|
Торцовые фрезы предназначены для обработки плоскостей на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках. Торцовые фрезы в отличие от цилиндрических имеют зубья, расположенные на цилиндрической поверхности и на торце.
Торцовые фрезы делятся на насадные (ГОСТ 9304 - 69) с мелкими зубьями (рис. 53, а) и с крупными зубьями (рис. 53, б) и насадные со вставными ножами по ГОСТ 1092 - 69 (рис. 53, в).
Основными размерами торцовых фрез являются: диаметр -- D, длина фрезы -- L, диаметр отверстия -- d и число зубьев -- z.
Торцовые фрезы по сравнению с цилиндрическими имеют ряд преимуществ, главными из которых являются:
более жесткое крепление на оправке или шпинделе;
более плавная работа из-за большого числа одновременно работающих зубьев.
Поэтому обработку плоскостей в большинстве случаев целесообразно проводить торцовыми фрезами.
Торцовые фрезы, как и цилиндрические, делятся на праворежущие и лев о режущие.
Праворежущими называют такие фрезы, которые при работе должны вращаться по часовой стрелке (рис. 54, а), а леворежущие - против часовой стрелки (рис. 54, б), если смотреть на фрезу или фрезерную головку сверху (при работе на вертикально-фрезерном станке).
Широкое распространение получили торцовые фрезы, оснащенные пластинками твердых сплавов. Фрезерование плоскостей торцовыми твердосплавными фрезами является более производительным, чем фрезерование цилиндрическими фрезами.
В последнее время большое распространение получили торцовые фрезы с неперетачиваемыми твердосплавными пластинками.
Наладка и настройка станка для выполнения различных работ. При работе на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами наладка и настройка принципиально ничем не отличаются от наладки и настройки горизонтально-фрезерного станка при работе цилиндрическими фрезами. Поэтому остановимся лишь на отличительных особенностях наладки и настройки при фрезеровании торцовыми фрезами.
Установка и закрепление торцовых фрез на вертикально-фрезерных и горизонтально-фрезерных станках. Торцовые насадные фрезы закрепляют на концевых оправках (рис. 55). Фрезерные станки снабжают комплектом оправок с одинаковыми коническими хвостовиками, но с разными диаметрами цилиндрической части: 16, 22, 27, 32, 40 и 50 мм. Фреза обычно соединяется с оправкой 1 с помощью шпонки 2, входящей в паз фрезы. При выборе оправки следует следить за тем, чтобы для праворежущих фрез резьба оправки и винта 3 для затяжки фрезы была также правой, а для леворежущих фрез - левой (во избежание самоотвинчивания).
Торцовые фрезы большого диаметра (125 мм и выше) изготовляют насадными. Они могут иметь цилиндрические или конические посадочные отверстия.
Фрезы с коническим посадочным отверстием закрепляют на конусе 2 фрезерной оправки (рис. 56) с помощью вкладыша 3 и винта 4. Вкладыш 3 входит в паз, имеющийся в корпусе фрезы. Оправка с коническим хвостовиком 2 входит в коническое отверстие шпинделя станка и затягивается затяжным винтом (шомполом), который ввертывается в резьбовое отверстие 1 оправки при помощи ключа. Такой способ крепления фрезы применяется чаще всего на вертикально- и горизонтально- фрезерных станках и обеспечивает наиболее точное центрирование фрезы, а следовательно, и наименьшее биение зубьев фрезы после ее установки и закрепления.
Фрезы с цилиндрическим посадочным отверстием крепят непосредственно на цилиндрическом конце шпинделя. Для передачи крутящего момента шпонки 3, закрепленные на торцовой поверхности шпинделя 2, входят в соответствующие пазы в корпусе фрезы. Фрезу насаживают цилиндрической выточкой на конец шпинделя и крепят к торцу шпинделя с помощью четырех винтов 1, входящих в резьбовые отверстия конца шпинделя (рис. 57).
Настройка вертикально- фрезерных станков на соответствующие режимы резания производится так же, как и настройка горизонтально-фрезерных станков.
Выбор типа и размера фрезы. Стандартом предусмотрено, что у торцовых насадных фрез (см. рис. 53) параметры определены однозначно, т. е. каждому диаметру торцовой фрезы соответствует определенное значение длины фрезы L, диаметра отверстия d и числа зубьев z.
Диаметр торцовой фрезы выбирается в зависимости от ширины фрезерования t по формуле
D = (0,6 + 0,8) t.
Для черновой обработки выбирают торцовые насадные фрезы со вставными ножами или с крупными зубьями (см. рис. 53, б, в). При чистовой обработке следует взять торцовые насадные фрезы с мелкими зубьями (см. рис. 53, а).
Однако во всех случаях надо отдать предпочтение торцовым фрезам, оснащенным твердыми сплавами, так как машинное время обработки в этом случае значительно сокращается за счет увеличения скорости резания.
Рассмотрим настройку горизонтально-фрезерного станка 6М82 или вертикально-фрезерного станка 6М12П на черновое фрезерование той же заготовки (см. стр. 41) из стали 45 (σв= 75 кГ/мм2), ширина фрезерования t=75 мм, глубина резания В=5 мм.
В данном случае выберем торцовую фрезу с пластинками твердого сплава Т15К6. Диаметр фрезы D= 150 мм, z=6. Геометрические параметры: γ=5°, α=6°. Подача на зуб sz выбирается в пределах 0,1 - 0,3 мм/зуб. При глубине резания B=5 мм и sz =0,2 мм/зуб скорость резания по нормативам режимов резания v=250 м/мин.
Число оборотов шпинделя легко определить по графику (см. рис. 48). На графике видно, что при D=150 мм и v=250 м/мин ближайшая ступень чисел оборотов станка будет n = 500 об/мин. Теперь по номограмме (см. рис. 49) определим ближайшую минутную подачу, имеющуюся на указанных консольно-фрезерных станках sM= 630 мм/мин.
Непосредственный подсчет дает примерно тот же результат:
sM= sZ* z * n = 1,2 * 500 = 600 мм/мин.
Ближайшая ступень минутных подач будет sM=630 мм/мин.
Итак, сопоставляя значения минутных подач при фрезеровании цилиндрической фрезой из быстрорежущей стали Р18: sM=250 мм/мин (см. стр. 33: и sM= 630 мм/мин - при фрезеровании торцовой фрезой с пластинками твердого сплава Т15К6 видим, что минутная подача в последнем случае в 2,4 раза больше. Во столько же раз сокращается и машинное время обработки той же детали при фрезеровании торцовой твердосплавной фрезой.
При черновом фрезеровании такой же заготовки из серого чугуна необходимо взять фрезу, оснащенную пластинками твердого сплава ВК8 или ВК6. Геометрические параметры фрезы: γ=0°, α=6 - 8°. Подача на зуб соответственно больше, чем при обработке стали (sz=0,2 - 0,6 мм/зуб), скорость резания значительно меньше, чем при обработке стали, а именно: v 50 - 130 м/мин.
При чистовом фрезеровании стали и чугуна твердосплавными фрезами для получения поверхности более высокого класса чистоты подачи на зуб уменьшают, а скорость резания соответственно повышают в зависимости от марки обрабатываемого материала, марки твердого сплава и других условий обработки.
Установка торцовой фрезы на глубину резания при работе на вертикально-фрезерном станке ничем не отличается от рассмотренного ранее случая установки цилиндрической фрезы на глубину резания.
При фрезеровании торцовой фрезой на горизонтально-фрезерном станке (рис. 58) применяют следующий порядок установки глубины фрезерования.
Включить станок и вращение шпинделя и с помощью рукояток продольной, поперечной и вертикальной подач осторожно подвести заготовку к фрезе до легкого касания. Рукояткой продольной подачи вывести заготовку из-под фрезы. выключить вращение шпинделя. Рукояткой поперечной подачи переместить стол в поперечном направлении на величину, соответствующую глубине резания 3 мм. После установки фрезы на требуемую глубину резания застопорить консоль стола и салазки поперечной подачи, установить кулачки включения механической подачи. Затем плавным вращением рукоятки продольной подачи стола подвести обрабатываемую заготовку к фрезе, не доводя до касания с ней, включить шпиндель, включить механическую подачу, профрезеровать плоскость, выключить станок и произвести измерение обработанной заготовки.
При фрезеровании торцовыми твердосплавными фрезами с большими скоростями резания надо уделить внимание соблюдению правил техники безопасности. В таких случаях следует применять защитные экраны или защитные очки во избежание получения ожогов лица или повреждения глаз раскаленной стружкой.
Фрезерованне наклонных плоскостей и скосов. Наклонные плоскости и скосы можно фрезеровать торцовыми фрезами на вертикально-фрезерных станках, устанавливая заготовки под требуемым углом, как и при обработке цилиндрическими фрезами, применяя универсальные тиски (рис. 59, а), поворотные столы или специальные приспособления (рис. 59, б). Фрезерование наклонных плоскостей 1 и скосов торцовыми фрезами 2 можно производить также путем поворота шпинделя, а не заготовки. Это возможно на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная бабка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости, например, как у станка 6М12П, а также на широкоуниверсальных станках типа 6М82Ш, у которых вертикальная головка имеет поворот в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Фрезерование наклонных плоскостей и скосов торцовыми фрезами можно производить с помощью накладной вертикальной головки.
Накладная вертикальная головка является специальной принадлежностью горизонтально-фрезерного станка.
На рис. 60, а показана одна из конструкций накладной вертикальной головки, а на рис. 60, б - различные положения шпинделя. Корпус 2 (рис. 60, а) накладной головки установлен на вертикальных направляющих станины станка и закреплен болтами 1. Шпиндель 5 вращается в поворотной части 6 головки. Освободив болты, соединяющие поворотную часть 6 головки с корпусом, шпиндель можно повернуть в вертикальной плоскости и под любым углом по шкале 4.
Кольцо 3 служит для съема головки. Вращение от шпинделя станка к шпинделю головки передается при помощи пары цилиндрических зубчатых колес 7 и 8. Колесо 8 конусным хвостовиком насаживают на шпиндель горизонтально-фрезерного станка, оно передает вращение от шпинделя станка колесу 7, а затем через пару конических колес шпинделю 5 накладной вертикальной головки. В коническое отверстие шпинделя 5 устанавливают фрезу. С помощью пары конических зубчатых колес шпиндель накладной головки можно повернуть вокруг шпинделя станка на 360°, а следовательно, установить фрезу под любым углом к плоскости стола (рис. 60, б). Наличие накладной вертикальной головки значительно расширяет технологические возможности горизонтально-фрезерных станков.
Проверка биения торцовых фрез. Схема проверки биения зубьев торцовых фрез аналогична рассмотренной ранее (см. рис. 46).
Биение главной и вспомогательных режущих кромок не должно превышать величин, указанных в табл. 4.
|
