Фрезерование уступов и пазов
Уступом именуют углубление, ограниченную двумя взаимно перпендикулярными плоскостями, образующими ступень. Подробность может иметь один, два и более уступов. Паз — углубление в подробности, ограниченная плоскостями либо фасонными поверхностями. В зависимости от формы углубления пазы делятся на прямоугольные, Т-образные и фасонные.
Пазы любого профиля смогут быть сквозными, открытыми либо с выходом и закрытыми.
Обработка уступов и пазов есть одной из операций, делаемых на фрезерных станках. К обработанным фрезерованием пазам и уступам предъявляют разные технические требования в зависимости от назначения, серийности производства, точности размеров, шероховатости поверхности и точности расположения. Все эти требования определяют способ обработки.
Фрезерование уступов и пазов реализовывают дисковыми концевыми фрезами, и комплектом дисковых фрез. Помимо этого, уступы возможно фрезеровать торцовыми фрезами.
Фрезерование уступов и пазов дисковыми фрезами. Дисковые фрезы предназначены для обработки плоскостей, уступов и пазов. Различают дисковые фрезы цельные и со вставными зубьями.
Цельные дисковые фрезы делятся на пазовые (СТ СЭВ 573—77), пазовые затылованные (ГОСТ 8543—71), трехсторонние с прямыми зубьями (ГОСТ 3755—78), трехсторонние с разнонаправленными небольшими и обычными зубьями. Фрезы со вставными зубьями выполняются трехсторонними (ГОСТ 1669—78). Дисковые пазовые фрезы имеют зубья лишь на цилиндрической части, их используют для фрезерования поверхностных пазов. Главным типом дисковых фрез являются трехсторонние.
Они имеют зубья на цилиндрической поверхности и на обоих торцах. Их используют для обработки уступов и более глубоких пазов. Они снабжают более большой класс шероховатости боковых стенок паза либо уступа. Для улучшения условий резания дисковые трехсторонние фрезы снабжены наклонными зубьями с переменно чередующимися направлениями канавок, т. е. один зуб имеет правое направление канавки, а второй, смежный с ним, — левое.
Исходя из этого такие фрезы и именуют разнонаправленными: Благодаря чередующемуся наклону зубьев осевые составляющие силы левых зубьев и резания правых взаимно уравновешиваются. Эти фрезы имеют зубья и на обоих торцах. Главным недочётом дисковых трехсторонних фрез есть уменьшение размера по ширине по окончании первой же переточки по торцу.
При применении регулируемых фрез, складывающихся из двух половинок однообразной толщины с перекрывающими друг друга зубьями в разъеме, по окончании переточки возможно вернуть начальный размер. Это достигается посредством прокладок соответствующей толщины из бронзовой либо латунной фольги, каковые помещают в разъем между фрезами.
Рис. 1. Уступы
Рис. 2. Типы пазов по форме
Рис. 3. Лазы: сквозные, с выходом и закрытые
Дисковые фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинками жёсткого сплава, бывают трехсторонние (ГОСТ 5348—69) и двусторонние. Трехсторонние дисковые фрезы используют для фрезерования пазов, а двусторонние— для плоскостей и фрезерования уступов. Крепление вставных ножей в корпус у обоих типов фрез осуществляется при помощи осевых клина и рифлений с углом 5°. Преимуществом для того чтобы метода крепления вставных ножей есть возможность компенсации износа и слоя, снятого при переточке.
Восстановление размера по диаметру достигается перестановкой ножей на одно либо пара рифлений, а по ширине — соответствующим выдвижением ножей. Трехсторонние фрезы имеют ножи с попеременно чередующимся наклоном с углом 10°, у двусторонних — в одном направлении с углом наклона 10° (для праворежущих и леворежу-щих фрез).
Использование дисковых трехсторонних фрез с пластинками жёстких сплавов дает самая высокую производительность при обработке пазов и уступов. Дисковая фреза лучше «выдерживает» размер, чем концевая.
Выбор размера и типа дисковых фрез. размер и Тип дисковой фрезы выбирают в зависимости от размеров обрабатываемых материала и поверхностей заготовки. Для заданных условий обработки выбирается тип фрезы, материал режущей части и главные размеры — В, D, d и z. Для фрезерования легкообрабаты-ваемых материалов и материалов средней трудности обработки с громадной глубиной фрезерования используют фрезы с обычным большим зубом.
При обработке труднообрабатываемых материалов и фрезеровании с маленькой глубиной резания рекомендуется использовать фрезы с обычным и небольшим зубом.
Диаметр фрезы направляться выбирать минимально вероятным, поскольку чем меньше диаметр фрезы, тем выше ее жесткость и виброустойчивость. Помимо этого, с повышением диаметра возрастает ее стойкость.
Рис. 4. Выбор диаметра дисковых фрез
На рис. 5, а, б продемонстрирована схема фрезерования двух уступов на подробности. Фрезерование уступов дисковыми фрезами, как указывалось выше, в большинстве случаев реализовывают дисковой двусторонней фрезой.
Но в нашем случае направляться выбрать дисковую трехстороннюю фрезу, поскольку нужно обработать поочередно по одному уступу с каждой стороны подробности.
Рис. 5. Фрезерование уступа дисковой фрезой
Наладка станка на фрезерование сквозных прямоугольных пазов дисковыми фрезами. При фрезеровании уступов точность размера уступа по ширине не зависит от ширины фрезы. Нужно делать только одно условие: ширина фрезы должна быть больше ширины уступа (по возможности не более чем на 3—5 мм).
При фрезеровании прямоугольных пазов ширина дисковой фрезы должна быть равна ширине фрезеруемого паза в том случае, в то время, когда биение торцовых зубьев равняется нулю. При наличии биения зубьев фрезы размер профрезеро-ванного таковой фрезой паза будет соответственно больше размера ширины фрезы. Это направляться иметь в виду,’ особенно при обработке правильных по ширине пазов.
Установка на глубину резания может осуществляться по разметке. Для четкого выделения линий разметки заготовку предварительно окрашивают меловым раствором и на прочерченной чертилкой рейсмаса линии кернером наносят углубления (керны). Установку на глубину резания по линии разметки реализовывают пробными проходами.
Наряду с этим смотрят за тем, дабы фреза срезала припуск лишь на половину углублений от кернера.
При наладке станка на обработку пазов крайне важно верно установить фрезу довольно обрабатываемой заготовки. В том случае, в то время, когда заготовку устанавливают в особом приспособлении, ее положение относительно фрезы определяется самим приспособлением.
Правильную установку фрез на заданную глубину создают особыми установками либо габаритами, предусмотренными в приспособлении. На рис. 6 приведены схемы установки фрез на размер посредством установов. Габарит 1 представляет собой металлическую закаленную пластинку (рис.
6, а) либо угольник (рис. 6, б, в), закрепленные на корпусе приспособления. Между установом и режущей кромкой зуба фрезы прокладывают мерный щуп толщиной 3—5 мм чтобы не было соприкосновения зуба фрезы с закаленной поверхностью установа.
В случае если обработку одной и той же поверхности реализовывают за два прохода (черновой и чистовой), то для установки фрезы от одного и того же габарита используют щупы различной толщины.
Фрезерование уступов и пазов комплектом дисковых фрез. При обработке партии однообразных подробностей одновременное фрезерование двух уступов, двух и более пазов может осуществляться комплектом фрез. Для получения требуемого расстояния между пазами и уступами на оправку между фрезами помещают соответствующий комплект установочных колец.
При обработке заготовок комплектом фрез по габариту устанавливается одна фреза, поскольку обоюдное размещение комплекта на оправке достигается подбором установочных колец. При установке фрез на заданный размер прибегают к применению особых установочных шаблонов. Для правильной установки фрез используют плоскопараллельные индикаторные упоры и концевые меры.
На рис. 7 продемонстрирована схема размещения индикаторных упоров на горизонтально-фрезерном станке для правильной установки фрез при поперечных и вертикальных перемещениях стола. Поднимать и опускать стол на заданную величину посредством для того чтобы приспособления возможно при ускоренном перемещении, не опасаясь совершить ошибку в отсчете.
Целесообразность обработки уступов и пазов комплектом фрез возможно установить, исходя из суммарных затрат времени (калькуляционное время), приходящихся на одну подробность для сопоставляемых вариантов обработки пазов.
Фрезерование уступов и пазов концевыми фрезами. пазы и Уступы смогут быть обработаны концевыми фрезами на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках. Концевые фрезы (ГОСТ 17026—71*) предназначены для обработки плоскостей, уступов и пазов. Их изготовляют с цилиндрическим и коническим хвостовиком. Концевые фрезы изготовляют с обычными и большими зубьями.
Фрезы с обычными зубьями используют при получистовой и чистовой обработке уступов и пазов. Фрезы с большими зубьями применяют для черновой обработки.
Концевые фрезы обдирочные с затылованными зубьями (ГОСТ 4675—71) предназначены для черновой обработки заготовок, взятых литьем, ковкой.
Концевые твердосплавные фрезы (ГОСТ 20533—75—20539—75) изготовляют двух типов: оснащенные коронками жёстких сплавов для диаметров 10—20 мм и винтовыми пластинками (для диаметров 16—50 мм).
Рис. 6. Использование установок для фрез
На данный момент инструментальные фабрики производят цельные твердосплавные концевые фрезы диаметром 3—10 мм и концевые фрезы с целой твердосплавной рабочей частью, впаянной в металлический конический хвостовик. Диаметр фрез 14—18 мм, число зубьев три. Использование твердосплавных фрез особенно действенно при обработке пазов и уступов в заготовках из закаленных и труднообрабатываемых сталей.
Точность пазов по ширине при обработке их мерным инструментом, каким являются дисковые и концевые фрезы, в значительной мере зависит от точности используемых фрез, и от точности, жесткости фрезерных станков и от биения фрезы по окончании закрепления в шпинделе. Недочёт мерного инструмента — утрата его номинального размера при износе и по окончании переточек. У концевых фрез по окончании первой же переточки по цилиндрической поверхности искажается размер по диаметру, и они выясняются негодными для получения правильных размеров паза по ширине.
Взять правильный размер по ширине паза возможно его обработкой за два прохода: черновой и чистовой. При чистовой обработке фреза будет только калибровать паз по ширине, сохраняя в течение долгого периода времени собственный размер.
Сейчас показались патроны для закрепления концевых фрез, разрешающие устанавливать фрезу с регулируемым эксцентриситетом, т. е. регулируемым биением. На рис. 8 продемонстрирован цанговый патрон, используемый на Ленинградском станкостроительном объединении им. Я. М. Свердлова. В корпусе патрона расточено отверстие эксцентрично на 0,3 мм довольно его хвостовика.
В это отверстие вставляется втулка под цанги с таким же эксцентриситетом довольно внутреннего диаметра. Втулка крепится к корпусу двумя болтами. При повороте втулки гайкой при легко отпущенных болтах происходит условное повышение диаметра фрезы (одно деление на лимбг соответствует повышению диаметра фрезы на 0,04 мм).
При обработке пазов концевой фрезой стружку нужно отводить вверх по винтовой канавке, дабы она не портила обработанной поверхности и не приводила к зуба фрезы. Это вероятно в том случае, в то время, когда направление винтовой канавки сходится с направлением вращения фрезы, т. е. при их одноименном направлении. Но осевая составляющая силы резания Рх наряду с этим будет направлена вниз для выталкивания фрезы из гнезда шпинделя.
Исходя из этого при обработке пазов крепление фрезы приходится делать более надежно, чем при обработке концевой фрезой открытой плоскости. Направление винтовой канавки и вращения фрезы, как и при обработки торцовыми и цилиндрическими фрезами, должно быть разноименным, поскольку в этом случае осевая составляющая силы резания будет направлена в сторону гнезда шпинделя и стремиться затянуть оправку с фрезой в гнездо шпинделя.
Рис. 8. Патрон для фрезерования мерных пазов стандартными фрезами
Рис. 9. Фрезерование наклонной плоскости в тисках
Рис. 10. Фрезерование углубления корпусной подробности
Другие виды работ, делаемые концевыми фрезами. Кроме обработки уступов и пазов концевые фрезы используются для исполнения вторых работ на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках.
Концевые фрезы используются для обработки открытых плоскостей: вертикальных, горизонтальных и наклонных. На рис. 9 продемонстрировано фрезерование наклонной плоскости в универсальных тисках. Приемы обработки плоскостей концевыми фрезами ничем не отличаются от приемов обработки уступов и пазов. Концевыми фрезами возможно обрабатывать разные углубления (гнезда). На рис. 10 продемонстрировано фрезерование углубления концевой фрезой.
Фрезерование углублений в заготовке производится по разметке. Эргономичнее сперва произвести предварительное фрезерование контура углубления (не доходя до линий разметки), а после этого — окончательное фрезерование контура.
В тех случаях, в то время, когда требуется выфрезеровать окно, а не углубление, нужно под заготовку подложить соответствующую подкладку, дабы не повредить тиски в момент выхода концевой фрезы.
Фрезерование уступов торцовой фрезой. Уступы возможно фрезеровать как на вертикально-, так и на горизонтально-фрезерных станках. Обработку подробностей с симметрично расположенными уступами возможно осуществлять при закреплении заготовок в двухпозиционных поворотных столах.
По окончании фрезерования первого уступа приспособление поворачивают на 180° и ставят во вторую позицию для фрезерования второго уступа.
