Фрезы и фрезерные станки

Каждый зуб фрезы (рис.53) имеет следующие конструктивные элементы: переднюю поверхность (I), по которой сходит стружка; заднюю поверхность (2), которая обращена к обработанной поверхности заготовки; режущее лезвие (3), образованное пересечением передней и задней поверхностей; спинку зуба (4) и ленточку f.

У зубьев цилиндрических фрез различают углы: передний угол γ, измеряемый в плоскости, перпендикулярной к режущему лезвию; главный задний угол α, измеряемый в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы; угол наклона зубьев ω (рис.54а).

Передний угол γ облегчает образование и сход стружки. Главный задний уголα обеспечивает благоприятные условия перемещения задней поверхности зуба относительно поверхности резания и уменьшает трение на этой поверхности. Угол наклона зубьев ω обеспечивает более спокойные условия резания по сравнению с прямым зубом и придает необходимое направление сходящей стружке. f - круглошлифованная ленточка шириной не более 0,1мм, которая оставляется на задней поверхности при заточке всех типов фрез, кроме прорезных (шлицевых) и отрезных, зуб которых затачивается без ленточки. Наличие ленточки на каждом зубе свидетельствует о качественной заточке фрезы по всему диаметру.

Классификация фрез производится по различным признакам.

По форме зуба различают фрезы с остроконечными и затылованными зубьями. У фрез с остроконечными зубьями передняя и задняя поверхности плоские. Заточка производится по задней поверхности. У фрез с затылованными зубьями передняя поверхность плоская, а задняя выполнена по спирали Архимеда. Спираль Архимеда - это путь, описываемый точкой, равномерно движущейся по лучу, который в свою очередь равномерно вращается вокруг своего начала. При переточке по передней поверхности профиль зуба фрезы при этом сохраняется. Затылованные зубья выполняются обычно у фасонных фрез.

По способу закрепления на станке различают фрезы насадные и с хвостовиком (коническим или цилиндрическим).

По направлению вращения фрезы подразделяются на праворежущие или леворежущие (по часовой или против часовой стрелки).

По форме режущего лезвия - лезвие прямое или винтовое.

По конструкции - цельные или сборные с напайными или вставными ножами. Цельные фрезы изготовляют из инструментальных сталей. Корпуса сборных фрез - из конструкционных сталей, а рабочие части зубьев выполняют из пластинок быстрорежущей стали или твердых сплавов.

Наиболее распространенной является классификация фрез по назначению и виду обрабатываемой поверхности.

Цилиндрические фрезы (рис.54а) применяются на горизонтальнофрезерных станках при обработке плоских поверхностей шириной до 120 мм при условии, что ширина В обрабатываемой поверхности на заготовке на 5... 6 мм меньше длины рабочей части фрезы. цилиндрические фрезы изготавливаются насадными с центральным отверстием со шпоночной канавкой. Цилиндрические фрезы надеваются на оправки и крепятся на них с помощью затяжных гаек. Цилиндрические фрезы могут изготовляться как цельные, так и сборные, зубья цилиндрических фрез являются винтовыми, расположенными под углом ω =. 20 ÷ 30° к оси фрезы. При фрезеровании широких плоских поверхностей пользуются сдвоенными фрезами, имеющими противоположное направление винтовых канавок. Цилиндрические фрезы могут иметь как крупные, так и мелкие зубья. Фрезами с крупными зубьями обычно пользуются для черновой обработки, мелкими - для чистовой. Фрезы с крупными зубьями имеют лучший теплоотвод и допускают большее количество переточек, но работают менее спокойно.

Концевые фрезы (рис.54 б) имеют наружный диаметр D рабочей части от 3 до 50 мм. Присоединительная часть концевых фрез диаметром D <14 мм цилиндрическая, а фрез диаметром D > 20мм - коническая. В диапазоне диаметров D = 14 ÷ 20 мм присоединительная часть может быть выполнена как цилиндрической, так и конической. Основным рабочим участком режущей части концевых фрез является цилиндрический участок длиной l, которым фрезеруется поверхность на заготовке шириной B < l. Зубья, расположенные на цилиндрической части фрезы, обычно делаются винтовыми, с углом ω = 20°. Рабочим участком является также часть торцовой поверхности, на которой имеются режущие зубья. Концевые фрезы применяют для обработки открытых пазов и при копировально-фрезерной обработке стенок замкнутых профильных углублений и отверстий в плоских заготовках. Концевые фрезы предназначены в основном для работы на вертикально-фрезерных станках но могут быть использованы и на горизонтальнофрезерных станках.

Торцовые фрезы (рис.54а) отличаются от концевых фрез соотношением размеровD /l (для торцовых фрезD /l = 4 ÷ 6; для концевых фрезD /l = 0,2 ÷ 0,5. Стандартные торцовые фрезы имеют диаметры D = 60 ÷ 600мм и цилиндрические отверстия для установки на оправки. Фрезы небольших диаметров изготовляются цельными (до D =110 мм) больших диаметров - сборными. Предназначены торцовые фрезы для обработки плоских поверхностей, лежащих как в одной, так и а разных по высоте плоскостях. Этими фрезами больших диаметров можно за один проход обрабатывать заготовки шириной до 500мм. Применяются торцовые фрезына мощных горизонтально- и вертикально-фрезерных станках, а также на агрегатных станках. Для высокопроизводительного фрезерованияза последнее время нашли широкое применение торцовые фрезы, армированные твердосплавными пластинками. Число зубьев твердосплавной торцовой фрезы принимают в пределах:

для обработки чугуна z = (0,08 ÷0,1) D (зуб/мм),

для обработки стали z = (0,04 ÷ 0,06) D (зуб/мм).

Дисковые фрезы (рис.54г) имеют диаметрD = 60 ÷ 110мм и цилиндрические отверстия для крепления на оправке. Режущие зубья дисковых фрез выполняютсяна цилиндрической внешней поверхности, а также на одной (односторонние) или на обеих (двухсторонние) торцовых поверхностях. Предназначены дисковые фрезы для фрезерования канавок различного назначения В = 6÷16мм.

Для фрезерования Т-образных пазов используются дисковые фрезы специальной конструкции (рис.54д). Фрезы этого типа имеют цилиндрический или конический хвостовик. Диаметр рабочей частиD = 10 ÷54мм; ширина В = 7,5 ÷ 40мм.

Отрезные фрезы (рис.54е) предназначены для разрезки сортового прокатана мерные заготовки на горизонтально-фрезерных станках.

Зубья этих фрез выполнены только на внешнем диаметре. Отрезные фрезы имеют рабочий диаметр D = 60 ÷ 200 мм и ширину В = 1 ÷ 5 мм.

Прорезная (шлицевая) фреза предназначена для фрезерования узких щелей и шлицев в головках винтов и шурупов. Прорезные фрезы имеют диаметрыD = 40 ÷ 75 мм и ширину В - 0,2 ÷ 5 мм. По конструкции похожа на отрезную фрезу, но с большим числом мелких зубьев.

Шпоночные фрезы (рис.54ж) используются для фрезерования шпоночных канавок. Стандартные шпоночные фрезы имеют диаметр В = 3 ÷ 40 мм и устанавливаются на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках.

Угловые фрезы (рис.54з) предназначены для фрезерования профильных угловых канавок, как правило, в инструментальном производстве. Угловые фрезы могут быть одноугловыми и двухугловыми, симметричными и ассиметричными и т.д. Угловые фрезы имеют диаметрыD = 35 ÷ 90 мм. Их применяют на универсально-фрезерных станках.

Фасонные фрезы имеют различный профиль лезвий. На рисунке 54и показана фреза с выпуклым полукруглым профилем лезвия. Фасонные фрезы предназначены для фрезерования канавок и выступов фасонного профиля. Они имеют диаметры D = 45 ÷ 90 мм. Применяются фасонные фрезы преимущественно на горизонтально-фрезерных станках.

По классификации ЭНИМС фрезерные станки относятся к 6 группе металлорежущего оборудования, в которую включены следующие типы фрезерных станков: I - вертикальные консольные; 2 - непрерывного действия; 4 - копировальные и гравировальные; 5 - вертикальные бесконсольные; б - продольные; 7 - консольные широкоуниверсальные;

8 - горизонтальные консольные; 9 - разные фрезерные.

Область применения фрезерных станков очень велика. В настоящее время обработка металлов фрезерованием занимает, наряду с токарной обработкой, ведущее место в различных отраслях машиностроения.

В обозначении модели фрезерного станка третья цифра, а для крупных фрезерных, станков и четвертая, условно обозначают основные размеры стола станка. Так, например, у станка модели 612 (6 - фрезерные, I - вертикальные консольные) цифра 2 обозначает, что данный станок имеет, стол №2 с размерами (320 х 1250). Размеры столов, соответствующие их условным номерам: 0 - 200х800; I - 250х1000; 2 - 320х1250;

3 - 400х1600; 4 - 630х1250... 12 - 1800х6000.

Рис. 55

Станок состоит из фундаментной плиты I, станины коробчатой формы 2, на которой смонтированы все основные узлы стояка. В станине размещается коробка скоростей 3. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль 8. Заготовка, устанавливаемая на стол 7 в машинных тисках или приспособлении, может получать подачу в трех направлениях: продольном (перемещение стола по направляющим типа ласточкина хвоста) (S_пр); поперечном (перемещение по направляющим консоли) (S_п) и, вертикальном (перемещение консоли по направляющим станины) (S_в). Главным движением является вращение шпинделя (v). Внутри консоли размещена коробка подач 9. Вверхней частистанины расположен хобот 5. По его направляющим перемещается подвеска, 6 с подшипником для поддержания второго конца длинной оправки с фрезой.

Вертикально-фрезерные консольные станки имеют много общих унифицированных деталей и узлов с горизонтально-фрезерными консольными станками. В станине 1 размещена коробка скоростей 2. Шпиндельная головка 3 смонтирована в верхней части станины и может поворачиваться в вертикальной плоскостиS_у. При этом ось шпинделя 4, можно поворачивать под углом к плоскости рабочего стола 5. Главным движением является вращение шпинделя (v). Стол, на котором закрепляют заготовку, имеет продольное перемещение (S_пр) по направляющим салазок 6. Салазки имеют поперечное перемещение (S_п) по направляющим консоли 7, которая перемещается по вертикальным направляющим станины (S_в). Таким образом, заготовка, установленная на столе, может получать подачу в трех направлениях. В консоли смонтирована коробка подач 8.

Для установки заготовок на фрезерных станках применяются следующие приспособления: поворотные тиски (машинные), делительные головки и специальные установочные приспособления. В качестве вспомогательного инструмента применяют фрезерные оправки для закрепления фрез и передачи крутящего момента, от шпинделя станкана фрезу.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: