Фрезы с коническим
хвостовиком 15 закрепляют в коническом отверстии шпинделя 1 непосредственно или
через переходные втулки 14 (рис 1.6). Фрезы с цилиндрическим хвостовиком
закрепляют в цанговом патроне. Конический хвостовик патрона вставляют в
шпиндель станка и закрепляют болтом.
На рисунках показаны схемы фрезерования поверхностей на
вертикально-фрезерном станке. Движения, участвующие в формообразовании
поверхностей в процессе резания, на схемах указаны стрелками.
Горизонтальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках
торцовыми фрезами (рис 2.1). Это удобнее вследствие большой жесткости их
крепления в шпинделе и более плавной работы, так как одновременно работает
большое количество зубьев.
Вертикальные плоскости фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми
фрезами(рис 2.2).
Наклонные плоскости и скосы фрезеруют торцовыми (рис 2.3) и концевыми
(рис 2.4) фрезами на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка
со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости.
Уступы фрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами (рис
2.5).
Пазы на вертикально-фрезерных станках фрезеруют за два прохода:
прямоугольный паз концевой фрезой, затем скосы паза концевой одноугловой
фрезой для паза типа «ласточкин хвост» (рис 2.6); и для Т-образного паза
(рис 2.7) фрезеруют паз прямоугольного профиля концевой фрезой, затем нижнюю
часть паза — фрезой для Т-образных пазов.
Закрытые шпоночные пазы фрезеруют концевыми фрезами (рис 2.8), а открытые
— концевыми или шпоночными (рис 2.9). точность получения шпоночного паза
является важным условием при фрезеровании, так как от неё завесит характер
посадки на шпонку сопрягаемых с валом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой
обеспечивает получение более точного паза; при переточке по торцовым зубьям
диаметр фрезы практически не изменяется.
Фрезерование цилиндрических зубчатых колес на вертикально-фрезерных
станках осуществляется пальцевой фрезой (рис 2.10).
Сложно-профильные поверхности могут включать в себя
выпуклые, вогнутые и прямолинейные участки. Причем в качестве инструмента может
использоваться однозубая или многозубая фреза. Кроме того, требуемый профиль
можно получить поворотом или только поступательным движением фрезы, т.е. можно
выделить следующие способы получения сложнопрофильных поверхностей:
- вогнутая цилиндрическая поверхность, получаемая
а) за счет поворота оси фрезы на угол;
- выпуклая цилиндрическая поверхность, получаемая
а) за счет поворота оси фрезы на угол;
б) за счет поступательного движения фрезы.
В работе [ 1 ] приведены формулы расчета шероховатости для
всех указанных выше способов получения поверхностей. Однако расчет по данным
формулам показал, что они требуют уточнения.
Уточненные зависимости имеют следующий вид:
Шероховатость вогнутой цилиндрической поверхность,
получаемой за счет поворота оси фрезы на угол (рис. 1.а.)
или
где h - высота гребешка, получаемого при фрезеровании,
r - радиус кривизны обрабатываемой поверхности,
R - радиус фрезы,
s - подача,
a - угол поворота оси фрезы
Шероховатость выпуклой цилиндрической поверхность,
получаемой за счет поворота оси фрезы на угол (рис. 1.в.)
Шероховатость выпуклой цилиндрической поверхность,
получаемой за счет поступательного движения фрезы (рис.
1.г.)
|