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 (S_n), 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 (S_n).

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 (S_b) и в продольном (S_пр).

ОСНОВНЫЕ ТИПЫФРЕЗ 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.