Фрезерувати шпонковий паз. Фрезерування уступів. Пристрої для швидкого та якісного фрезерування пазів на вузьких поверхнях

Фрезерування площин

Фрезерують площини зазвичай циліндричними та торцевими фрезами. Ширину фрезерування, як правило, встановлюють за умовами на обробку. Ширину фрези вибирають трохи більше ширини поверхні, що фрезерується. Глибину різання визначають, враховуючи припуск на обробку та вимоги до чистоти.

Подачу на оборот фрези при обробці циліндричними фрезами визначають за таблицею 68 залежно від виду обробки, прийнятої глибини різання, діаметра та кількості зубів фрези.

При обробці торцевими фрезами подачу встановлюють по таблиці 69 залежно від матеріалу, що обробляється, виду обробки, прийнятої глибини різання, діаметру і кількості зубів фрези.

Швидкість різання при обробці площин циліндричними фрезами визначають за таблицею 70 залежно від прийнятої глибини різання, подачі, діаметра, кількості зубів та ширини фрези.

Швидкість різання при обробці площин торцевими фрезами знаходять по таблиці 71 залежно від прийнятої глибини різання, подачі, діаметра та кількості зубів фрези. У зазначених таблицях наведено також значення чисел оборотів.

Таблиця 68

Вибрані з таблиць швидкості різання та числа оборотів повинні бути скориговані, якщо умови обробки відрізняються від умов, передбачених таблицями.

Таблиця 69

Коригування полягає у множенні табличної швидкості та числа оборотів на відповідні коефіцієнти. Значення їх вказані у таблицях 12, 13, 14, 15.

Прямокутні пази та уступи фрезерують дисковими або кінцевими фрезами. Ширину фрезерування встановлюють відповідно до умов на обробку і у зв'язку з цим вибирають фрезу по ширині, що дорівнює ширині паза, а при обробці уступу - трохи більше ширини фрезерованої поверхні.

Глибину різання визначають з огляду на припуск на обробку.

Швидкість різання та кількість обертів при фрезеруванні площин циліндричними фрезами (фреза Р9 g охолодженням) показана нижче (табл. 70).

Таблиця 70

Швидкість різання та кількість обертів при фрезеруванні площин торцевою фрезою (Р9 з охолодженням) наступна (табл. 71).

При фрезеруванні пазів і уступів дисковими фрезами подачу на оборот фрези беруть з таблиці 72 в залежності від прийнятої глибини різання, діаметра та кількості зубів. Фрези та ширини паза.

Таблиця 71

У таблиці 73 наведено значення подач при обробці пазів і уступів кінцевими фрезами в залежності від глибини паза (уступу), діаметра та кількості зубів фрези та оброблюваного матеріалу.

Швидкість різання та кількість обертів при обробці пазів та уступів дисковими фрезами вибирають по таблиці 74 залежно від прийнятої глибини різання, подачі та діаметра фрези.

Таблиця 72

Таблиця 73

Таблиця 74

У таблиці 75 наведено значення швидкості різання та числа оборотів при обробці пазів та уступів кінцевими фрезами. Швидкість різання та число обертів визначають залежно від прийнятої глибини різання, діаметра та кількості зубів фрези та прийнятої подачі.

Вибрані з таблиць 74 і 75 значення швидкості різання та числа оборотів повинні бути перераховані на попра

Таблиця 75

очні коефіцієнти, якщо умови обробки відрізняються від табличних.

Подача при обробці пазів та уступів дисковими фрезами, мм/об, наступна (табл. 72).

Подачі при обробці пазів та уступів кінцевими фрезами, мм/об, показані в таблиці 73.

Швидкість різання та кількість обертів при фрезеруванні пазів та уступів дисковими фрезами (фреза Р9 з охолодженням) по таблиці 74.

Швидкість різання та кількість обертів при фрезеруванні пазів та уступів кінцевими фрезами (фреза Р9 з охолодженням).

Таблиця 76

Доатегорія:

Фрезерні роботи

Фрезерування шпонкових пазів на валах

Шпонкові з'єднання дуже поширені у машинобудуванні. Вони можуть бути із призматичними, сегментними, клиновими та іншими перерізами шпонок. На робочих кресленнях валу повинні бути проставлені розміри для валу із призматичною шпонкою та для валу із сегментною шпонкою.

Шпонкові пази діляться на наскрізні, відкриті (з виходом) та закриті. Фрезерування шпонкових пазів є дуже відповідальною операцією. Від точності шпонкового паза залежить характер посадки на шпонку деталей, що сполучаються з валом. До оброблених фрезерування шпоночним пазам пред'являються жорсткі технічні вимоги. Ширина шпонкового паза повинна бути виконана за 2-м або 3-м класом точності: по глибині шпонковий паз повинен бути виконаний по 5-му класу точності; довжина паза під шпонку - по 8 класу точності. Невиконання цих вимог при фрезеруванні шпонкових пазів тягне за собою трудомісткі пригонувальні роботи при складанні - припилювання шпонок або інших деталей, що сполучаються.

Крім зазначених вище вимог, щодо точності до шпонкового пазу пред'являється також вимога щодо точності його розташування та шорсткості поверхні. Бічні грані паза шпонки повинні бути розташовані симетрично щодо площини, що проходить через вісь валу; шорсткість поверхні бічних стінок повинна бути в межах 5-го класу шорсткості, а іноді й вище.

Зіставляючи допуски на фрези з допусками на розмір паза шпонки, можна переконатися в труднощі виконання паза необхідної точності на верстатах, що працюють мірним інструментом. Візьмемо для прикладу паз шириною 12ПШ

Практика показує, що для обробки шпонкового паза, що укладається в полі допуску ПШ, доводиться ретельно підбирати. фрези та робити пробні проходи. У серійному та масовому виробництві прагнуть по можливості шпонкові з'єднання замінювати шліцевими.

Дискові фрези пазові (СТ СЕВ 573-77) призначені для фрезерування неглибоких пазів. Вони мають зуби лише на циліндричній частині.

Пазові фрези затиловані за ГОСТ 8543-71 призначаються для обробки пазів. Їх заточують лише по передній поверхні. Перевагою цих фрез є те, що вони не втрачають розміру по ширині після перетікання. Вони випускаються діаметром від 50 до 100 мм, від 4 до 16 мм.

Шпонкові фрези ГОСТ 9140-78 застосовуються для фрезерування шпонкових пазів і виготовляються з циліндричним і конічним хвостовиком. Шпонкові фрези мають два ріжучі зуби з торцевими ріжучими.

ними кромками, що виконують основну роботу різання. Ріжучі кромки фрези спрямовані не назовні, як у свердла, а тіло інструменту. Такі фрези можуть працювати з осьовою подачею (як свердло) та з поздовжньою подачею. Переточування фрез проводиться по торцевих зубах, внаслідок чого діаметр фрези практично залишається незмінним. Це дуже важливо для обробки пазів.

Фрези з циліндричним хвостовиком виготовляють для діаметра від 2 до 20 мм, з конічним хвостовиком - від 16 до 40 мм. В даний час інструментальні заводи випускають цілісні твердосплавні фрези шпонки діаметром 3, 4, 6, 8 і 10 мм з кутом нахилу гвинтової канавки 20° зі сплаву ВК8. Ці фрези застосовують головним чином при обробці загартованих сталей і матеріалів, що важко обробляються. Застосування цих фрез дозволяє збільшити продуктивність праці в 2-3 рази та підвищити клас шорсткості обробленої поверхні.

Фрези для пазів під сегментні хвостові шпонки за ГОСТ 6648-68* призначаються для фрезерування всіх пазів під сегментні шпонки діаметром 4-5 мм.

Фрези для пазів під сегментні насадні шпонки за ГОСТ 6648-68* призначаються для фрезерування всіх пазів під сегментні шпонки діаметром 55-80 мм.

Закріплення заготовок. Заготівлі валів для фрезерування в них шпонкових пазів та лисок зручно закріплювати у призмах. Для коротких заготовок достатньо однієї призми. За більшої довжини валу заготовку встановлюють на двох призмах. Правильність розташування призми на столі верстата забезпечується шипом на підставі призми, що входить у паз столу, як показано на малюнку праворуч. Вали закріплюють прихватами. Щоб уникнути прогину валу при закріпленні, необхідно стежити, щоб прихвати спиралися на вал над призмами. Під прихвати слід покласти тонку мідну або латунну прокладку, щоб не пошкодити остаточно оброблену циліндричну поверхню валу. На рис. 4 показані лещата для закріплення валів. Тиски на столі можна закріплювати або в положенні, показаному на рис. або можна повернути їх на 90 °. Тому вони придатні для закріплення валів як на горизонтально, так і на вертикально-фрезерних верстатах. Вал встановлюється циліндричною поверхнею на призму та при обертанні маховичка затискається губками, які повертаються навколо пальців. Призму можна встановити в лещатах іншою стороною закріплення валу більшого діаметра. Упор слугує для встановлення валу по довжині.

Мал. 1. Вал зі шпонковими пазами

Мал. 2. Схема розташування полів допусків шпоноч-ною паза та фрези

Мал. 3. Закріплення валу на оізмах

Мал. 4. Тиски для закріплення валів

На рис. 5 показано магнітна призма з постійним магнітом. Корпус призми складається з двох частин, між якими розміщено оксидно-барієвий магніт. Для закріплення валика достатньо повернути ручку вимикача на 90°. Сила затиску цілком достатня для фрезерування на валиках шпонкових пазів, лисок і т. д. Одночасно із закріпленням деталі призма притягується до опорної поверхні стола верстата.

Фрезерування наскрізних шпонкових пазів. Шпонкові пази фрезерують після остаточної обробки циліндричної поверхні. Наскрізні та відкриті пази з виходом канавки по колу, радіус якого дорівнює радіусу фрези, обробляють дисковими фрезами. Перевищення розміру ширини паза порівняно із шириною фрези становить 0,1 мм та більше. Після заточування дискових пазових фрез ширина фрези дещо зменшується, тому використання фрез можливе лише до певних меж, після чого їх застосовують для інших робіт, коли не такий важливий розмір по ширині.

На рис. 6 показана установка заготовки та фрези при.фрезеруванні наскрізного шпонкового паза. При встановленні фрези на виправлення необхідно домогтися, щоб фреза мала мінімальне биття по торцю. Заготівлю закріплюють у машинних лещатах з мідними або латунними накладками на губках.

При правильно встановлених лещатах точність встановить закріпленого в них валу можна і не перевіряти. Встановити фрезу слід так, щоб вона була розташована симетрично щодо діаметральної площини, що проходить через вісь валу. На виконання цієї умови користуються наступним прийомом. Після закріплення фрези та перевірки її биття індикатором фрезу встановлюють попередньо в діаметральній площині валу. Точна установка здійснюється косинцем та штангенциркулем.

Для встановлення фрези необхідно поставити її в поперечному напрямку на розмір S з боку одного з виступаючих над тисками кінців валу. Перевірити цей розмір штангенциркулем. Потім поставити косинець з іншого боку валу, як показано на рис. 7 пунктиром і ще раз перевірити розмір S.

Мал. 5. Магнітна призма для закріплення валів

Дити одночасно повільний підйом столу до торкання з фрезою і переміщення в поздовжньому напрямку. Встановивши момент торкання фрези з валом, відвести стіл із-під фрези. Вимкнути верстат і обертанням рукоятки вертикальної подачі підняти стіл на глибину канавки шпонки.

Фрезерування закритих шпонкових пазів. Фрезерування закритих шпонкових пазів можна проводити на горизонтально-фрезерних верстатах. Для закріплення валу користуються спеціальними самоцентруючими лещатами або призмами. Так як установка фрезерування по рис. 9 а відрізняється від установки по рис. 9 б лише розташуванням шпинделя, розберемо тільки порядок фрезерування шпонкового паза на горизонтально-фрезерному верстаті.

Мал. 9. Фрезерування закритих шпонкових пазів

Інший спосіб установки («по яблучку») шпонкової або кінцевої фрези в діаметральній площині фрези полягає в наступному. Вал встановлюють по можливості точно (на око) щодо фрези і фрезу, що обертається, повільно приводять у зіткнення з оброблюваним валом до тих пір, поки на поверхні валу не з'явиться ледь помітний слід фрези. Якщо цей слід виходить у вигляді повного кола, це означає, що фреза розташована в діаметральній площині валу. Якщо слід має форму неповного кола, необхідно змістити стіл.

Встановити на глибину паза. Оброблюваний вал, діаметральна площина якого збігається з віссю фрези, підводять до зіткнення з фрезою. При цьому положенні стола відзначають показання лімба гвинта поперечної або вертикальної подачі, потім переміщують або піднімають стіл на глибину різання.

Закриті шпонкові пази, що допускають пригін, фрезерують одним з двох способів:
а) врізанням вручну на певну глибину та поздовжньою механічною подачею, потім знову врізанням на ту ж глибину та поздовжньою подачею, але в іншому напрямку;
б) врізанням вручну на повну глибину паза та подальшою механічною поздовжньою подачею. Цей спосіб застосовують при фрезеруванні шпонковими фрезами діаметром понад 12-14 мм.

Мал. 10. Схема встановлення кінцевої фрези в діамі! ральної площини валу

Контроль ширини паза шпонки слід проводити калібром згідно з допуском, вказаним на кресленні.

Фрезерування відкритих шпонкових пазів з виходом канавки по колу, радіус якого дорівнює радіусу фрези, роблять дисковими фрезами. Пази, в яких не допускається вихід канавки по радіусу кола, фрезерують кінцевими фрезами або шпонковими.

Фрезерування пазів сегментних шпонок здійснюють хвостовими або насадними фрезами під сегментні шпонки, діаметр яких повинен дорівнювати подвійному радіусу канавки. Подача проводиться у вертикальному напрямку, перпендикулярному до осі валу (рис. 11).

Фрезерування валів на шпоночно-фрезерних верстатах. Для отримання точних по ширині пазів обробку ведуть на спеціальних верстатах шпоночно-фрезерних з маятниковою подачею, що працюють двозубими шпонковими фрезами. При цьому способі фреза врізається на 02-04 мм і фрезерує паз по всій довжині, потім знову врізається на ту ж глибину, як і в попередньому випадку, і фрезерує паз знову на всю довжину, але в іншому напрямку. Звідси і походить назва методу – «маятникова подача».

Мал. 11. Фрезерування шпонкових пазів під сегментні шпонки

Мал. 12. Схема фрезерування шпонкових пазів способом «маятникова подача»

Мал. 13. Контроль за розміром паза калібрами

Після закінчення фрезерування шпиндель автоматично повертається у вихідне положення та вимикається поздовжня подача фрезерної бабки. Цей метод є найбільш раціональним при виготовленні валів шпонки в серійному і масовому виробництві, так як дає точний паз, що забезпечує взаємозамінність в шпонковому з'єднанні. Крім того, оскільки фреза працює торцевими ріжучими кромками, вона довговічніша, тому що не зношується по периферії. Недоліком цього є значно більша витрата часу порівняно з фрезеруванням за один-два проходи.

Фрезерування пазів на автоматизованих шпоночно-фрезерних верстатах немірним інструментом проводиться з рухом інструменту, що осцилює (коливальним) рухом. Регулюючи розмах осциллювання від нуля до необхідної величини, можна фрезерувати пази шпонки з необхідною точністю по ширині.

При фрезеруванні з осциллюванням ширина фрези менше ширини оброблюваного паза. Так, верстат МА-57 призначається для фрезерування відкритих пазів шпон на валах електродвигунів дисковими тристоронніми фрезами в автоматизованому виробництві. Верстат 6Д92 призначений для фрезерування закритих шпонкових пазів немірними кінцевими фрезами. Необхідна ширина паза досягається за рахунок того, що фрезі надається осцилюючий рух у напрямку, перпендикулярному до поздовжньої подачі. Верстат може бути вбудований в автоматичну лінію.

Контролює розміри пазів і канавок. Контроль розмірів пазів і канавок можна проводити як вимірювальними штриховими інструментами (штангенциркуль, штангенглиби-номер), так і калібрами. Вимірювання та відлік розмірів пазів за допомогою універсальних інструментів не відрізняються від вимірювання інших лінійних розмірів (довжина, ширина, товщина, діаметр). Ширину паза можна контролювати круглими та листовими граничними калібрами-пробками. На рис. 13 а показаний контроль ширини паза, заданого розміром 20+см мм. В цьому випадку прохідна сторона калібру має розмір 20,0 мм, а непрохідна - 20,1 мм.

Симетричність розташування шпонкового паза щодо осі валу контролюється спеціальними шаблонами та пристроями.

Фрезерування пазів. Вилучення металу в деталі, обмежену фасонними або плоскими поверхнями, називають пазом. Пази бувають прямокутними, Т-подібними, типу «ластівчин хвіст», фасонними, наскрізними, відкритими, закритими та ін. Обробка пазів є поширеною операцією на фрезерних верстатах різних типів і здійснюється дисковими, кінцевими та фасонними фрезами (рис. 5.23).

Мал. 5.23. Схеми фрезерування прямокутних та фасонних пазів:
а – дискові тристоронні фрези; б - дискові пазові або кінцеві фрези; г – кінцеві фрези; D r - напрямок обертання фрези

Наскрізні прямокутні пази найчастіше фрезерують дисковими тристоронніми фрезами (рис. 5.23 а), дисковими пазовими або кінцевими фрезами (рис. 5.23 б). При фрезеруванні точних пазів ширина дискової фрези (діаметр кінцевої фрези) повинна бути меншою за ширину паза, а фрезерування на заданий розмір роблять за кілька проходів. Обробка пазів кінцевими фрезами вимагає правильного вибору напрямку обертання шпинделя верстата щодо гвинтових канавок фрез. Воно має бути взаємно протилежним.

Фрезерування замкнутих пазів роблять на вертикально-фрезерних верстатах кінцевими фрезами (рис. 5.23, г). Діаметр фрези слід приймати на 1...2 мм менше ширини паза. Врізання на задану глибину різання здійснюють переміщенням столу із заготівлею в поздовжньому і вертикальному напрямках, потім включають поздовжнє рух подачі столу і фрезерують паз на необхідну довжину з наступними чистовими проходами з боків паза.

Криволінійні пази фрезерують за один робочий хід на повну їхню глибину. Відповідно до цієї умови призначають результуючий рух подачі, що дорівнює сумі векторів поперечного і поздовжнього руху подач. Для зменшення врізання у місцях змін напрямів пазів необхідно вести обробку фрезами з мінімальними вильотами та зменшувати швидкість подачі.

Фрезерування пазів спеціальних профілів - Т-подібних, типу «ластівчин хвіст» - здійснюють на вертикально-або поздовжньо-фрезерних верстатах за три (Т-подібні пази) або два (пази типу «ластівчин хвіст») переходу. Враховуючи несприятливі умови роботи Т-подібних та однокутових фрез, що використовуються при виконанні зазначених операцій, подача на зуб S. не повинна перевищувати 0,03 мм/зуб; швидкість різання - 20...25 м/хв.

Особливості фрезерування шпонкових пазів. Шпонкові пази на валах поділяють на наскрізні, відкриті, закриті та напівзакриті. Вони можуть бути призматичними, сегментними, клиновими та ін (відповідно перерізам шпонок). Заготівлі валів зручно закріплювати на столі верстата у призмах. Для коротких заготовок достатньо однієї призми. При великій довжині валу заготовку встановлюють двох призмах. Правильність розташування призми на столі верстата забезпечується за допомогою шипа на підставі призми, що входить до пазу столу (рис. 5.24).

Мал. 5.24. Встановлення призми на столі верстата

Шпонкові пази фрезерують пазовими дисковими фрезами, пазовими потильованими (ГОСТ 8543-71), шпонковими (ГОСТ 9140-78) та насадними фрезами. Пазова або шпонкова фреза має бути встановлена ​​в діаметральній площині заготовки.

Фрезерування відкритих шпонкових пазів з виходом канавки по колу, радіус якого дорівнює радіусу фрези, роблять дисковими фрезами. Пази, в яких не допускається вихід канавки по радіусу кола, фрезерують кінцевими фрезами або шпонковими.

Гнізда під сегментні шпонки фрезерують хвостовими та насадними фрезами на горизонтально- та вертикально-фрезерних верстатах. Напрямок руху подачі – лише до центру валу (рис. 5.25, а).

Мал. 5.25. Фрезерування шпонкових пазів:
а - дисковими фрезами з вертикальним чи поперечним рухом подачі; б - шпонковими фрезами з маятниковим рухом подачі; D r - напрямок руху різання; h – глибина фрезерування; D ф - діаметр кінцевої фрези; t - припуск, що знімається за один прохід інструменту

Для отримання точних по ширині пазів обробку ведуть на спеціальних верстатах шпоночно-фрезерних з маятниковою подачею (рис. 5.25, б). При цьому способі фреза врізається на 0,2...0,4 мм і фрезерує паз по всій довжині, потім врізається знову на ту ж глибину і фрезерує паз на всю довжину, але в іншому напрямку.

Операцією, аналогічною фрезерування пазів, є фрезерування канавок на заготовках різальних інструментів. Канавки можуть бути розташовані на циліндричній, конічній або торцевій частині заготовок. Як інструмент для обробки канавок застосовують однокутові або двокутові фрези.

При фрезеруванні кутових канавок на циліндричній частині різального інструменту з переднім кутом γ = 0° однокутними фрезами вершини зубів фрези повинні проходити через діаметральну площину заготовки. Установку фрези проводять за допомогою косинця (рис. 5.26, а) по центру вставленого в конічний отвір шпинделя так, щоб вершини зубів фрез і центру поєдналися, а потім переміщують заготовку в поперечному напрямку, на величину, рівну половині її діаметра, або по проведеної на торці або циліндричної поверхні заготівлі ризик, що проходить через її діаметральну площину (рис. 5.26, б).

Мал. 5.26. Схема установок фрез при фрезеруванні канавок різальних інструментів:
а, б, в, г – переходи при налагодженні верстата; D – діаметр заготівлі; h – глибина фрезерування; х - зміщення торця фрези щодо осьової площини заготівлі

При обробці кутових канавок із заданим позитивним значенням переднього кута торцева поверхня однокутової фрези повинна знаходитися від діаметральної площини на деякій відстані х (рис. 5.26, в), яку можна визначити за формулою

х = D/(2sinγ),

де D – діаметр заготовки, мм; γ – передній кут (°).

Вершини зубів двокутової фрези при налаштуванні на обробку кутових канавок слід встановити в діаметральній площині за допомогою одного з розглянутих вище способів, а потім змістити заготовку щодо фрези на величину х (рис. 5.26, г), яка залежить від діаметра заготовки D, глибини профілю канавки h, кута робочої фрези δ і переднього кута фрези γ:

х = D/(2sin(γ + δ) - hsinδ/cosγ).

При γ = 0° х = (D/2 - h)sinγ.

Заготівля може бути встановлена ​​і закріплена одним із наступних способів: в центрах ділильної головки та задньої бабки або в центрах на оправці.

Кутові фрези також використовують при фрезеруванні кутових канавок на конічній поверхні. Встановлюють фрези щодо діаметральної площини заготовки так само, як і при фрезеруванні кутових канавок на циліндричній поверхні.

Заготівля при фрезеруванні кутових канавок на конічній поверхні може бути закріплена в трикулачковому патроні, на кінцевій оправці, вставленій в конічний отвір шпинделя ділильної головки або центри ділильної головки і задньої бабки. Останній із перерахованих способів встановлення заготовки використовують при невеликому куті конусності.

Фрезерування уступів. Дві взаємно-перпендикулярні площини утворюють уступ. На заготівлі може бути один або кілька уступів. Обробка уступів - це поширена операція, яку здійснюють дисковими або кінцевими фрезами, або набором дискових фрез (рис. 5.27, а-в) на горизонтально- і вертикально-фрезерних верстатах так само, як і обробку пазів. Уступи, що мають великі розміри, фрезерують фрезами торцевими (рис. 5.27, г).

Мал. 5.27. Схема обробки уступів:
а – дисковими фрезами; б – кінцевими фрезами; в - набором фрез; г - торцевими фрезами; D r - напрямок руху різання

Торцеві фрези використовують при фрезеруванні заготовок з широкими уступами на горизонтально-і вертикально-фрезерних верстатах. Деталь із симетрично розташованими уступами обробляють на двопозиційних поворотних столах. Після фрезерування першого уступу деталь у пристрої повертають на 180°.

Для легкооброблюваних матеріалів та матеріалів середньої складності обробки з великою глибиною фрезерування застосовують дискові фрези з нормальними та великими зубами. Фрезерування важкооброблюваних матеріалів слід вести фрезами з нормальними та дрібними зубами. При фрезеруванні уступу слід брати дискову фрезу, ширина якої на 5...6 мм більша за ширину уступу. У цьому випадку точність розміру уступу шириною не залежить від ширини фрези.

Розрізання заготовок. Операції повного відокремлення частини матеріалу від заготовки, поділу заготовок на окремі частини, а також утворення одного або декількох мірних вузьких пазів (прорізів, шліців) здійснюють відрізними та прорізними фрезами. Діаметр відрізної фрези слід вибирати наскільки можна мінімальним. Чим менший діаметр фрези, тим вище її жорсткість та вібростійкість.

Заготівлі найчастіше встановлюють і закріплюють у лещатах (рис. 5.28). Відрізку тонкого листового матеріалу та його розрізку на смуги краще вести при попутному фрезеруванні та невеликих подачах (S z = 0,01...0,08 мм/зуб). Швидкості різання при відрізанні відрізними та прорізними фрезами із швидкорізальної сталі залежно від глибини фрезерування та подачі на зуб фрези становлять: при обробці заготовок із сірого чавуну v = 12...65 м/хв; з ковкого чавуну - 27...75 м/хв; із сталі - 24...60 м/хв.

Мал. 5.28. Розрізання заготовок: D r - напрямок руху різання

Контролює пази, уступи та розрізані заготовки. Цю операцію проводять вимірювальним інструментом (табл. 5.1).

Таблиця 5.1 Вимірювальний інструмент контролю деталей після фрезерування

Контрольні питання

1. Розкажіть про технологію фрезерування пазів.
2. Які особливості фрезерування шпонкових пазів на валах?
3. Що ви знаєте про технологію фрезерування канавок?
4. Які особливості технології фрезерування уступів вам відомі?
5. Розкажіть про технологію поділу заготовок на фрезерних верстатах.
6. Як здійснюється контроль пазів, уступів та розрізаних заготовок?

Уступомназивають виїмку, обмежену двома взаємно перпендикулярними площинами, що утворюють щабель. Деталь може мати один, два, три та більше уступів (рис. 55).

Мал. 55. Уступи

Паз- Виїмка в деталі, обмежена площинами або фасонними поверхнями. Залежно від форми виїмки пази поділяються на прямокутні, Г-подібні та фасонні (рис. 56 а, 6, в, г, д, е).

Мал. 56. Типи пазів за формою

Пази будь-якого профілю можуть бути наскрізними (рис. 57, а), відкритими або з виходом (рис. 57, в) та закритими (рис. 57, в).

Мал. 57. Пази наскрізні, з виходом та закриті

Обробка уступів та пазів є однією з операцій, що виконуються на фрезерних верстатах.

До оброблених фрезеруванням уступів і пазів пред'являють різні технічні вимоги в залежності від призначення, серійності виробництва, точності розмірів, точності розташування та шорсткості поверхні. Всі ці вимоги впливають вибір методу обробки.

Фрезерування уступів та пазів роблять дисковими кінцевими фрезами, а також набором дискових фрез. Крім того, уступи можна фрезерувати торцевими фрезами.

Фрезерування уступів та пазів дисковими фрезами

Дискові фрезипризначені для обробки площин, уступів та пазів.

Розрізняють дискові фрези цілісні та зі вставними зубами. Цілісні дискові фрези діляться на пазові (ГОСТ 3964-69), потилові пазові (ГОСТ 8543-72), тристоронні з прямими зубами (за ГОСТ 3755-69). тристоронні з різноспрямованими дрібними та нормальними зубами (ГОСТ 8474-60). Фрези із вставними зубцями виконуються тристоронніми (ГОСТ 1669-69). Дискові пазові фрези мають зуби лише на циліндричній частині, їх застосовують для фрезерування неглибоких пазів. Основним типом дискових фрез є тристоронні. Вони мають зубці на циліндричній поверхні та на обох торцях. Їх застосовують для обробки уступів та глибших пазів. Вони забезпечують вищий клас шорсткості бічних стінок паза чи уступу. Для поліпшення умов різання дискові тристоронні фрези забезпечені похилими зубами зі змінним напрямком канавок, що чергуються, тобто один зуб має правий напрямок канавки, а інший, суміжний з ним, - ліве. Тому такі фрези і називають різноспрямованими. Завдяки нахилу зубів, що чергується, осьові складові сили різання правих і лівих зубів взаємно врівноважуються. Ці фрези мають зубці і обох торцях. Основним недоліком дискових тристоронніх фрез є зменшення розміру по ширині після першого ж переточування по торцю. При використанні регульованих фрез, що складаються з двох половинок однакової товщини з зубцями, що перекривають один одного в роз'ємі, після переточування можна відновити початковий розмір. Це досягається за допомогою прокладок відповідної товщини з мідної або латунної фольги, які поміщають у роз'єм між фрезами.

Дискові фрези із вставними ножами, оснащеними пластинками твердого сплаву, бувають тристоронні (ГОСТ 5348-69) та двосторонні (ГОСТ 6469-69). Тристоронні дискові фрези застосовують для фрезерування пазів, а двосторонні для фрезерування уступів та площин.

Кріплення вставних ножів у корпус у обох типів фрез здійснюється за допомогою осьових рифлень і клина з кутом 5°. Достоїнством такого способу кріплення вставних ножів є можливість компенсації зношування та шару, знятого під час переточування. Відновлення розміру діаметром досягається перестановкою ножів на одне або кілька рифлень, а по ширині - відповідним висуванням ножів. Тристоронні фрези мають ножі з похилом, що чергується, нахилом з кутом 10°, у двосторонніх - в одному напрямку з кутом нахилу 10° (для праворізальних і ліворізальних фрез).

Застосування тристоронніх дискових фрез з пластинками твердих сплавів дає найбільш високу продуктивність при обробці пазів і уступів. Дискова фреза краще "витримує" розмір, ніж кінцева.

Вибір типу та розміру дискових фрез. Тип і розмір дискової фрези вибирають в залежності від розмірів оброблюваних поверхонь та матеріалу заготовки. Для заданих умов обробки вибирається тип фрези, матеріал різальної частини та основні розміри – D, B, d та z. Для фрезерування матеріалів, що легко обробляються, і матеріалів середньої труднощі обробки з великою глибиною фрезерування застосовують фрези з нормальним і великим зубом. При обробці важкооброблюваних матеріалів та фрезеруванні з невеликою глибиною різання рекомендується застосовувати фрези з нормальним та дрібним зубами

Діаметр фрези слід вибирати мінімально можливим, оскільки чим менше діаметр фрези, тим вища її жорсткість та вібростійкість. Крім того, із збільшенням діаметра фрези зростає її вартість.

Мал. 58. Вибір діаметра дискових фрез

Як бачимо на рис. 58, при глибині фрезерування t і гарантованому зазорі між настановним кільцем і заготовкою в межах (6÷8) мм повинна бути виконана умова

D - d 1 = 2(t + (6÷8)) мм,

звідки отримаємо вираз для вибору мінімального діаметра фрези

D = 2t + d 1 + (12÷16) мм,

де d 1 - діаметр маточини фрези (установочного кільця).

У таблиці наведено залежність діаметра маточини фрези d 1 від діаметра отвору для дискових фрез.

Налагодження та налаштування верстата на фрезерування уступів дисковими фрезами пояснимо на прикладі обробки уступів призми (рис. 59, а, б). Вибір типорозміру дискової фрези залежить від розмірів уступу, марки матеріалу, що обробляється, потужності електродвигуна верстата та інших умов.

Мал. 59. Призма

Фрезерування уступів дисковими фрезами, як зазначалося вище, зазвичай роблять двосторонньою дисковою фрезою. Однак у нашому випадку слід вибрати тристоронню фрезу, тому що треба по черзі обробити по одному уступу з кожної сторони призми (рис. 60 а, б). Вибираємо тристоронню фрезу із вставними ножами за ГОСТ 5348-69, оснащеними пластинками твердого сплаву Т15К6. Дцаметр фрези D = 100 мм, ширина В = 18 мм, число зубів z = 8. При фрезеруванні пазів та уступів тиски повинні бути вивірені за допомогою рейсмусу або індикатора зі стійкою та закріплені. Установку та закріплення заготовки робимо в машинних лещатах з підкладкою. Закріплення дискової фрези на оправці роблять так само, як і циліндричної. Режими фрезерування вибирають або за довідниками, якщо вони не вказані в операційних картках, або безпосередньо за операційними або інструкційними картками.

Мал. 60. Фрезерування уступу дисковою фрезою

Режим фрезерування для нашого випадку: = 13 мм, t = 4 мм, z = 0,06 мм/зуб, v = 335 м/хв. За графіком (див. рис. 40) визначаємо кількість обертів шпинделя верстата – 1000 об/хв.

За графіком (див. рис. 41) визначаємо хвилинну подачу – s м = 500 мм/хв. Потім виконуємо налаштування верстата на необхідну кількість обертів шпинделя верстата і потрібну хвилинну подачу. Фрезерування кожного уступу складається з наступних основних прийомів:

1. Натисніть кнопку «Пуск» увімкнути електродвигун. Шпиндель повинен обертатися у напрямку, протилежному напрямку гвинтової канавки фрези.

2. Підвести заготовку ручним переміщенням столу рукоятки поздовжнього, поперечного і вертикального переміщення під фрезу, що обертається, до легкого торкання бічними ріжучими кромками заготовки. Потім обертанням рукоятки вертикальної подачі опустити стіл до виходу фрези за межі заготовки, що обробляється. Далі обертанням рукоятки поперечної подачі пересунути заготовку у напрямку фрези на 13 мм, користуючись лімбом поперечної подачі. Підняти стіл до легкого торкання фрезою, що обертається, верхньої площини заготовки. Обертанням рукоятки поздовжньої подачі вивести заготовку з-під фрези, вимкнути верстат і підняти стіл на 4 мм, користуючись лімбом вертикальної подачі. Застопорити вертикальні та поперечні санки.

3. Встановити кулачки механічного вимикання поздовжньої подачі стола на довжину фрезерування. Включити знову обертання шпинделя, подати вручну заготовку обертанням рукоятки поздовжньої подачі столу у напрямку до фрези, що обертається, включити механічну поздовжню подачу і зробити фрезерування першого уступу (див. рис. 60, а). Вимкнути верстат, не роблячи переміщень столу.

Перевірити розмір обробленого уступу за шириною та глибиною за допомогою штангенциркуля. Якщо розмір витриманий неправильно, слід виправити дефекти обробки.

4. Порядок встановлення фрези щодо заготівлі при обробці другого уступу (див. рис. 60 б) залежить від того, який з розмірів треба витримати точно (розмір 13 мм або розмір виступу між уступами 89 мм). Так як у нашому прикладі заданий розмір 13 мм, то порядок обробки другого уступу буде такий самий, як і першого. Якби вимагалося витримати розмір виступу по довжині, то після обробки першого уступу обробку другого уступу можна проводити по одному з двох варіантів залежно від довжини виступу. При порівняно короткій довжині виступу слід повернути стіл у вихідне положення до виходу фрези за межі заготівлі, що обробляється. Потім перемістити стіл у поперечному напрямку на відстань, що дорівнює ширині виступу плюс ширини фрези, і профрезерувати другий уступ.

Послідовність обробки за другим варіантом дамо лише у загальному вигляді.

Так як у нашому випадку ширина виступу становить 89 мм, а ширина фрези дорівнює 18 мм, то для переміщення столу в поперечному напрямку на відстань потрібно зробити понад 17 оборотів лімба поперечної подачі (при кроці гвинта поперечної подачі t = 6 мм). Тому в таких випадках отримання точного розміру виступу можна досягти фрезеруванням за два переходи - попереднє фрезерування можна проводити за розміткою, залишаючи припуск по довжині виступу остаточне фрезерування в межах 1-2 мм.

Після попереднього фрезерування провести вимірювання довжини виступу і відповідно до отриманого розміру, визначити число поділів, на яке слід повернути лімб поперечної подачі, не порушуючи установки по висоті, і зробити остаточне фрезерування другого уступу. Другий варіант обробки уступів в одиничному та дрібносерійному виробництві є кращим.

Налагоджує верстат на фрезерування наскрізних прямокутних пазів дисковими фрезами.. При фрезеруванні уступів точність розміру уступу шириною не залежить від ширини фрези. Необхідно виконувати лише одну умову: ширина фрези повинна бути більшою за ширину уступу (по можливості не більше ніж на 3 -5 мм).

При фрезеруванні прямокутних пазів ширина дискової фрези повинна дорівнювати ширині паза, що фрезерується, в тому випадку, якщо биття торцевих зубів дорівнює нулю. За наявності биття зубів фрези розмір профрезерованого такою фрезою паза буде відповідно більшим за розмір ширини фрези. Це слід мати на увазі, особливо під час обробки точних по ширині пазів.

Установка на глибину різання може здійснюватись за розміткою. Для чіткого виділення ліній розмітки заготівлю попередньо забарвлюють крейдовим розчином і на прокресленій креслилкою рейсмасу лінії кернером наносять поглиблення (керни). Установку на глибину різання лінії розмітки здійснюють пробними проходами. При цьому стежать, щоб фреза зрізала припуск тільки на половину заглиблень від кернера.

При налагодженні верстата на обробку пазів дуже важливо правильно встановити фрезу щодо заготовки, що обробляється. У тому випадку, коли заготовку встановлюють у спеціальному пристрої, її положення щодо фрези визначається самим пристроєм.

У тому випадку, коли обробка проводиться без спеціального пристосування, завдання ускладнюється і вирішення її залежить насамперед від того, які розміри мають бути витримані під час обробки паза. Пояснимо це з прикладу. Допустимо, потрібно профрезерувати прямокутний паз шириною b з розмірами а і h, що визначають його положення деталі. На рис. 61 розмір h відраховується від верхньої площини заготовки, але в рис. 62 розмір h визначається від нижньої опорної поверхні заготовки.

Мал. 61. Встановлення фрези на розмір h, заданий від нижньої площини

Порядок встановлення дискової фрези у першому випадку (див. рис. 61) наступний. Фрезу, що обертається, підвести до бічної поверхні, оброблюваної заготовки до дотику у вигляді сліду (положення I). Потім опустити стіл так, щоб фреза виявилася вище за верхню поверхню заготовки і перемістити його рукояткою поперечної подачі на розмір а. Потім підняти стіл на висоту, коли фреза залишить легкий слід на верхній поверхні деталі. Далі треба просунути стіл у поздовжньому напрямку, вивести фрезу за габарити оброблюваної заготовки і, піднявши стіл розмір h, включити поздовжню подачу і відфрезерувати паз (положення II).

Порядок встановлення на розмір h, заданий від основи деталі (рис. 62). Підняти стіл до зіткнення фрези з поверхнею стола, якщо деталь встановлена ​​безпосередньо на столі, або до зіткнення з опорою, якщо деталь встановлена ​​в пристосуванні (положення I). Потім опустити стіл розмір h (положення II). Після цього включити обертання фрези і перемістити стіл до дотику фрези з оброблюваною заготовкою та утворення слабкого сліду від фрези (положення III). Просунути тепер стіл у поздовжньому напрямку, вивести фрезу за межі оброблюваної заготовки та перемістити стіл рукояткою поперечної подачі на розмір а (положення IV). Включити поздовжню подачу та зробити фрезерування паза.

Якщо замість розміру а в обох випадках був би заданий розмір с, то переміщення столу в поперечному напрямку слід виробляти на величину з + В, де - ширина фрези.

Точну установку фрез на задану глибину виробляють за допомогою спеціальних установок або габаритів, передбачених у пристрої. На рис. 63 наведено схеми встановлення фрез на розмір за допомогою установок. Габарит 1 являє собою сталеву загартовану пластинку (рис. 63, а) або косинець (рис. 63 б, в), закріплені на корпусі пристосування. Між установкою і ріжучою кромкою зуба фрези прокладають мірний щуп 2 товщиною 3-5 мм, щоб уникнути зіткнення зуба фрези 3 з загартованою поверхнею установка.

Мал. 63. Застосування установок для фрез

Якщо обробку однієї і тієї ж поверхні роблять за два проходи (чорновий і чистовий), то для встановлення фрези від одного і того ж габариту застосовують щупи різної товщини.

Фрезерування уступів та пазів набором дискових фрез

При обробці партії однакових деталей одночасне фрезерування двох уступів двох і більше пазів може здійснюватися набором фрез (див. рис. 52). Для отримання необхідного розміру між уступами та пазами на оправлення між фрезами поміщають відповідний набір настановних кілець (див. рис. 34).

При обробці заготовок набором фрез по габариту встановлюється одна фреза, так як взаємне розташування набору на оправці досягається підбором настановних кілець.

При встановленні фрез на заданий розмір вдаються до використання спеціальних настановних шаблонів.

Для точної установки фрез застосовують плоскопаралельні кінцеві заходи та індикаторні упори.

На рис. 64 показана схема розташування індикаторних упорів 1 і 2 на горизонтально-фрезерному верстаті для точної установки фрез при поперечних і вертикальних переміщеннях столу.

Мал. 64. Схема розташування індикаторних упорів

Для спрощення відліку переміщень столу замість лімбу фрезерувальник Кіровського заводу М. М. Пронін запропонував пристосування, з лічильником величин переміщення столу. Підйом та опускання столу на задану величину за допомогою такого пристрою можна проводити при прискореному переміщенні, не боячись помилитися у відліку.

Доцільність обробки уступів і пазів набором фрез можна встановити, виходячи з сумарних витрат часу (калькуляційний час), що припадають на одну деталь для варіантів обробки пазів, що зіставляються.

Фрезерування уступів та паз кінцевими фрезами

Уступи та пази можуть бути оброблені кінцевими фрезами на вертикально-і горизонтально-фрезерних верстатах.

Кінцеві фрези(ГОСТ 8237-57) призначені для обробки площин, уступів та пазів. Їх виготовляють з циліндричним та конічним хвостовиком.

Кінцеві фрези виготовляють із нормальними та великими зубами. Фрези з нормальними зубами застосовують при напівчистовій та чистовій обробці уступів та пазів. Фрези з великими зубами використовують для чорнової обробки.

Кінцеві фрези обдирні із затильованими зубами за ГОСТ 4675-71 призначені для чорнової обробки заготовок, отриманих литтям, вільним куванням і т.д.

Кінцеві твердосплавні фрези (ГОСТ 8720-69) виготовляють двох типів: оснащені коронками твердих сплавів для діаметрів 10-20 мм та гвинтовими пластинками (для діаметрів 16-50 мм).

В даний час інструментальні заводи випускають цілісні твердосплавні кінцеві фрези діаметром 3-10 мм і кінцеві фрези з цілою робочою частиною твердосплавної, впаяної в сталевий конічний хвостовик. Діаметр фрез 14-18 мм, кількість зубів 3.

Застосування твердосплавних фрез особливо ефективно при обробці пазів і уступів у заготовках із загартованих та важкооброблюваних сталей.

Точність пазів по ширині при обробці їх мірним інструментом, яким є дискові та кінцеві фрези, значною мірою залежить від точності фрез, що застосовуються, а також від точності, жорсткості фрезерних верстатів і від биття фрези після закріплення в шпинделі. Нестача мірного інструменту - втрата його номінального розміру при зносі та після перетікання. У кінцевих фрез після першої ж переточування по циліндричній поверхні спотворюється розмір діаметром, і вони виявляються непридатними для отримання точних розмірів паза по ширині.

Отримання точного розміру по ширині паза можна досягти шляхом його обробки за два проходи: чорновий та чистовий. При чистовій обробці фреза лише калібруватиме паз по ширині, зберігаючи протягом тривалого часу свій розмір. Останнім часом з'явилися патрони для закріплення кінцевих фрез, що дозволяють встановлювати фрезу з ексцентриситетом, що регулюється, тобто регульованим биттям.

На рис. 65 показаний цанговий патрон, який застосовується на Ленінградському верстатобудівному об'єднанні ім. Я. М. Свердлова. У корпусі патрона розточено отвір ексцентрично на 0,3 мм щодо хвостовика 5. У цей отвір вставляється втулка під цанги 1 з таким же ексцентриситетом щодо внутрішнього діаметра. Втулка кріпиться до корпусу двома болтами 3. При повороті втулки за допомогою гайки 2 при злегка відпущених болтах відбувається умовне збільшення діаметра фрези (одно розподіл на лімбі 4 відповідає збільшенню діаметра фрези на 0,04 мм).

Мал. 65. Патрон для фрезерування мірних пазів стандартними фрезами

При обробці пазів кінцевою фрезою стружку необхідно відводити вгору по гвинтовій канавці фрези, щоб вона не псувала оброблену поверхню і не викликала поломки зуба фрези. Це можливе лише в тому випадку, коли напрямок гвинтової канавки збігається з напрямком обертання фрези, тобто при їх однойменному напрямку. Однак осьова складова сили різання Р х при цьому буде спрямована вниз і намагатиметься виштовхнути фрезу з гнізда шпинделя. Тому при обробці пазів кріплення фрези доводиться виконувати надійніше, ніж при обробці кінцевою фрезою відкритої площини. Напрямок обертання фрези та гвинтової канавки, як і у разі обробки торцевими та циліндричними фрезами, має бути різноіменним, тому що в цьому випадку осьова складова сила різання буде спрямована у бік гнізда шпинделя і прагнути затягнути оправлення з фрезою в шпиндель.

Мал. 66. Фрезерування уступу кінцевою фрезою

Налагодження та налаштування на фрезерування уступу. Розглянемо приклад фрезерування уступів до деталей (див. рис. 59). Вибираємо кінцеву фрезу з пластинками твердого сплаву Т15К6 та конічним хвостиковим діаметром D = 40 мм, з числом зубів z = 6. Щоб стружка відводилася вгору по гвинтовим канавкам для правого напрямку шпинделя, вибираємо фрезу з правим напрямком гвинтових канавок.

Заготовку встановлюють, вивіряють і закріплюють так само, як і у разі фрезерування дисковою фрезою. Кінцеву фрезу закріплюємо в перехідній втулці і разом із втулкою вставляємо в конічний отвір шпинделя, попередньо протерши всі посадкові поверхні, і закріплюємо шомполом. Для деталі (див. рис. 59) ширина фрезерування = 13 мм, глибина різання t = 4 мм.

Приймаємо подачу зуб з z = 0,05 мм/зуб. Швидкість різання кінцевої фрези з пластинками твердого сплаву становить v = 180 м/хв. За графіком (див. рис. 40) визначаємо найближчий ступінь чисел оборотів. Приймаємо n = 1250 об/хв. Фактична швидкість різання при цьому буде v = 160 об/хв. Визначаємо хвилинну подачу (див. рис. 41): s = 400 мм/хв.

Обробка першого уступу (рис. 66 а) включає наступні прийоми. Фрезу, що обертається, довести до контакту з торцевою поверхнею заготівлі призми; опустити стіл до виходу фрези за габарити заготовки, рукояткою поперечної подачі пересунути стіл із заготовкою у напрямку фрези на 13 мм; підняти стіл до легкого торкання верхньої площини заготовки з фрезою, що обертається; вивести заготовку з-під фрези та підняти стіл на 4 мм; увімкнути механічну поздовжню подачу та провести фрезерування.

Обробку другого уступу (рис. 66 б) також можна проводити двома способами, залежно від довжини виступу. При невеликій довжині виступу треба вивести фрезу за межі оброблюваної заготовки і перемістити стіл у поперечному напрямку на відстань, що дорівнює ширині виступу плюс діаметр фрези. Потім включити поздовжню подачу та профрезерувати другий уступ. Обробити другий уступ у тому випадку, якщо ширина виступу досить велика, можна за два переходи: чорновий та чистовий.

Налагодження верстата на обробку пазів, Як і у разі їх обробки дисковими фрезами, залежить від способу відліку розміру h. Спочатку розберемо випадок, коли розмір h заданий від верхньої площини заготівлі (рис. 67). Фрезу, що обертається, підвести до бічної поверхні заготовки (положення I). Опустити стіл і перемістити рукояткою поперечної подачі на розмір а (положення II). Далі підняти стіл до торкання фрези з верхньою поверхнею заготовки, що обробляється. Потім просунути стіл у поздовжньому напрямку, вивести фрезу за межі заготівлі, що обробляється, і підняти стіл на розмір h; включити поздовжню подачу та профрезерувати паз.

Мал. 67. Встановлення фрезви на розмір h, заданий від верхньої кромки

Тепер розглянемо випадок, коли розмір паза відраховується від нижньої опорної поверхні заготовки, встановленої безпосередньо на столі або на підкладці (рис. 68). У цьому випадку слід спочатку довести фрезу до зіткнення з підкладкою або дуже акуратно до зіткнення з поверхнею столу, якщо заготовка встановлена ​​безпосередньо на столі (положення I). Далі треба опустити консоль на розмір h (положення II) Включити обертання фрези та перемістити стіл у поперечному напрямку до легкого зіткнення з бічною поверхнею заготовки (положення III). Просунути стіл у поздовжньому напрямку, вивести фрезу за межі оброблюваної заготовки та перемістити поперечні санки на розмір а (положення IV).

Мал. 68. Встановлення фрези на розмір h, заданий від нижньої кромки

У ряді випадків для досягнення необхідного розміру паза по ширині доцільно обробляти за дві операції: чорнову та чистову. При цьому чистову обробку бажано робити твердосплавними кінцевими фрезами.

Фрезерування закритих пазів

Закриті пази обробляють на вертикально-фрезерних або горизонтально-фрезерних верстатах з накладною вертикальною головкою кінцевими фрезами. Фрезерування закритих пазів пояснимо на прикладі. У планці зі сталі товщиною 45 12 мм необхідно профрезерувати закритий паз шириною 16 мм і довжиною 40 мм.

Вибір типорозміру фрези. Діаметр фрези визначається шириною паза. У разі D = 16 мм. Приймемо кінцеву фрезу з циліндричним хвостовиком і нормальними зубами (z = 4) зі швидкорізальної сталі Р6М5.

Налагодження та налаштування верстата. Заготівля надходить на фрезерну операцію розміченою, з просвердленими отворами для виходу кінцевої фрези та утворення радіусу закруглення (рис. 69 а). Заготівлю закріплюють у лещатах. Верхня площина знаходиться на рівні губок лещат. Слід звернути увагу на правильність розташування паралельних підкладок – вони не повинні заважати вільному виходу фрези при фрезеруванні паза (рис. 69, б).

Мал. 69. Фрезерування закритого паза

Налаштування верстата на режими фрезерування. Обробку паза виконуємо за три проходи з глибиною різання 4 мм, подачею на зуб sz - 0,01 мм/зуб, швидкістю різання v = 60 мм/хв. Найближчий ступінь чисел оборотів за графіком (див. рис. 40) n = 1250 об/хв. .

На рис. 69 б показано фрезерування паза. Після введення фрези раніше просвердлені отвори спочатку дають ручну вертикальну подачу столу на глибину фрезерування (4 мм). Потім включають механічну поздовжню подачу в один бік, вимикають її, дають вертикальну подачу на глибину різання, вимірюють напрям подачі, включають механічну подачу в іншу сторону і т. д., змінюючи поперемінно напрям руху руху столу і даючи подачу на глибину на кожен хід столу. Потрібно дотримуватись особливої ​​обережності при подачі на глибину перед останнім проходом у момент виходу фрези з боку нижньої опорної поверхні.

Інші види робіт, що виконуються кінцевими фрезами

Крім обробки уступів та пазів кінцеві фрези застосовуються для виконання інших робіт на вертикально-фрезерних та горизонтально-фрезерних верстатах.

Кінцеві фрези застосовуються для обробки відкритих площин: вертикальних, горизонтальних та похилих.

На рис. 70 показано фрезерування похилої площини в універсальних лещатах. Прийоми обробки площин кінцевими фрезами нічим не відрізняються від прийомів обробки уступів та пазів. Кінцевими фрезами можна проводити обробку різних виїмок (гнізд).

Мал. 70. Фрезерування похилої площини у лещатах

На рис. 71 показано фрезерування виїмки кінцевою фрезою. Фрезерування виїмок у заготовках провадиться за розміткою.

Мал. 71. Фрезерування виїмки корпусної деталі

Зручніше спочатку провести попереднє фрезерування контуру виїмки (не доходячи до ліній розмітки), а потім остаточне фрезерування контуру.

У тих випадках, коли потрібно вифрезерувати вікно, а не виїмку, необхідно під заготовку підкласти відповідну підкладку, щоб не пошкодити лещата в момент виходу кінцевої фрези.

Фрезерування уступів торцевою фрезою

Фрезерування уступів можна проводити як на вертикально-фрезерних, так і на горизонтально-фрезерних верстатах.

Обробку деталей з симетрично розташованими уступами можна проводити при закріпленні заготовок у двопозиційних пристроях або двопозиційних поворотних столах. Після фрезерування першого уступу пристрій повертають на 180° і ставлять у другу позицію для фрезерування другого уступу (див. рис. 212).

Фрезерування уступів та пазів

Доатегорія:

Фрезерні роботи

Фрезерування уступів та пазів

Уступом називають виїмку, обмежену двома взаємно перпендикулярними площинами, що утворюють ступінь. Деталь може мати один, два та більше уступів. Паз - виїмка деталей, обмежена площинами або фасонними поверхнями. Залежно від форми виїмки пази поділяються на прямокутні, Т-подібні та фасонні. Пази будь-якого профілю можуть бути наскрізними, відкритими або з виходом та закритими.

Обробка уступів та пазів є однією з операцій, що виконуються на фрезерних верстатах. До оброблених фрезеруванням уступів і пазів пред'являють різні технічні вимоги в залежності від призначення, серійності виробництва, точності розмірів, точності розташування та шорсткості поверхні. Всі ці вимоги визначають спосіб обробки.

Фрезерування уступів та пазів здійснюють дисковими кінцевими фрезами, а також набором дискових фрез. Крім того, уступи можна фрезерувати торцевими фрезами.

Фрезерування уступів та пазів дисковими фрезами. Дискові фрези призначені для обробки площин, уступів та пазів. Розрізняють дискові фрези цілісні та зі вставними зубами. Цілісні дискові фрези діляться на пазові (СТ СЭВ 573-77), пазові затиловані (ГОСТ 8543-71), тристоронні з прямими зубами (ГОСТ 3755-78), тристоронні з різноспрямованими дрібними та нормальними зубами. Фрези із вставними зубцями виконуються тристоронніми (ГОСТ 1669-78). Дискові пазові фрези мають зуби лише на циліндричній частині, їх застосовують для фрезерування неглибоких пазів. Основним типом дискових фрез є тристоронні. Вони мають зубці на циліндричній поверхні та на обох торцях. Їх застосовують для обробки уступів та глибших пазів. Вони забезпечують вищий клас шорсткості бічних стінок паза чи уступу. Для поліпшення умов різання дискові тристоронні фрези забезпечені похилими зубами зі змінними напрямками канавок, що змінюються, тобто один зуб має правий напрямок канавки, а інший, суміжний з ним, - ліве. Тому такі фрези і називають різноспрямованими: Завдяки нахилу зубів, що чергується, осьові складові сили різання правих і лівих зубів взаємно врівноважуються. Ці фрези мають зубці і обох торцях. Основним недоліком дискових тристоронніх фрез є зменшення розміру по ширині після першого ж переточування по торцю. При використанні регульованих фрез, що складаються з двох половинок однакової товщини з зубцями, що перекривають один одного в роз'ємі, після переточування можна відновити початковий розмір. Це досягається за допомогою прокладок відповідної товщини з мідної або латунної фольги, які поміщають у роз'єм між фрезами.

Мал. 1. Уступи

Мал. 2. Типи пазів формою

Мал. 3. Лази: наскрізні, з виходом та закриті

Дискові фрези із вставними ножами, оснащеними пластинками твердого сплаву, бувають тристоронні (ГОСТ 5348-69) та двосторонні. Тристоронні дискові фрези застосовують для фрезерування пазів, а двосторонні - для фрезерування уступів та площин. Кріплення вставних ножів у корпус у обох типів фрез здійснюється за допомогою осьових рифлень та клина з кутом 5°. Перевагою такого способу кріплення вставних ножів є можливість компенсації зношування та шару, знятого при переточенні. Відновлення розміру діаметром досягається перестановкою ножів на одне або кілька рифлень, а по ширині - відповідним висуванням ножів. Тристоронні фрези мають ножі з нахилом, що поперемінно чергується, з кутом 10°, у двосторонніх - в одному напрямку з кутом нахилу 10° (для праворізальних і ліворежучих фрез).

Застосування тристоронніх дискових фрез з пластинками твердих сплавів дає найбільш високу продуктивність при обробці пазів і уступів. Дискова фреза краще "витримує" розмір, ніж кінцева.

Вибір типу та розміру дискових фрез. Тип і розмір дискової фрези вибирають в залежності від розмірів оброблюваних поверхонь та матеріалу заготовки. Для заданих умов обробки вибирається тип фрези, матеріал різальної частини та основні розміри - В, D, d та z. Для фрезерування легкообробних матеріалів і матеріалів середньої проблеми обробки з великою глибиною фрезерування застосовують фрези з нормальним великим зубом. При обробці важкообробних матеріалів та фрезеруванні з невеликою глибиною різання рекомендується застосовувати фрези з нормальним та дрібним зубом.

Діаметр фрези слід вибирати мінімально можливим, оскільки чим менше діаметр фрези, тим вища її жорсткість та вібростійкість. З іншого боку, зі збільшенням діаметра зростає її стійкість.

Мал. 4. Вибір діаметра дискових фрез

На рис. 5, а б показана схема фрезерування двох уступів на деталі. Фрезерування уступів дисковими фрезами, як зазначалося вище, зазвичай здійснюють двосторонньої дискової фрезою. Однак у нашому випадку слід вибрати дискову тристоронню фрезу, тому що треба обробити по черзі по одному уступу з кожної сторони деталі.

Мал. 5. Фрезерування уступу дисковою фрезою

Налагоджує верстат на фрезерування наскрізних прямокутних пазів дисковими фрезами. При фрезеруванні уступів точність розміру уступу шириною не залежить від ширини фрези. Необхідно виконувати лише одну умову: ширина фрези повинна бути більшою за ширину уступу (по можливості не більше ніж на 3-5 мм).

При фрезеруванні прямокутних пазів ширина дискової фрези повинна дорівнювати ширині паза, що фрезерується, в тому випадку, коли биття торцевих зубів дорівнює нулю. За наявності биття зубів фрези розмір профрезерованого такою фрезою паза буде відповідно більше розміру ширини фрези. Це слід мати на увазі, особливо при обробці точних по ширині пазів.

Установка на глибину різання може здійснюватись за розміткою. Для чіткого виділення ліній розмітки заготівлю попередньо забарвлюють крейдовим розчином і на прокресленій креслилкою рейсмасу лінії кернером наносять поглиблення (керни). Установку на глибину різання лінії розмітки здійснюють пробними проходами. При цьому стежать, щоб фреза зрізала припуск тільки на половину заглиблень від кернера.

При налагодженні верстата на обробку пазів дуже важливо правильно встановити фрезу щодо заготовки, що обробляється. У тому випадку, коли заготовку встановлюють у спеціальному пристрої, її положення щодо фрези визначається самим пристроєм.

Точну установку фрез на задану глибину виготовляють спеціальними установками або габаритами, передбаченими у пристрої. На рис. 6 наведено схеми встановлення фрез на розмір за допомогою установок. Габарит 1 являє собою сталеву загартовану пластинку (рис. 6, а) або косинець (рис. 6 б, в), закріплені на корпусі пристосування. Між установкою та ріжучою кромкою зуба фрези прокладають мірний щуп товщиною 3-5 мм, щоб уникнути зіткнення зуба фрези із загартованою поверхнею установка. Якщо обробку однієї і тієї ж поверхні здійснюють за два проходи (чорновий і чистовий), то для встановлення фрези від одного і того ж габариту застосовують щупи різної товщини.

Фрезерування уступів та пазів набором дискових фрез. При обробці партії однакових деталей одночасне фрезерування двох уступів двох і більше пазів може здійснюватися набором фрез. Для отримання необхідної відстані між уступами та пазами на оправку між фрезами поміщають відповідний набір настановних кілець.

При обробці заготовок набором фрез по габариту встановлюється одна фреза, так як взаємне розташування набору на оправці досягається підбором настановних кілець. При встановленні фрез на заданий розмір вдаються до використання спеціальних настановних шаблонів. Для точної установки фрез застосовують плоскопаралельні кінцеві заходи та індикаторні упори. На рис. 7 показано схему розташування індикаторних упорів на горизонтально-фрезерному верстаті для точної установки фрез при поперечних і вертикальних переміщеннях столу. Піднімати та опускати стіл на задану величину за допомогою такого пристрою можна при прискореному переміщенні, не боячись помилитися у відліку.

Доцільність обробки уступів і пазів набором фрез можна встановити, виходячи з сумарних витрат часу (калькуляційний час), що припадають на одну деталь для варіантів обробки пазів, що зіставляються.

Фрезерування уступів та пазів кінцевими фрезами. Уступи та пази можуть бути оброблені кінцевими фрезами на вертикально-і горизонтально-фрезерних верстатах. Кінцеві фрези (ГОСТ 17026-71*) призначені для обробки площин, уступів та пазів. Їх виготовляють з циліндричним та конічним хвостовиком. Кінцеві фрези виготовляють із нормальними та великими зубами. Фрези з нормальними зубами застосовують при напівчистовій та чистовій обробці уступів та пазів. Фрези з великими зубами використовують для чорнової обробки.

Кінцеві фрези обдирні із затильованими зубами (ГОСТ 4675-71) призначені для чорнової обробки заготовок, отриманих литтям, куванням.

Кінцеві фрези твердосплавні (ГОСТ 20533-75-20539-75) виготовляють двох типів: оснащені коронками твердих сплавів для діаметрів 10-20 мм і гвинтовими пластинками (для діаметрів 16-50 мм).

Мал. 6. Застосування установок для фрез

В даний час інструментальні заводи випускають цілісні твердосплавні кінцеві фрези діаметром 3-10 мм і кінцеві фрези з цілою робочою частиною твердосплавної, впаяної в сталевий конічний хвостовик. Діаметр фрез 14-18 мм, кількість зубів три. Застосування твердосплавних фрез особливо ефективно при обробці пазів і уступів у заготовках із загартованих та важкооброблюваних сталей.

Точність пазів по ширині при обробці їх мірним інструментом, яким є дискові та кінцеві фрези, значною мірою залежить від точності фрез, що застосовуються, а також від точності, жорсткості фрезерних верстатів і від биття фрези після закріплення в шпинделі. Нестача мірного інструменту - втрата його номінального розміру при зносі та після перетікання. У кінцевих фрез після першої ж переточування по циліндричній поверхні спотворюється розмір діаметром, і вони виявляються непридатними для отримання точних розмірів паза по ширині.

Отримати точний розмір по ширині паза можна його обробкою за два проходи: чорновий та чистовий. При чистовій обробці фреза лише калібруватиме паз по ширині, зберігаючи протягом тривалого часу свій розмір.

Останнім часом з'явилися патрони для закріплення кінцевих фрез, що дозволяють встановлювати фрезу з ексцентриситетом, що регулюється, тобто регульованим биттям. На рис. 8 показаний цанговий патрон, який застосовується на Ленінградському верстатобудівному об'єднанні ім. Я. М. Свердлова. У корпусі патрона розточено отвір ексцентрично на 0,3 мм щодо його хвостовика. У цей отвір вставляється втулка під цанги з таким самим ексцентриситетом щодо внутрішнього діаметра. Втулка кріпиться до корпусу двома болтами. При повороті втулки гайкою при злегка відпущених болтах відбувається умовне збільшення діаметра фрези (одно розподіл на лімбг відповідає збільшенню діаметра фрези на 0,04 мм).

При обробці пазів кінцевою фрезою стружку необхідно відводити вгору по гвинтовій канавці, щоб вона не псувала оброблену поверхню і не викликала поломки зуба фрези. Це можливо у тому випадку, коли напрямок гвинтової канавки збігається з напрямком обертання фрези, тобто при їх однойменному напрямку. Однак, осьова складова сили різання Рх при цьому буде спрямована вниз для виштовхування фрези з гнізда шпинделя. Тому при обробці пазів кріплення фрези доводиться виконувати надійніше, ніж при обробці кінцевою фрезою відкритої площини. Напрямок обертання фрези та гвинтової канавки, як і у разі обробки торцевими та циліндричними фрезами, має бути різноіменним, тому що в цьому випадку осьова складова сили різання буде спрямована у бік гнізда шпинделя і прагнути затягнути оправлення з фрезою в гніздо шпинделя.

Мал. 8. Патрон для фрезерування мірних пазів стандартними фрезами

Мал. 9. Фрезерування похилої площини у лещатах

Мал. 10. Фрезерування виїмки корпусної деталі

Інші види робіт виконуються кінцевими фрезами. Крім обробки уступів та пазів кінцеві фрези застосовуються для виконання інших робіт на вертикально-і горизонтально-фрезерних верстатах.

Кінцеві фрези застосовуються для обробки відкритих площин: вертикальних, горизонтальних та похилих. На рис. 9 показано фрезерування похилої площини в універсальних лещатах. Прийоми обробки площин кінцевими фрезами нічим не відрізняються від прийомів обробки уступів та пазів. Кінцевими фрезами можна обробляти різні виїмки (гнізда). На рис. 10 показано фрезерування виїмки кінцевою фрезою. Фрезерування виїмок у заготовці провадиться за розміткою. Зручніше спочатку провести попереднє фрезерування контуру виїмки (не доходячи до ліній розмітки), а потім остаточне фрезерування контуру.

У тих випадках, коли потрібно вифрезерувати вікно, а не виїмку, необхідно під заготовку підкласти відповідну підкладку, щоб не пошкодити лещата в момент виходу кінцевої фрези.

Фрезерування уступів торцевою фрезою. Уступи можна фрезерувати як на вертикально, так і на горизонтально-фрезерних верстатах. Обробку деталей із симетрично розташованими уступами можна здійснювати при закріпленні заготовок у двопозиційних поворотних столах. Після фрезерування першого уступу пристрій повертають на 180° і ставлять у другу позицію для фрезерування другого уступу.