Фрезерование плоских поверхностей

В массовом и серийном производстве фрезерование более эффективно, чем строгание и долбление. При фрезеровании поверхность обрабатывается не однолезвийным инструментом – резцом, а многолезвийным вращающимся ин­струментом – фрезой. Повышение производительности при фрезеровании дос­тигается также увеличением количества одновременно обрабатываемых загото­вок и работающих инструментов (параллельное, последовательное или непре­рывное фрезерование, фрезерование с маятниковой подачей).

Фреза – многозубый режущий инструмент, представляющий собой тело вращения, на образующей поверхности которого (а иногда и на торце), имеются режущие зубья. Главное движение (движение резания) при фрезеровании – вращательное и его совершает фреза; движение подачи – прямолинейное и его может иметь заготовка или фреза.

Фрезами обрабатывают разные виды поверхностей, в том числе и плоские (рисунок 12.11). Фрезы классифицируют по технологическим и конструктив­ным признакам. Одним из основных типов являются цилиндрические фрезы и торцовые фрезы. Если режущая часть фрезы имеет форму обработанной по­верхности, то такая фреза называется фасонной. Номенклатура фрез очень ши­рока. Существуют дисковые, концевые, угловые, отрезные и пр. фрезы. Фрезы могут быть цельные, составные, насадные, сборные со вставными пластинками из твердого сплава.

Рис.12. 11. Виды фрезерования

Плоские поверхности можно фрезеровать торцовыми и цилиндрическими фрезами. Фрезерование торцовыми фрезами более производительно. Это объ­ясняется возможностью применения фрез большого диаметра.

Фрезерование цилиндрическими фрезами производится двумя способами: встречного и попутного фрезерования. При встречном способе вращение фрезы направлено против подачи, при попутном способе направление вращения фре­зы совпадает с направлением подачи.

Рис.12.12. Схемы фрезерования а – встречное; б – попутное

При встречном фрезеровании толщина срезаемого слоя постепенно уве­личивается от нуля (при входе зуба в материал заготовки) до максимального значения а_max. В процессе резания нагрузки на зуб фрезы возрастают плавно и постепенно.

При попутном фрезеровании в момент входа зуба нагрузка резко возрас­тает, наблюдается явление удара. Поэтому попутное фрезерование можно про­изводить на станках, обладающих достаточной жесткостью и виброустойчиво­стью. Конструкция фрезы должна выдерживать ударные нагрузки. Однако этот способ более производителен и обеспечивает более высокое качество поверх­ности.

Фрезерные станки разделяются на следующие виды:

– горизонтально-фрезерные;

– вертикально-фрезерные;

– универсально-фрезерные;

– продольно-фрезерные;

– карусельно-фрезерные;

– барабанно-фрезерные;

– специальные (шпоночно-фрезерные, резьбо-фрезерные, фрезерно-центровальные)

Фрезерные станки первых трех видов являются станками общего назна­чения и применяются во всех видах производства, остальные относятся к высо­копроизводительным и станки используются в серийном, крупносерийном и массовом производствах.

Горизонтально- и вертикально-фрезерные станки называются по распо­ложению оси вращения фрезы. Вращение фрезы – это главное движение. Стол перемещается в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Универсальные станки, кроме этого, имеют поворотный стол или поворотную головку.

1 – коробка подач; 2 – станина; 3 – коробка скоростей; 4 – оправка; 5 – шпиндель; 6 – фрезы; 7 – хобот; 8 – серьга; 9 – стол; 10 – поворотная часть; 11 – салазки; 12 – консоль

Рис.12.13. Горизонтально-фрезерный станок

Продольно-фрезерные станки могут иметь несколько горизонтальных и вертикальных шпинделей. Это одностоечные или двухстоечные станки боль­шого размера, с продольной подачей стола.

1 – станина; 2 – стол; 3, 5, 6, 7 – шпиндельные бабки; 4 – поперечина Рис.12.14. Продольно-фрезерный станок

Карусельно-фрезерные станки имеют круглый вращающийся стол боль­шого диаметра и 1 или 2 вертикальных шпинделя. На этих станках обрабаты­ваются плоские поверхности торцовыми фрезами. На станках, имеющих два шпинделя, совмещается черновая и чистовая обработка.

1 – фрезы; 2 –обрабатываемая деталь; 3 – стол станка; 4 – барабан Рис.12.15. Обработка на фрезерных станках

а – карусельно-фрезерный станок с одним шпинделем; б – карусельно-фрезерный станок с двумя шпинделями; в – барабанно-фрезерный станок

Барабанно-фрезерные станки служат для обработки параллельных плос­костей деталей одновременно с двух сторон, совмещая черновую и чистовую

обработку. Детали устанавливаются на вращающемся барабане. Фрезы (черно­вая и чистовая) размещаются на расположенных с двух сторон бабках.