|
Уступы и пазы могут быть обработаны концевыми фрезами на вертикально- и горизонтально-фрезерных станках.
Концевые фрезы (ГОСТ 8237 - 57) предназначены для обработки плоскостей, уступов и пазов. Их изготовляют с цилиндрическим и коническим хвостовиком (рис. 86).
Концевые фрезы изготовляют с нормальными и крупными зубьями. Фрезы с нормальными зубьями применяют при получистовой и чистовой обработке уступов и пазов. Фрезы с крупными зубьями используют для черновой обработки.
Концевые фрезы обдирочные с затылованными зубьями по ГОСТ 4675 - 71 (рис. 87) предназначены для черновой обработки заготовок, полученных литьем, свободной ковкой и т. д.
На рис. 88 показана новая конструкция обдирочной концевой фрезы. Зубья этой фрезы острозаточенные, а не затылованные, и с неравномерным окружным шагом. Такие фрезы обладают большей виброустойчивостью, повышенной стойкостью, более высокой (на 60 - 70%) производительностью по сравнению со стандартными фрезами.
Концевые твердосплавные фрезы (ГОСТ 8720 - 69) изготовляют двух типов: оснащенные коронками твердых сплавов для диаметров 10 - 20 мм и винтовыми пластинками (для диаметров 16 - 50 мм). На рис. 89 показана концевая фреза со сменными твердосплавными пластинками, переставляемыми без съема фрезы со станка. Такие фрезы имеют диаметр 40, 50 и 63 мм.
В настоящее время инструментальные заводы выпускают цельные твердосплавные концевые фрезы диаметром 3 - 10 мм (рис. 90, а) и концевые фрезы с цельной твердосплавной рабочей частью, впаянной в стальной конический хвостовик. Диаметр фрез 14 ÷ 18 мм, число зубьев 3 (рис. 90, б). Применение твердосплавных концевых фрез особенно эффективно при обработке пазов и уступов в заготовках из закаленных и труднообрабатываемых сталей.
Точность пазов по ширине при обработке их мерным инструментом, каким являются дисковые и концевые фрезы, в значительной степени зависит от точности применяемых фрез, а также от точности, жесткости фрезерных станков и от биения фрезы после закрепления в шпинделе. Недостаток мерного инструмента -- потеря его номинального размера при износе и после переточек. У концевых фрез после первой же пероточки по цилиндрической поверхности искажается размер по диаметру, и они оказываются непригодными для получения точных размеров паза по ширине.
Получение точного размера по ширине паза можно достичь путем его обработки за два прохода: черновой и чистовой. При чистовой обработке фреза будет лишь калибровать паз по ширине, сохраняя в течение длительного периода времени свой размер. В последнее время появились патроны для закрепления концевых фрез, позволяющие устанавливать фрезу с регулируемым эксцентриситетом, т. е. с регулируемым биением. Это позволяет путем регулирования эксцентриситета получать точные по ширине пазы концевой фрезой, потерявшей размер после переточки.
 
На рис. 91 показан. такой патрон. Он состоит из корпуса 1, втулки 2 и колпачковой гайки 3. Регулировка ширины паза достигается путем поворота втулки 2 эксцентрично закрепленной по отношению к оси вращения фрезы 4. Фреза ко втулке крепится винтами 5. Путем поворота втулки можно смещать ось фрезы относительно оси ее вращения. На втулке патрона нанесены деления, показывающие величину смещения в сотых долях миллиметра. Диаметр фрезы выбирается на 0,1 ÷ 0,15 мм меньше номинальной ширины паза.
Наладка и настройка станка на фрезерование уступов и пазов концевыми фрезами
Закрепление фрез. У концевых фрез с коническим хвостовиком хвостовики по размеру меньше, чем коническое гнездо шпинделя станка, поэтому для их закрепления в шпинделе используют переходные втулки (рис. 92). Наружный конус такой втулки соответствует конусу гнезда шпинделя станка, а внутренний конус - коническому хвостовику фрезы. Концевую фрезу вставляют хвостовиком в коническое отверстие втулки. Переходную втулку вместе с фрезой устанавливают в шпиндель и затягивают шомполом.
Концевые фрезы с цилиндрическим хвостовиком закрепляют при помощи патрона (рис. 93). Он состоит из корпуса 1, устанавливаемого в шпинделе станка и затягиваемого с помощью шомпола, трех кулачков 3 и гайки 2. Кулачки стягиваются кольцевой пружиной 4, расходятся от усилия шести пружин 5, располагающихся между кулачками. Фрезу вставляют хвостовиком в цилиндрическое отверстие разжимных кулачков патрона и закрепляют гайкой 2, расположенной на переднем конце патрона и охватывающей заплечиками разжимную втулку 3. Патрон вместе с фрезой устанавливают в шпиндель вертикально-фрезерного или горизонтально-фрезерного станка и закрепляют шомполом. Съем фрезы производится после отвертывания гайки 2.
Применяют универсальные патроны, предназначенные для закрепления концевых фрез как с цилиндрическим, так и с коническим хвостовиком диаметром до 50 мм.
На рис. 94 показан патрон для закрепления концевых фрез с коническим хвостовиком. В корпус 3, закрепленный с помощью шомпола (штревеля) в шпинделе станка, вставляют сменную переходную втулку 4 с закрепленной в ней винтом 5 фрезой 1. Втулка имеет пояски П, которые при установке втулки проходят через отверстия в гайке 2, навернутой на корпус, и входят в пазы, имеющиеся на торце корпуса патрона. Положение гайки 2 фиксируется винтом 6, рабочий конец в этот момент упирается в торцовую стенку канавки К, имеющейся в корпусе. Сменная втулка закрепляется в корпусе поворотом гайки 2 или накидным ключом. После закрепления гайки 2 она принимает положение, показанное на рис. 94. Патрон снабжается сменными переходными втулками, соответствующими конусам Морзе№2, 3, 4, 5.
Концевые фрезы с цилиндрическим хвостовиком можно закреплять с помощью цангового патрона (рис. 95). Патрон с одной стороны имеет конический хвостовик, которым устанавливается в шпинделе станка и затягивается шомполом (штревелем), а с другой стороны -- коническую выточку. В эту выточку входит цанга 1, представляющая собой коническую разрезную втулку с отверстием по размеру закрепляемой фрезы. На корпус патрона навертывается гайка 2. При навертывании гайка будет сжимать цангу, закрепляя тем самым установленную в цанге фрезу.
В крупносерийном и массовом производстве применяют быстродействующие зажимные патроны.
При обработке пазов концевой фрезой стружку необходимо отводить вверх по винтовой канавке фрезы, чтобы она не портила обработанной поверхности и не вызывала поломки зуба фрезы. Это возможно лишь в том случае, когда направление винтовой канавки совпадает с направлением вращения фрезы, т. е. при их одноименном направлении (табл. 6). Однако осевая составляющая силы резания Р„при этом будет направлена вниз и стремиться вытолкнуть фрезу из гнезда шпинделя. Поэтому при обработке пазов крепление фрезы приходится выполнять более надежно, чем при обработке концевой фрезой открытой плоскости. Направление вращения фрезы и винтовой канавки, как и в случае обработки торцовыми и цилиндрическими фрезами, должно быть разно- именным, так как в этом случае осевая составляющая сила резания будет направлена в сторону гнезда шпинделя и стремиться затянуть оправку с фрезой в шпиндель (табл. 6).
 
В табл. 6 указаны правила выбора направления вращения шпинделя при фрезеровании пазов и открытых плоскостей концевыми фрезами с винтовыми канавками.
Наладка и настройка на фрезерование уступа. Рассмотрим пример фрезерования уступов в детали (см. рис. 80). Выбираем концевую фрезу с пластинками твердого сплава Т15К6 и коническим хвостовиком диаметром D=40 мм, с числом зубьев z= 6. Чтобы стружка отводилась вверх по винтовым канавкам для правого направления шпинделя, выбираем фрезу с правым направлением винтовых канавок.
Заготовку устанавливают, выверяют и закрепляют точно так же, как и в случае фрезерования дисковой фрезой. Концевую фрезу закрепляем в переходной втулке (см. рис. 92) и вместе с втулкой вставляем в коническое отверстие шпинделя, предварительно протерев все посадочные поверхности, и закрепляем шомполом. Для детали (см. рис. 79) ширина фрезерования = 13 мм, глубина резания В = 4 мм.
Принимаем подачу на зуб sz=0,05 мм/зуб. Скорость резания для концевой фрезы с пластинками твердого сплава составляет v = 180 м/мин. По графику (см. рис. 48) определяем ближайшую ступень чисел оборотов. Принимаем π = 1250 об/мин. Фактическая скорость резания при этом будет v= 160 м/мин. Определяем минутную подачу (см. рис. 49): sM=400 мм/мин. Сопоставляя фрезерование уступа дисковой фрезой (стр. 63) с фрезерованием концевой фрезой, можно сделать вывод, что фрезерование таких уступов выгоднее производить дисковой фрезой, а не концевой, так как дисковые фрезы имеют соответственно большее число зубьев и допускают работу с большйми скоростями резания. Фрезерование уступа той же заготовки концевой фрезой (рис. 96) мало отличается по наладке от фрезерования уступа дисковой фрезой.
Обработка первого уступа (рис. 96, а) включает следующие приемы. Вращающуюся фрезу довести до контакта с торцовой поверхностью заготовки призмы; опустить стол до выхода фрезы за габариты заготовки; рукояткой поперечной подачи передвинуть стол с заготовкой в направлении фрезы на 13 мм; поднять стол до легкого касания верхней плоскости заготовки с вращающейся фрезой; вывести заготовку из-под фрезы и поднять стол на 4 мм; включить механическую продольную подачу и произвести фрезерование.
Обработку второго уступа (рис. 96, б) также можно производить двумя способами в зависимости от длины выступа. При небольшой длине выступа надо вывести фрезу за габариты обрабатываемой заготовки и переместить стол в поперечном направлении на расстояние, равное ширине выступа плюс диаметр фрезы. Затем включить продольную подачу и профрезеровать второй уступ. Обработать второй уступ в том случае, если ширина выступа достаточно велика, можно за два перехода: черновой и чистовой.
 
Наладка станка на обработку пазов, как и в случае их обработки дисковыми фрезами, зависит от способа отсчета размера h. Сначала разберем случай, когда размер h задан от верхней плоскости заготовки (рис. 97). Вращающуюся фрезу подвести к боковой поверхности заготовки (положение I). Опустить стол и переместить рукояткой поперечной подачи на размер а (положение II). Далее поднять стол до касания фрезы с верхней поверхностью обрабатываемой заготовки. Затем продвинуть стол в продольном направлении, вывести фрезу за габариты обрабатываемой заготовки и поднять стол на размер h; включить продольную подачу и профрезеровать паз. Теперь рассмотрим случай, когда размер паза отсчитывается от нижней опорной поверхности заготовки, установленной непосредственно на столе или на подкладке (рис. 98). В этом случае следует сначала фрезу довести до соприкосновения с подкладкой или очень аккуратно до соприкосновения с поверхностью стола, если заготовка установлена непосредственно на столе (положение I). Далее надо опустить консоль на размер h (положение II). Включить вращение фрезы и переместить стол в поперечном направлении до легкого соприкосновения с боковой поверхностью заготовки (положение III). Продвинуть стол в продольном направлении, вывести фрезу за габариты обрабатываемой заготовки и переместить поперечные салазки на размер а (положение IV).
В ряде случаев для достижения требуемого размера паза по ширине целесообразно обработку производить за две операции: черновую и чистовую. При этом чистовую обработку желательно производить твердосплавными концевыми фрезами.
|
