Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Способы и методы обработки плоскостей

02.11.2018

Обработка плоскостей на фрезерных станках может выполняться двумя основными способами — торцовыми или цилиндрическими фрезами, для которых характерны различные методы обработки: симметричный, несимметричный, встречный и попутный. При выборе того или иного способа и метода фрезерования (для конкретно заданных условий работы) необходимо руководствоваться их сравнительными особенностями, которые рассматриваются ниже.

Выбор способа обработки и размеров фрез. Торцовые фрезы по сравнению с цилиндрическими обладают рядом преимуществ: большей жесткостью крепления на станке, участием в резании двух режущих кромок — главной и вспомогательной (зачищающей) (рис. 36, а, б), большим углом контакта W с заготовкой (рис. 36, в, г) и сравнительно более доступными способами оснащения их пластинками твердого сплава.

Благодаря этому использование торцовых фрез способствует повышению производительности фрезерования плоскостей, уменьшению шероховатости обработанной поверхности и их применение, как правило, является более предпочтительным.

Вместе с тем для работы на горизонтально-фрезерных станках цилиндрические фрезы более удобны и особенно незаменимы, когда обработка нескольких поверхностей ведется набором фрез, одновременно закрепляемых на центровых оправках.

Размеры фрез характеризуются диаметром, а для цилиндрических фрез и длиной.

Диаметр торцовой фрезы Dт принимают таким, чтобы обработка поверхности заготовки производилась за один проход. Практикой установлено следующее соотношение

где В — ширина фрезеруемой поверхности, мм.

Диаметр цилиндрических фрез Dц целесообразно принимать возможно меньшим, но не менее десятикратной глубины резания t. Это объясняется тем, что при работе цилиндрическими фрезами меньшего диаметра соответственно уменьшается крутящий момент силы сопротивления резанию, что в свою очередь уменьшает расход мощности на резание.

Длину цилиндрических фрез обычно принимают примерно на 10 мм больше ширины фрезеруемой поверхности.

Выбор метода фрезерования. Для обработки плоскостей торцовыми фрезами возможны два метода фрезерования: симметричный и несимметричный. В первом случае оси фрезы и обрабатываемой поверхности совпадают, во втором они смещены относительно, друг друга.

Из рис. 37 видно, что при одинаковой подаче на зуб Sz при несимметричном фрезеровании уменьшается начальная толщина срезаемого слоя ан и удлиняется путь врезания зуба в заготовку lк. Это в свою очередь снижает силу и резкость ударов, воспринимаемых зубьями фрезы в моменты внедрения в обрабатываемый материал, значительно повышает ее стойкость и уменьшает опасность возникновения вибраций. Таким образом, для фрезерования торцовыми фрезами предпочтительным является несимметричный метод.

Исследованиями установлено, что наиболее благоприятные условия врезания зубьев торцовой фрезы создаются, если ее набегающая сторона смещена относительно заготовки на величину С (рис. 37,б), значение которой определяется из следующего равенства:

где D — диаметр фрезы, мм.

При работе цилиндрическими фрезами практическое применение получили: встречное фрезерование (рис. 38, а) — когда обрабатываемая заготовка перемещается навстречу вращающимся зубьям фрезы, и попутные (рис. 38, б) — если направления этих движений совпадают. Каждый из указанных методов имеет свойственные ему достоинства и недостатки.

Толщина срезаемого слоя (стружки) при встречном фрезеровании увеличивается постепенно, что благоприятно сказывается на стойкости фрезы, так как ее зубья не испытывают резких ударов. Однако в моменты врезания в точке А (см. рис. 38, а) толщина срезаемого слоя равна нулю и зуб некоторый участок своего пути не режет, а скользит, уплотняя обработанную поверхность. Вследствие этого повышается износ зуба по задней поверхности и увеличивается шероховатость обрабатываемой поверхности. Кроме того, вертикальная составляющая сила резания Pв при встречном фрезеровании стремится приподнять заготовку, поэтому последнюю необходимо более сильно закреплять.

К достоинствам встречного фрезерования следует отнести возможность его осуществления на любом станке, так как горизонтальная составляющая силы резания Pr направлена против движения подачи, благодаря чему зазоры в винтовой передаче стола станка постоянно выбираются.

При попутном фрезеровании зубья инструмента начинают резание с наибольшей толщины срезаемого слоя и сразу воспринимают наибольшую нагрузку, что отрицательно влияет на стойкость фрезы. По этой причине попутное фрезерование нельзя применять для обработки заготовок с твердой коркой. Однако для этого метода обработки характерно отсутствие вредного скольжения зубьев в моменты врезания в металл, сила резания P стремится отжать заготовку вниз к столу станка, расход мощности несколько уменьшается за счет того, что подача S направлена в сторону резания. Все это оказывает благоприятное действие на стойкость фрезы, позволяет уменьшить шероховатость обрабатываемой поверхности и способствует более спокойной работе.

Преимущества попутного фрезерования перед встречным могут быть использованы только при хорошем состоянии станка и особенно при отсутствии зазора в сопряжении винт — гайка продольной подачи стола. В противном случае при большом зазоре может произойти заедание и даже поломка фрезы. Это явление наглядно можно проследить по рис. 39, на котором показано изменение зазора в винтовой передаче стола в разные моменты попутного фрезерования.

В промежутки времени, когда зубья фрезы не находятся в контакте с заготовкой (рис. 39, а), стол станка перемещается влево усилением подачи Ps. Ходовой винт 1, вращаясь вправо (по ходу часовой стрелки), отталкивается своими витками от неподвижной гайки 2, и зазор в соединении образуется слева. Когда же очередной зуб врезается в обрабатываемый металл (рис. 39,б), фреза за счет горизонтальной составляющей усилия резания Pг, не встречая значительного сопротивления, подтягивает под себя заготовку совместно со столом на величину зазора в резьбовом соединении, который окажется теперь справа. В такие моменты резко возрастает подача и нагрузка на зубья. После выхода зуба из металла движение стола прекращается до тех пор, пока вращающийся ходовой винт вновь не выберет зазор справа и не начнет отталкиваться от неподвижной гайки и т. д.

Чтобы устранить указанное явление, современные станки оснащают специальными устройствами для периодической регулировки зазора в сопряжении винт — гайка или автоматического выбора его в процессе работы. Поэтому при обработке попутным методом фрезеровщик должен заранее знать возможности станка и, если необходимо, своевременно отрегулировать зазор в винтовой передаче стола.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: