Основные типы фрез и их применение
Работа 3
ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК НА ШИРОКОУНИВЕРСАЛЬНОМ ФРЕЗЕРНОМ СТАНКЕ
Цель работы: изучить устройство и принцип работы широкоуниверсального фрезерного станка; изучить основные типы фрез; ознакомиться с параметрами режима резания и научиться определять основное время при фрезеровании.
Оборудование рабочего места
1. Широкоуниверсальный фрезерный станок.
2. Набор фрез.
3. Методические указания.
I. УСТРОЙСТВО ШИРОКОУНИВЕРСАЛЬНОГО ФРЕЗЕРНОГО СТАНКА
Фрезерование - один из высокопроизводительных и распространенных методов обработки горизонтальных, вертикальных, наклонных и фасонных поверхностей. Методом фрезерования получают уступы, выемки и пазы различного профиля. Фрезерование осуществляют на фрезерных станках с помощью многолезвийного режущего инструмента - фрезы. Главное движение при фрезеровании - вращение фрезы; движение подачи - поступательное перемещение заготовки или фрезы.
На рис. 5.1 дана схема широкоуниверсального фрезерного станка. Этот станок согласно классификации металлорежущих станков относят к 6 группе, 7 типу (например, станок модели 675). Опорой станка
служит полое основание 1, где размещается резервуар для смазочно-охлаждающей жидкости и насосная станция, состоящая из электродвигателя и центробежного насоса. В основании установлен также электродвигатель главного привода. К основанию станка крепится станина 8 с вертикальными и горизонтальными направляющими. Внутри станины размещены коробка скоростей 9 и коробка подач 10, органы управления
которых вынесены на боковую поверхность станины. В верхней части станины по горизонтальным направляющим, обеспечивая поперечную подачу (Sn), перемещается бабка 6 с горизонтальным шпинделем. К переднему торцу бабки крепят вертикальную головку 5 с вертикальным шпинделем 4. При работе с горизонтальным шпинделем вертикальная головка не устанавливается. Зажим инструмента в шпинделе производится шомполом. Для работы с двухопорными фрезерными оправками на верхних направляющих корпуса бабки крепится хобот 7 с серьгой. Таким образом, фреза, закрепленная в шпинделе станка, выполняет вращательное главное движение (V) и может выполнять поступательное движение поперечной подачи (Sn).
Рис. 3.1. Схема широкоуниверсального фрезерного станка
На вертикальных направляющих станины установлен суппорт 2 с горизонтальными направляющими, на которых смонтирован стол 3 для крепления заготовки. В суппорте размещены механизмы, обеспечивающие поступательное перемещение суппорта в вертикальном и стола в горизонтальном (продольном) направлениях. Таким образом, заготовка, установленная на столе, может получать подачу в двух направлениях: в вертикальном (Sb) и в продольном ( Sпр).
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ФРЕЗ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ
Фреза представляет собой режущий инструмент в виде тела вращения, на образующей поверхности или на торце которого расположены режущие зубья.
Весьма широкий диапазон фрезерных работ обуславливает многообразие режущего инструмента, применяемого на фрезерных станках.
Фрезы различают по следующим признакам:
- конструкции зубьев - цельные и вставные;
- направлению зубьев - прямые и винтовые;
- профилю зубьев - остроконечные и затылованные;
- конструкции - цельные и насадные;
- форме и назначению - цилиндрические, торцовые, дисковые, про- резные и отрезные, концевые, угловые, фасонные, резьбовые.
На рис. 3.2 схематично показаны основные типы фрез.
Рис. 3.2. Основные типы фрез
Цилиндрические фрезы (рис.3.2,а) применяют для обработки открытых плоскостей. Их изготавливают с левыми и правыми винтовыми канавками.
Торцовые фрезы (рис.3.2,б) имеют зубья на торцовой и цилиндрической поверхностях. Эти фрезы применяют для обработки открытых плоскостей. Изготавливают их обычно со вставными зубьями, закрепленными в массивном корпусе.
Дисковые фрезы (рис.3,2,в) применяют для обработки уступов, пазов, лысок. Дисковые фрезы могут быть одно-, двух- или трехсторонними. Трехсторонняя дисковая фреза имеет режущие кромки на двух торцах и цилиндрической поверхности. Двухсторонняя дисковая фреза - на одном торце и цилиндрической части. У односторонней дисковой фрезы режущие кромки имеются только на цилиндрической части.
Прорезные и отрезные фрезы (рис.3.2,г) применяют для выполнения узких пазов и отрезки заготовок. Эти фрезы имеют режущие кромки на цилиндрической поверхности,
Концевые фрезы (рис.3.2,д) имеют режущие кромки на цилиндрической и торцовой поверхностях. Концевые фрезы применяют для обработки плоскостей, уступов, пазов, криволинейных контуров.
Угловые фрезы (рис.3.2,е) применяют для обработки поверхностей, расположенных под углом друг к другу.
Фасонные фрезы (рис.3.2,ж) применяют для обработки фасонных поверхностей; профиль фасонной фрезы должен соответствовать профилю обработанной поверхности.
Фрезерование цилиндрическими и дисковыми фрезами может производиться двумя методами. Если направление вращения фрезы и перемещения заготовки не совпадают (рис.3.3,а), нагрузка на зуб увеличивается постепенно, т.к. толщина среза изменяется от нуля при входе зуба в обрабатываемый металл до максимума при выходе зуба из металла. Такой метод фрезерования называется встречным фрезерованием. Зуб работает из-под корки, подламывает и выбрасывает ее из зоны резания, что очень важно при обработке деталей, имеющих литейную корку, наклеп или окалину. Недостаток встречного фрезерования состоит в том, что усилие резания Р , направленное вверх, стремится оторвать деталь от стола, что при больших сечениях среза приводит к вибрации и ухудшению шероховатости обработанной поверхности.
Рис. 3.3. Методы фрезерования
Если направление вращения фрезы и перемещения заготовки совпадают (рис. 3.3,б), зуб сразу подвергается максимальной нагрузке. Усилие резания Р прижимает заготовку к столу.
Такой метод фрезерования называется попутным фрезерованием. Если на поверхности обрабатываемой заготовки имеется корка упрочненного металла, то это может привести к резкому снижению стойкости фрезы. Но при отсутствии корки, этот метод фрезерования обеспечивает большую стойкость фрезы, малую шероховатость обработанной поверхности и меньший расход энергии.
Таким образом, при черновой обработке, когда снимается большой объем металла, а на поверхности заготовки возможна корка упрочненного металла, целесообразно применять встречное фрезерование, а при чистовой обработке - попутное.