Файл: Методические указания для организации проведения учебной практики обучающихся агроинженерного факультета по направлению подготовки Агроинженерия.pdf

123
Рис. 3.14. Столы:
а - неповоротный; б - поворотный: 1 - кронштейн для крепления стола на станке; 2 - стопор; 3 - шкала отсчета угла поворота; 4 - рукоятка ручного поворота.
Нередко на фрезерных станках (как и на токарных) для закрепления заготовок, имеющих цилиндрические поверхности, используют кулачковые поводковые и цанговые патроны (рисунок 3.15).
Значительного сокращения вспомогательного времени и повышения производительности труда при фрезеровании достигают благодаря применению механизированных и автоматизированных зажимных приспособлений, которые в условиях крупносерийного производства нередко используют вместе с загрузочными устройствами.
Рис. 3.15. Патроны:
а - кулачковый: 1 - кулачки; 2 - корпус; 3 - коническая шестерня с отверстием под ключ; 4 - зубчатая рейка для перемещения кулачков; б - поводковый: 1 - поводок; 2 - винт крепления поводка; 3 - скоба для крепления поводка; 4 - задний центр; 5 - винт крепления заготовки; 6 - заготовка; в - цанговый: 1 - винт крепления патрона; 2 - хвостовик; 3 - цанга; 4 – заготовка.

124
При работе на фрезерных станках для закрепления заготовок широко применяют универсально-сборные приспособления (УСП), которые собирают из готовых нормализованных взаимозаменяемых деталей (рисунок 3.16). После обработки на станке партии заготовок такое приспособление разбирают и из его деталей конструируют новые приспособления. Универсально-сборные приспособления позволяют значительно сократить сроки на проектирование и изготовление устройств, необходимых для закрепления заготовок, что особенно важно в условиях единичного и мелкосерийного производства.
Приспособления, расширяющие возможности фрезерных станков.
Делительные головки используют в основном на консольных и широкоуниверсальных станках для закрепления заготовки и поворота ее на различные углы путем непрерывного или прерывистого вращения. В зависимости от конструкции головки окружность заготовки может быть разделена на равные или неравные части. При нарезании винтовых канавок заготовке сообщаются одновременно непрерывное вращательное и поступательное движения, как, например, при обработке стружечных канавок у сверл, фрез, метчиков, разверток и зенкеров. Такие головки применяют при изготовлении многогранников, нарезании зубчатых колес и звездочек, прорезании пазов, шлиц и т. п.
По принципу действия делительные головки подразделяют на лимбовые
(простые и универсальные), оптические, безлимбовые и с диском для непосредственного деления. Лимбовые делительные головки 2 применяют для выполнения всех видов работ (рисунок 3.17).
Специальные приспособления, расширяющие технологические возможности фрезерных станков.
Существуют две группы таких приспособлений:
• не изменяющие основное назначение фрезерного станка
(дополнительные и многошпиндельные фрезерные головки, головки для фрезерования реек, копировальные приспособления и т.п.);
• в корне меняющие характер выполняемых работ (долбежные, сверлильные и шлифовальные головки).
Рис. 3.16. Универсально- сборное приспособление:
1 - базовая плита; 2 - опора; 3 - установочная планка; 4 - крепежный болт; 5 - прихват; 6 - обрабатываемая заготовка.

125
Рис. 3.17. Лимбовая делительная головка:
1, 2 - центры для крепления детали.
Некоторые специальные быстросъемные приспособления, монтируемые на горизонтально-фрезерных станках, показаны на рисунок 3.18.
Рис. 3.18. Специальные приспособления, расширяющие технологические возможности фрезерных станков:
а - дополнительная вертикально-фрезерная головка; б - приспособление для фрезерования реек;
в
- двухшпиндельная фрезерная головка;
г - сверлильная головка; д - шлифовальная головка; е - долбежная головка; ж - общий вид станка; 7 - устройство для крепления на станке;
2 - инструментальная головка; 3 - концевая фреза; 4 - хобот станка;
5 - шпиндель станка; 6 - фреза; 7 - приводной электродвигатель; 8 - корпус головки; 9 - салазка инструмента; 10 - инструментальная оправка;
11 - шпиндель шлифовальной головки.

126
Технология фрезерования плоских поверхностей
и скосов
Плоскости обычно фрезеруют торцовыми и цилиндрическими фрезами.
Диаметр торцовой фрезы D (мм) выбирают в зависимости от ширины В (мм) фрезерования с учетом соотношения D

(1,2...1,8)В. При фрезеровании торцовыми фрезами предпочтение следует отдавать несимметричной схеме резания. Размер смещения (мм) k = (0,02...0,06)D (рисунок 3.19).
Рис. 3.19. Установка торцовой фрезы относительно заготовки:
а - симметрично (не рекомендуется); б - несимметрично (рекомендуется); 1 - заготовка; 2 - фреза; D - диаметр фрезы; В - ширина заготовки;
V - направление движения резания; S
мин
- движение подачи; k - смещение центра фрезы относительно оси симметрии заготовки.
Фрезерование плоскостей производят в такой последовательности: подводят заготовку под вращающуюся фрезу до легкого касания, затем отводят из-под фрезы, выключают шпиндель станка, устанавливают лимб вертикальной подачи (при фрезеровании плоской поверхности) или поперечной подачи (при фрезеровании плоской торцовой поверхности) на глубину фрезерования, включают шпиндель станка и перемещают вручную стол с заготовкой до касания с фрезой, после чего включают продольную подачу стола.
При обработке цилиндрическими фрезами длина фрезы должна на 10...15 мм перекрывать требуемую ширину обработки. Диаметр фрезы выбирают в зависимости от ширины фрезерования и глубины резания t (мм).
При черновом фрезеровании обычно достигается точность размеров, соответствующая 11 и 12-му квалитетам, при чистовом – 8 и 9-му квалитетам.
В отдельных случаях при тонком фрезеровании можно получить точность размеров, соответствующую 6 и 7-му квалитетам. Шероховатость обработанной поверхности колеблется от Rz 80 мкм до Ra 0,63 мкм. Наиболее низкие параметры шероховатости
(Ra
1,24...0,63 мкм) получают тонким фрезерованием. Другой метод достижения низких параметров шероховатости плоских поверхностей на заготовках - это применение составных фрез, в корпусах которых закреплены черновые и чистовые резцы. Чистовые резцы устанавливают ниже черновых на величину, равную глубине чистового фрезерования. В корпусе фрезы можно устанавливать один или несколько чистовых резцов.

127
При обработке поверхностей торцовыми фрезами благодаря конструкции крепления инструмента процесс резания происходит спокойнее, чем при фрезеровании цилиндрической фрезой.
Концевыми фрезами можно фрезеровать вертикальные и небольшие горизонтальные плоскости. Применение наборов фрез при фрезеровании плоскостей позволяет повысить производительность процесса обработки и обрабатывать фасонные поверхности. Набор представляет собой группу фрез, установленных и закрепленных на одной оправке.
Плоскую поверхность детали, расположенную под определенным углом к горизонтали, называют наклонной, а наклонную плоскость небольших размеров
- скосом.
Для фрезерования наклонных плоскостей и скосов используют следующие инструменты:
• цилиндрические, торцовые и концевые фрезы с поворотом заготовки на требуемый угол с помощью универсальной поворотной плиты (рисунок 3.20,
а);
• торцовые и концевые фрезы с поворотом фрезы на требуемый угол
(рисунок 3.20, б);
• специальные приспособления (рисунок 3.20, в, г) для обработки цилиндрическими и торцовыми фрезами;
• угловые фрезы.
Рис. 3.20. Фрезерование наклонных плоскостей:
а - фрезерование наклонной плоскости на универсальной поворотной плите; б - фрезерование наклонной плоскости концевой фрезой; в и г - обработка наклонных плоскостей в специальных приспособлениях цилиндрической (в) и торцовой (г) фрезой; 1 - фреза; 2 – заготовка.

128
При фрезеровании с поворотом на требуемый угол заготовку закрепляют в универсальных тисках или на универсальной плите и поворачивают на угол так, чтобы плоскость, подлежащая обработке, располагалась параллельно поверхности стола.
Фрезерование наклонных плоскостей и скосов торцовыми и концевыми фрезами можно производить, поворачивая на требуемый угол не заготовку, а шпиндель инструмента. Это возможно осуществить на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости.
Фрезерование заготовок с наклонными плоскостями и скосами в условиях серийного и массового производств целесообразно производить в специальных приспособлениях, позволяющих устанавливать и закреплять заготовки без выверки.
Угловыми фрезами обрабатывают небольшие наклонные плоскости и скосы. В этом случае нет необходимости в повороте детали и фрезы.
Погрешность плоскостности при обработке торцовой фрезой возникает, если ось вращения фрезы неперпендикулярна к обрабатываемой поверхности или, иначе, к плоскости стола станка. Плоскость получается вогнутой (рисунок
3.21), и тем больше, чем больше угол β и чем меньше диаметр D торцовой фрезы.
Рис. 3.21. Неправильная установка торцовой фрезы при обработке плоскостей:
1 - стол станка; 2 - щуп; 3 - контрольная плита; β - угол поворота оси фрезы относительно перпендикуляра к плоскости стола; 5 - неплоскостность обработанной заготовки.
При фрезеровании плоскости цилиндрической фрезой (набором фрез) погрешность плоскостности может быть вызвана так называемым подрезанием, которое выражается появлением лунки 1 на обработанной поверхности
(рисунок 3.22) и является результатом временного прекращения движения подачи, вследствие чего фреза некоторое время работает, вращаясь на одном

129 месте. Упругие силы, действующие между фрезой и заготовкой, стремятся при этом сблизить их, что приводит к непроизвольному появлению лунки
(«выработки»), и тем большей, чем меньше жесткость системы СИД, чем больше усилие резания и чем дольше находится фреза на одном месте.
Контроль плоскостности обработанной поверхности производят лекальной линейкой. Неплоскостность при обработке торцовых поверхностей проверяют плоским угольником или рейсмасом. Неплоскостностью, или отклонением от плоскостности, называют наибольшее расстояние от реальной обработанной поверхности (плоскости) до прилегающей поверхности в пределах контролируемого участка. Прилегающей называется поверхность, соприкасающаяся с реальной поверхностью и расположенная вне материала детали так, чтобы отклонение от нее наиболее удаленной точки обработанной реальной поверхности было минимальным в пределах контролируемого участка.
Наклонные плоскости и скосы контролируют с помощью шаблонов и рейсмасов.
Рис. 3.22. Подрезание плоской поверхности, вызываемое временным прекращением движения подачи цилиндрической фрезы:
1 - лунка; V - направление движения скорости резания; S
мин
- направление движения подачи.
Технология фрезерования пазов, канавок, уступов,
и разрезания заготовок фрезой
Фрезерование пазов. Выемку металла в детали, ограниченную фасонными или плоскими поверхностями, называют пазом. Пазы бывают прямоугольными,
Т-образными, типа «ласточкин хвост», фасонными, сквозными, открытыми, закрытыми и др. Обработка пазов является распространенной операцией на фрезерных станках различных типов и осуществляется дисковыми, концевыми и фасонными фрезами (рисунок 3.23).
Сквозные прямоугольные пазы чаще всего фрезеруют дисковыми трехсторонними фрезами (рисунок 3.23, а), дисковыми пазовыми или концевыми фрезами (рисунок 3.23, б). При фрезеровании точных пазов ширина дисковой фрезы (диаметр концевой фрезы) должна быть меньше ширины паза, а фрезерование на заданный размер производят за несколько проходов.

130
Обработка пазов концевыми фрезами требует правильного выбора направления вращения шпинделя станка относительно винтовых канавок фрез. Оно должно быть взаимно противоположным.
Фрезерование замкнутых пазов производят на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами (рисунок 3.23, г). Диаметр фрез следует принимать на 1...2 мм меньше ширины паза. Врезание на заданную глубину резания осуществляют перемещением стола с заготовкой в продольном и вертикальном направлениях, затем включают продольное движение подачи стола и фрезеруют паз на необходимую длину с последующими чистовыми проходами по боковым сторонам паза.
Рис. 3.23. Схемы фрезерования прямоугольных и фасонных пазов:
а - дисковые трехсторонние фрезы; б - дисковые пазовые или концевые фрезы;
г - концевые фрезы; V - направление движения скорости резания.
Криволинейные пазы фрезеруют за один рабочий ход на полную их глубину. Соответственно этому условию назначают результирующее движение подачи, равное сумме векторов поперечного и продольного движения подач.
Для уменьшения врезания в местах изменений направлений пазов необходимо вести обработку фрезами с минимальными вылетами и уменьшать скорости подачи.
Фрезерование пазов специальных профилей – Т-образных, типа
«ласточкин хвост» – осуществляют на вертикально- или продольно-фрезерных станках за три (Т-образные пазы) или два (пазы типа «ласточкин хвост») перехода. Учитывая неблагоприятные условия работы Т-образных и одноугловых фрез, используемых при выполнении указанных операций, подача на зуб S, не должна превышать 0,03 мм/зуб; скорость резания – 20...25 м/мин.
Особенности фрезерования шпоночных пазов. Шпоночные пазы на валах подразделяют на сквозные, открытые, закрытые и полузакрытые. Они могут быть призматическими, сегментными, клиновыми и др. (соответственно сечениям шпонок). Заготовки валов удобно закреплять на столе станка в призмах. Для коротких заготовок достаточно одной призмы. При большой длине вала заготовку устанавливают на двух призмах. Правильность

131 расположения призмы на столе станка обеспечивается с помощью шипа в основании призмы, входящего в паз стола (рисунок 3.24).
Шпоночные пазы фрезеруют пазовыми дисковыми фрезами, пазовыми затылованными (ГОСТ 8543-71), шпоночными (ГОСТ
9140-78) и насадными фрезами. Пазовая или шпоночная фреза должна быть установлена в диаметральной плоскости заготовки.
Фрезерование открытых шпоночных пазов с выходом канавки по окружности, радиус которой равен радиусу фрезы, производят дисковыми фрезами.
Пазы, в которых не допускается выход канавки по радиусу окружности, фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами.
Гнезда под сегментные шпонки фрезеруют хвостовыми и насадными фрезами на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках. Направление движения подачи – только к центру вала (рисунок 3.25, а).
Для получения точных по ширине пазов обработку ведут на специальных шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей (рисунок 3.25, б). При этом способе фреза врезается на 0,2...0,4 мм и фрезерует паз по всей длине, затем опять врезается на ту же глубину и фрезерует паз на всю длину, но в другом направлении.
Для фрезерования шпоночных пазов рекомендуется применять шпоночные фрезы с S
z
= 0,02...0,04 мм/зуб при скорости резания v = 14...20 м/мин; дисковые пазовые фрезы с S
z
= 0,02...0,06 мм/зуб при скорости резания
v = 24...40 м/мин.
Операцией, аналогичной фрезерованию пазов, является фрезерование канавок на заготовках режущих инструментов. Канавки могут быть расположены на цилиндрической, конической или торцовой части заготовок. В качестве инструмента для обработки канавок применяют одноугловые или двухугловые фрезы.
Рис. 3.24. Фрезерование шпоночных пазов:
а - дисковыми фрезами с вертикальным или поперечным движением подачи; б - шпоночными фрезами с маятниковым движением подачи;
V - направление движения скорости резания; S
мин
- направление движения
Рис. 3.23. Уста- новка призмы на столе станка

132 подачи; h - глубина фрезерования; D
ф
- диаметр концевой фрезы;
t - припуск, снимаемый за один проход инструмента.
При фрезеровании угловых канавок на цилиндрической части режущего инструмента с передним углом γ = 0° одноугловыми фрезами вершины зубьев фрез должны проходить через диаметральную плоскость заготовки. Установку фрезы производят с помощью угольника (рисунок 3.26, а) по центру вставленного в коническое отверстие шпинделя так, чтобы вершины зубьев фрез и центра совместились, а затем перемещают заготовку в поперечном направлении на величину, равную половине ее диаметра, или по проведенной на торце или цилиндрической поверхности заготовки риске, проходящей через ее диаметральную плоскость (рисунок 3.26, б).
При обработке угловых канавок с заданным положительным значением переднего угла

торцовая поверхность одноугловой фрезы должна находиться от диаметральной плоскости на некотором расстоянии х (рисунок 3.26, в).
Вершины зубьев двухугловой фрезы при настройке на обработку угловых канавок следует установить в диаметральной плоскости с помощью одного из рассмотренных выше способов, а затем – сместить заготовку относительно фрезы на величину х (рисунок 3.26, г).
Рис. 3.26. Схема установок фрез при фрезеровании канавок режущих инструментов:
а, б, в, г - переходы при наладке станка; D - диаметр заготовки; h - глубина фрезерования; х - смещение торца фрезы относительно осевой плоскости заготовки.
Заготовка может быть установлена и закреплена одним из следующих способов: в центрах делительной головки и задней бабки или в центрах на оправке.
Угловые фрезы также используют при фрезеровании угловых канавок на конической поверхности. Устанавливают фрезы относительно диаметральной плоскости заготовки так же, как и при фрезеровании угловых канавок на цилиндрической поверхности.