Основные сведения о токарной обработке (стр. 3 из 9)
Шпиндель (см. рис. 3) —жесткий пустотелый вал, на переднем конце которого устанавливаются и закрепляются фрезы. Конический участок 1 отверстия, имеющий стандартную конусность 7: 24 (разность диаметров конуса 7 мм на длине 24 мм), предназначен для установки фрез с помощью оправок или переходных втулок а цилиндр 3 служит для непосредственной установки крупногабаритных фрез. Поводки 2 предусмотрены для передачи крутящего момента от шпинделя к фрезе.
Хобот В - в станках с горизонтальным шпинделем предназначен для поддержания свободного конца фрезерной оправки серьгой 5, Его вылет из станины можно регулировать и фиксировать в необходимом положении.
Консоль Е — чугунная отливка коробчатой формы, внутри которой размещены: электродвигатель привода подачи, коробка подач и механизм ее переключения. Вертикальным пазом типа «ласточкин хвост» она соединяется с направляющими станины; по горизонтальным - прямоугольным направляющим перемещаются салазки.
Салазки Д - являются промежуточным узлом между консолью и
столом станка. Нижним пазом салазки установлены на горизонтальных направляющих консоли и перемещаются по ним в попе
речном направлении, верхний паз типа «ласточкин хвост» служит
направляющей для стола.
Стол Г расположен на салазках и перемещается по ним в продольном направлении. На нем устанавливаются и закрепляются обрабатываемые заготовки (непосредственно или при помощи различных приспособлений). Для этой цели со стороны рабочей плоскости.
Рис. 7. Горизонтальный консольно-фрезерный станок мод. 6Р82Г: Л — основание; Б — станина; б — хобот; Г — стол; Д — салазки; Е — консоль, в нем предусмотрены продольные Т-образные пазы
С помощью консоли и салазок столу консольно-фрезерного станка можно сообщить движения подачи в трех взаимно перпендикулярных направлениях: продольном, поперечном и вертикальном.
Универсально-фрезерные станки отличаются от рассмотренного выше горизонтального тем, что стол у них может быть повернут в горизонтальной плоскости на угол до 45° в обе стороны. С этой целью салазки таких станков состоят из двух частей — верхней и нижней. Верхняя часть снабжена круговой градусной шкалой для отсчета угла поворота и винтовыми зажимами для фиксации углового положения.
Рис. 8. Передний конец шпинделя фрезерного станка
Вертикально-фрезерные станки выпускаются в двух исполнениях: с неповоротным и поворотным шпинделем. В последнем случае (рис. 9) шпиндель 6, смонтированный с помощью выдвижной гильзы в поворотной шпиндельной головке 3, может быть повернут в вертикальной плоскости на угол до 45° в обе стороны. Гильза со шпинделем выдвигается маховичком 4 и зажимается рукояткой 5.
Широкоуниверсальные фрезерные станки (рис. 10) отличаются наличием двух шпинделей: горизонтального 5 и поворотного 4. Последний смонтирован при помощи поворотной шпиндельной головки 3 на выдвижном хоботе 2, внутри которого встроена самостоятельная коробка скоростей с электродвигателем 1. Конструкция шпиндельной головки позволяет устанавливать шпиндель под разными углами наклона в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, что значительно расширяет технологические возможности станка при обработке деталей сложной формы.
Рис. 9. Конструктивная особенность вертикального консольно-фрезерного станка мод. 6Р12
Рис. 10. Конструктивная особенность широкоуниверсального консольно-фрезерного станка мод. 6Р82Ш
Основным инструментом для фрезерной обработки служат фрезы, которые представляют собой многолезвийный инструмент в виде тела вращения, на образующей поверхности или на торце которого расположены режущие зубья.
Применяемые в производстве фрезы можно классифицировать по ряду признаков:
по назначению — на фрезы общего назначения (цилиндрические, торцовые, концевые, отрезные, пазовые, дисковые двух- и трехсторонние, угловые) (рис. 11) и специализированные (резьбовые, зуборезные, фасонные, Т-образные и др.) — для определенных видов работ.
Рис 11. Фрезы общего назначения: а-г – цилиндрические; б — торцовые; в — концевые; г — отрезные; д — пазовые; е и ж — дисковые двух- и трехсторонние; з — угловые по направлению зубьев — на прямозубые и косозубые (винтовые); по форме зубьев — на остроконечные и затылованные; по направлению резания — на праворежущие и леворежущие; по конструкции — на цельные и сборные; по способу установки на станке — на насадные и хвостовые; по величине зубьев — на мелкозубые и крупнозубые; по материалу режущей части — на быстрорежущие и оснащенные твердым сплавом
Фрезы с винтовым расположением зубьев к осевой плоскости (см. рис. 8, а и в) обеспечивают плавное и равномерное фрезерование, так как они врезаются в металл не одновременно всей длиной зуба, а постепенно.
В практике работы на фрезерных станках наибольшее распространение получили фрезы с остроконечными зубьями, которые по форме спинки делятся на простые, с ломаной спинкой, с криволинейной спинкой и затачиваются в основном только по задним поверхностям.
Затылованная форма зуба отличается криволинейной задней поверхностью, выполненной по спирали Архимеда, и применяется для фасонных фрез с целью сохранения профиля режущей кромки при затачивании зубьев только по передним поверхностям. Направление резания свойственно только для торцовых, концевых и двухсторонних дисковых фрез, имеющих один торец.
Такие фрезы, в большинстве случаев выполняются праворежущими в процессе работы они вращаются по направлению хода часовой стрелки (если смотреть со стороны нерабочего торца или хвостовика фрезы).
Для экономии дорогостоящих инструментальных материалов цельными изготавливаются только фрезы небольшого диаметра.
В остальных случаях их выполняют спорными, состоящими из корпуса, в пазах которого различными способами крепятся ножи или резцы.
Насадные фрезы снабжены посадочными отверстиями стандартных диаметров, хвостовые имеют конический или цилиндрический хвостовик.
Крупнозубые фрезы предназначены главным, образом для чернового фрезерования, мелкозубые — для чистового.
Фрезы из быстрорежущих сталей после термообработки способны сохранять режущие свойства при температуре до 600°С (873 К).
Наиболее часто их изготавливают из стали марки Р6М5, в обозначении которой первая цифра указывает среднее содержание вольфрама, вторая — молибдена (в процентах).
Твердые сплавы в виде небольших пластинок припаиваются или механически крепятся к ножам, резцам или корпусу фрезы. Они выдерживают температуру нагрева до 1000°С (1273, имеют высокую твердость, не нуждаются в дополнительной термообработке и допускают скорости резания в 4…5 раз выше, чем для фрез из быстрорежущих сталей. Однако твердые сплавы обладают повышенной хрупкостью и склонны к образованию трещин при резких изменениях температуры, что следует учитывать при эксплуатации фрез, оснащенных ими.
При обработке чугуна и цветных металлов наиболее часто применяются фрезы, оснащенные пластинками из вольфрамовых сплавов марки ВК8, а для обработки сталей — из титановольфрамовых, у которых компоненты и их содержание (кроме карбида вольфрама) обозначены буквами и цифрами. Например, сплав Т15К6 содержит 15% карбида титана, 6% кобальта и 79% карбида вольфрама.
2.3 Режим резания
Для обработки деталей фрезерный станок настраивают на определенный режим резания, который состоит из четырех элементов (рис. 12): ширины фрезерования В, глубины резания 1, подачи 5 и скорости резания v.
Шириной фрезерования считается ширина поверхности, обрабатываемой за один проход заготовки относительно фрезы (мм).
Глубиной резания называется толщина слоя металла, срезаемого за один проход заготовки относительно фрезы (мм). Для всех Видов фрезерных работ ширина фрезерования измеряется вдоль оси фрезы, а глубина резания — в радиальном направлении за исключением обработки плоскостей торцовыми и концевыми фрезами, когда их ось перпендикулярна обрабатываемой поверхности.
Рис. 12. Элементы режима резания при фрезеровании
Подачей S называется путь, проходимый заготовкой относительно фрезы в единицу времени. Различают три вида подач: на зуб, на оборот и минутную.
Подача на зуб Sг — это путь перемещения заготовки за время поворота фрезы на один зуб (мм /зуб).
Подачей на оборот So является путь перемещения заготовки за время поворота фрезы на один оборот (мм/об).
Минутной подачей Sм называют путь перемещения заготовки за одну минуту (мм/мин).
Зависимости указанных подач выражаются формулами:
Sо = Sz· Z
Sм = S0·n = Sz *·Z·* n
где z—число зубьев фрезы; n — частота вращения фрезы в минуту, об/мин.