Горизонтально- и вертикально-фрезерные станки

ОБРАБОТКА ЗАГОТОВОК

НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ

Цель работы: изучить устройство горизонтально- и вертикально-фрезерного станков, типы фрез, схемы обработки заготовок на фрезерных станках, применяемые приспособления

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.

На рис. 3.1 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. 3.1, в); 2) по подаче (попутное фрезеро­вание), когда направления подачи и вращения фрезы совпадают (рис. 3.1, г).

Рис. 3.1. Схемы фрезерования цилиндрической (а)

и торцовой (б) фрезами, против подачи (в)

и по подаче (г): 1 — заготовка; 2 — фреза

При фрезеровании против подачи нагрузка на зуб фрезы возрас­тает от нуля до максимума, при этом сила, действующая на заготовку, стремится оторвать ее от стола, что приводит к вибрациям и увеличению шероховатости обработанной поверхности. Преимуще­ством фрезерования против подачи является работа зубьев фрезы «из-под корки», т. е. фреза подходит к твердому поверхностному слою снизу и отрывает стружку при подходе к точке В. Недостатком яв­ляется наличие начального скольжения зуба по наклепанной по­верхности, образованной предыдущим зубом, что вызывает повы­шенный износ фрезы.

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.

Режимы резания

К режиму резания при фрезеровании относят скорость резания V, подачу s, глубину резания t, ширину фрезерования В.

Скорость резания, т. е. окружная скорость вращения фрезы, м/мин,

V = πDn / 1000,

где D — диаметр фрезы, мм; n — частота вращения фрезы, об/мин.

Подача — величина перемещения обрабатываемой заготовки в ми­нуту (s_м, мм/мин), за время углового поворота фрезы на один зуб (s_z, мм/зуб) или за время одного оборота фрезы (s_о, мм/об).

Эти подачи связаны между собой зависимостями

s_м = s_оn = s_zzn,

где z — число зубьев фрезы.

Глубина резания t (мм) и ширина фрезерования В (мм) показаны на рис. 3.1.

Горизонтально- и вертикально-фрезерные станки

Горизонтально-фрезерные станки (рис. 3.2). В станине 1 станка размещена коробка скоростей 2. По вертикальным направля­ющим станины перемещается консоль 7. Заготовка, устанавливаемая на столе 4 в тисках или приспособлении, получает подачу в трех направлениях: продольном (перемещение стола по направляющим салазок 6), поперечном (перемещение салазок по направляющим консоли) и вертикальном (перемещение консоли по направляющим станины). Главным движением является вращение шпинделя. Ко­робка подач 8 размещена в консоли. Хобот 3 служит для закрепле­ния подвески 5, поддерживающей конец фрезерной оправки.

Горизонтально-фрезерные станки, имеющие поворотную плиту, которая позволяет поворачивать рабочий стол в горизонтальной плоскости и устанавливать его на требуемый угол, называют уни­версальными.

Рис. 3.2. Горизонтально-фре­зерный станок Рис. 3.3. Вертикально-фрезерный станок

Вертикально-фрезерные станки (рис. 3.3). 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.