Фрезерная обработка и выбор станка
В последние 10—15 лет в области фрезерования сделаны огромные удачи в выработке и усовершенствовании новых конструкций фрезерных станков и приспособлений к ним, и и в конструкции режущего инструмента — фрезы.
Особенно сказались их удачи в автомобильном и тракторном производстве.
По большей части они сводятся к увеличению производительности станка, концентрированию последовательности фрезерований на одном станке, достижению полуавтоматичности станка, его специализированию, достижению удобства и лёгкости его обслуживания и, в конечном итоге, — получению большого экономического результата процесса при соблюдении технологических требований к данной операции.
Возможно с полной уверенностью подтвердить вывод некоторых авторов в области механической обработки, что фреза и фрезерование стали инструментом и процессом массового производства.
Остановимся сперва на неспециализированной чёрте инструмента — фрезы.
На данный момент в массовом производстве (в особенаости в автотракторном) используются, в основном, торцевые фрезы, а при диаметрах, разрешающих использовать такие фрезы со вставными зубьями, практически только эти последние, т. е. так именуемые «фрезерные головки».
Фрезерные головки, в соответствии с последовательности опробований, производительнее фрез простых конструкций на 40—50%.
В соответствии с опытов проф. Саввина, скорости резания для фрезерных головок смогут даваться выше, чем для простых фрез, на 25—50%.
Рис. 1. Фрезерная головка для чистовой фрезеровки.
Надежная и солидная конструкция фрезерной головки, возможность достигнуть громадной прочности и самая совершенной заточки зуба данной головки, дает уже последовательность преимуществ, а возможность замены сломанных либо сломанных зубьев- делает ее использование и очень экономичным. Помимо этого, фрезерная головка возможно изготовлена таких громадных диаметров, при которых массивная фреза.
Вопрос, из-за чего торцевое фрезерование есть более целесообразным в разглядываемой нами области производства если сравнивать с фрезерованием осевой фрезой, хотя бы и высокой производительности, до сих пор нигде еще не освещен.
Главными обстоятельствами распространения тут торцевого фрезерования нужно признать:
а) небольшой размер припусков (что довольно не хорошо применяет осевую фрезу);
б) возможность трудиться с громадными большим числом и диаметрами фрезы зубьев, а “значит, и громадными подачами в 60 секунд;
в) отсутствие долгих оправок, что дает жесткость инструмент ту и возможность трудиться с громадными крутящими моментами;
г) участие, в работе неизменно нескольких зубьев (при торцевом фрезеровании)”“ кроме того при малых припусках снабжает плавную работу и
д) возможность более эргономичного одновременного фрезерования несколькими шпинделями с различных сторон.
Дисковые фрезы двух- и трехсторонние, трудящиеся большей частью как торцевые фрезы, мы приравниваем к последним, однако в отдельных случаях эти фрезы трудятся и как осевые.
При рассмотрении станка выбора и вопроса метода в ходе фрезерования разберем следующие группы обработок, использующихся в автопроизводстве.
1. Фрезерование громадных поверхностей на больших и сложных подробностях (его крышки и плоскости блока, фланцы картера коробки скоростей, заднего моста и др.).
2. Фрезерование средней величины подробностей разнообразной материала и формы (шатун, кулак передней оси и др).
3. Фрезерование небольших подробностей много (валики, направляющие клапана и др.).
4. Особенные случаи фрезерования (фрезерование цилиндрических иоверхностей, эксцентриков и пр.).
Современный блок цилиндров (и блок-картер) имеет 3 либо 4 громадных поверхности фрезерования: верхнюю, нижнюю поверхности и 1 либо 2 боковых (в зависимости от конструкции присоединений труб), и 1 либо 2 торцевых поверхности, более либо менее больших по размеру. Фрезерование этих плоскостей представляет собой очень важные и дорогие операции, выполняющиеся большей частью на станках специальных пли кроме того особого назначения.
Само собой разумеется, при малой производственной программе может оказаться, что эти операции будет удачнее ставить кроме того на простом горизонтальном либо вертикально-фрезерном станке, но таковой способ как способ мелкосерийного производства для настоящего изложения вопроса интереса не воображает.
Рис. 2. Фрезерование торца блока на станке компании Sundstrand.
Кроме этого не имеет смысла останавливаться и на способе строжки этих поверхностей на продольно-строгальном станке (данный метод используется только в маленьких производствах для верхней и нижней поверхностей, причем на стол станка устанавливается от 8 и больше блоковУ
В крупносерийном производстве (при котором уже целесообразно иметь закрепленные станки за данной обработкой) используются время от времени продольно-фрезерные станки высокой производительности, ведущие обработку по одной подробности либо по маленькому числу без применения принципа постоянной инструмента и работы станка.
На рис. 2 изображена фрезеровка торца блока на продольно-фрезерном станке — «ftigidmil» компании Sundstrand Mch. С0.
Подобным образом, конечно, смогут быть фрезерованы многие поверхности блока при наличии нужных приспособлений.
Станки тут поставлены в их простом виде, без специализировония.
Фрезерование поверхностей на картере коробки скоростей кроме этого требует для получения экономичного процесса специального станка (при высокой программе) ввиду сложности формы данной подробности, необходимости исполнения фрезеровок с различных сто-роя и достаточно большой степени точности.
Рис. 4. Фрезерный станок Suildstrand в специальном виде.
На рис. 4: продемонстрирован кроме этого специальный станок той же компании для фрезеровки 5 бобышек (разной формы и величины) на одной стороне блока, но в четырех различных плоскостях, причем одна бобышка расположена под углом.
Эти примеры дают представление, как на большом растоянии возможно идти со специальном главной модели станка при сохранении относительно несложных его конструктивных форм.
На рис. 5 дан пример способа фрезеровки на специальном станке № 3 Rigidmil Sundstrand Mch. Co (алюминиевый картер коробки скоростей) четырех фланцев с трех сторон за один проход.
Рис. 5. Фрезерный станок компании Sundstrand в специализир вхнном виде.
Рис. 6. Простой горизонтально-фрезерный станок в специальном виде.
Полное время обработки — 1 мин. 35 сек. Припуск — 1/8”, подача—20” в 60 секунд.
Рекомендуется сравнить последние три фигуры с рис. 172 для уяснения, что сделано компанией, дабы перевоплотить собственный обычный станок в специальный для различных операций.
На рис. 6 продемонстрирован пример фрезеровки поверхностей картера коробки скоростей, на простом горизонтально-фрезерном станке, кроме этого специальном для данной работы, методом постановки добавочной двухшпиндельной головки, компании KearneyTrecker (Milwaukee).
Рис. 7. Специальный фрезерный станок компании Ingersoll.
Производительность при поворотном приспособлении согласно данным компании—-около 30 шт. в час. Этот пример, но, направляться отнести скорее к крупносерийному а также серийному производству, поскольку в противном случае применение для данной цели сложного и дорогого горизонтально фрезерного станка чуть ли могло быть оправдано.
На рис. 7 дан пример специального станка еще более высокой производительности.
Станок — с двумя шпинделями компании Ingersoll Mch. Сo для фрезеровки двух поверхностей алюминиевого картера коробки скоростей.
На столе станка установлено два станок и зажимных приспособления трудится по способу возвратно-поступательного перемещения, т. е.
на протяжении фрезерования одного картера второе приспособление заряжается новой подробностью и т. д. Все управление станком сводится к включению рычага и смене деталей подачи стола (справа).
Рис. 8. Фрезерный станок Duplex-Cincinnati.
Производительность — около 60 hit. в час, в зависимости от размеров и формы подробности.
Обращаем внимание на данный способ работы как на очень действенный, надежный и экономичный.
Рис. 9. Продольно-фрезерный станок компании Ingersoll.
Рис. 10. Станок постоянного фрезерования компании Ingersoll.
Подробность устанавливается расточенным отверстием на оправку я на одну установочную шпильку для устранения вращения подробности, после этого зажимается верхней гайкой (на оправке) через шайбу с прорезом.
Помимо этого, имеется добавочный эксцентриковый зажим (упоры для устранения дрожания на протяжении обработки.
На рис. 8 продемонстрирован специальный четырехшпиндельный станок (из стандартной модели— 46X72” Duplex-Hydromatic компании Cincinnati Milling Mch. Сo).
Как видно из фигуры, станок не запланирован на очень громадную производительность (на столе помещается лишь одна подробность,—блок Форд модель 18, но ввиду полной автоматизации Перемещений стола, легкости и применения установки и быстроты детали карболоя станок может давать до 12 шт. в час).
Рис. 11. Фрезерный станок барабанного типа компании Ingersoll.
На рис. 9 дан пример сдвоенной операции, т. е. фрезеровка блока цилиндров с двух установок: боковой и верхней поверхностей с одной нижней поверхности и установки — с другой на пятишпиндельном продольно-фрезерном станке Ingersoll Mch. Сo.
Рис. 12. Фрезерный станок барабанного типа компании Ingersoll.
Потом перейдем к способу постоянного фрезерования.
На рис. 10 дан пример фрезерования таким способом, одной •фрезой, крышек блока цилиндров для производительности не особенно высокой (порядка от 15 до 20 шт. в час) на вертикально-фрезерном станке той же компании.
На рис. 11 продемонстрирован пример более производительного способа фрезерования аналогичных крышек блока, одновременно обдирочным и чистовым проходом, с одной установки, на станке той же компании барабанного типа, с 4 шпинделями (два обдирочных и два чистовых).
Съемка готовых крышек и установка новых производится на протяжении оращения барабана с противополояшой (в отношении изображенной) стороны станка.
Производительность станка и этого метода колеблется в пределах от 40 до 60 шт. в час.
На рис. 12 изображена фрезеровка верхней и нижней плоскости блока способом постоянного фрезерования на четырехпшиндель-ном станке: барабанного типа той же компании.
Рис. 13. Сдвоенный фрезерный станок барабанного типа компании Ingersoll.
Два шпинделя — на предварительной и два — на окончательной фрезеровке.
На рис. 13 изображен двойной станок той же компании для фрезерования боковых сторон блок-картера. Обработка ведется в один момент в двух последовательностях неспециализированного барабана 8 шпинделями: из них 4 обдирочных и 4 чистовых.
Производительность станков этого типа — от 40 до 60 шт. в час при двух рабочих.
На рис. 14 изображен восьмишпиндельный станок компании N.B.P. для фрезерования крышек блока очень высокой производительности. Фрезеруемые крышки блоков устанавливаются в 2 последовательности на каждой стороне барабана. Производительность для того чтобы станка возможно
До 100—120 шт. в час (обслуживание аналогичных станков ведется двумя рабочими).
Так возможно проследить по представленным примерам достепенное развитие станка высокой производительности для фрезерования больших подробностей разглядываемого производства.
Рис. 14. Фрезерный станок барабанного типа компании N. В. Р,
На рис. 15—16 продемонстрирована фрезеровка верхней и нижней поверхности блок-картера Форд А на станках того же типа компании Inger-soll на заводе Ford в River-Rouge Detroit.
Рекомендуется обратить внимание на обычный метод закрепления блоков в зажимных приспособлениях.
Закрепление производится массивными накладками—А (рис. 15), прижимающими блок к опорной поверхности. Производительность станка на данной обработке — до 25 шт. в час.
Данный же способ фрезерования, но па станке второй компании, принят и па отечественном Горьковском автозаводе.
(Режим резания на этих операциях см. в следующем разделе — О выборе режима резания при фрезеровании.) Остановимся еще на фрезеровке передней оси.
На рис. 17 дан пример очень остроумного ответа фрезерования бобышек передней оси на 48” Duplex Miller Cincinnati Mch. C° со особой траверсой, несущей вертикальный шпиндель с двумя фрезерами. Согласно данным компании, при припуске от 3/1в до 1/4”,
Обращаем внимание на поворотное приспособление, дающее возможность фрезеровать за один движение сходу четыре бобышки у двух соседних осей, и на метод зажима и базирования подробности.
За один рабочий движение получается фрезеровка одной оси.
Рис. 17. Фрезеровка передней оси.
Рис. 18. Фрезеровка передней оси.
Требующийся угол наклона торцев бобышек достигается соответственным наклоном самого приспособления и установкой в нем оси.
Базировка производится по уже фрезерованным площадкам для рессор, ось (прижимается накладками) и по призмам, в каковые зажимаются бобышки при помощи двух маховичков.
На рис. 18 дан пример станка особого назначения компании Ingersoll Mch. 0° для той же операции.
базировка и Крепление подобны прошлому примеру.
В один момент фрезеруются две оси.
Производительность — от 80 до 100 шт. в час при работе фрезерными головками громадного размера.
Рис. 19. Фрезеровка передней оси,
На рис. 19 приведен пример станка особого назначения той же компании для фрезеровки площадок под рессоры на передней оси (эта операция в большинстве случаев производится до фрезеровки бобышек).
Производительность для того чтобы способа (при одновременной фрезеровке двух осей) —до 60—80 шт. в час.
На рис. 20 продемонстрирован пример фрезерования литых картеров заднего моста для автомобили АМО-3 (завод им. Сталина).
Станок 34—48 Duplex Hydromatic компании Cincinnati Milling Mch. Co. Производительность —15 шт. в час (с обеих сторон).
Станок специален.
Заканчивая обзор фрезерования данной группы подробностей, нужно заявить, что по большей части тут задача разрешается, в основном, методом применения станков особого назначения и специальных и только при малых масштабах производства—по линии стан-лов высокой производительности с соответствующими приспособлениями. Это разъясняется сложностью и размерами формы данной труппы подробностей и относительно громадной длительностью машинного времени операций,— исходя из этого и приходится прибегать к особенным формам конструкции станка, дабы он отвечал как формам подробности, так и требуемой производительности.
Рис. 20. Фрезеровка картера заднего моста.
