56. Основные компоненты фрезерных станков.

Главным движением во фрезерных станках является вращение фрезы, а движением подачи — относительное перемещение фрезы и заготовки.

Фрезу или набор фрез закрепляют в оправке, один конец которой устанавливают в шпиндель, а другой — в отверстие серьги. Станины и стойки фрезерных станков представляют собой корпусные отливки коробчатой формы с ребрами жесткости и служат для размещения основных узлов станка. На станинах выполняют литые или накладные направляющие для перемещения узлов. Коробки скоростей фрезерных станков предназначены для обеспечения главного движения — вращения шпинделя с различными частотами.

57. Методы формообразования на фрезерных станках.

На фрезерных станках обрабатывают: 1) плоскости (горизонтальные, вертикальные и наклонные); 2) уступы; 3) пазы прямоугольные (открытые, полуоткрытые и закрытые); 4) Т-образные пазы (открытые и полуоткрытые); 5) направляющие типа «ласточкин хвост» (охватывающие и охватываемые); 6) многогранники; 7) угловые канавки (на периферии и торце цилиндра или конуса); 8) прямоугольные выступы кулачковых муфт; 9) зубья зубчатых колес и реек; 10) окна; 11) фасонные поверхности. Главным движением резания на фрезерном станке является вращение инструмента (фрезы). Движение подачи (продольной, поперечной и вертикальной) осуществляет заготовка. При помощи круглого поворотного стола заготовке можно сообщать круговую подачу.

Обработку открытых относительно широких плоскостей без уступов с небольшими уступами обычно осуществляют торцовыми фрезами, диаметр D которых выбирают в зависимости от ширины фрезерования В. D= (1,25…1,5)В. При фрезеровании плоскости без уступа в заготовке из конструкционной стали необходимо сдвинуть ось фрезы так, как это показано на рис. 2.1. Сдвиг К= (0,03…0,05)D. При этом резание каждый зуб фрезы начинается при меньшей толщине среза. При обработке жаропрочной стали сдвиг нужно сделать в противоположную сторону. Такая настройка станка обеспечивает повышение стойкости фрезы.

Схема, показанная на рис. 2.2, реализуется на вертикально-фрезерном станке. Такую плоскость можно обработать и на горизонтально-фрезерном станке, но тогда она должна располагаться вертикально. Плоскость, наклонную к другим под углом  можно фрезеровать, если расположить заготовку, чтобы эта плоскость была параллельна подаче.

Схемы фрезерования уступов показаны на рис. 2.3. уступ можно обрабатывать либо концевой (рис 2.3.а, на вертикально-фрезерном станке), либо дисковой фрезой (рис. 2.3.б, на горизонтально-фрезерном станке). Ширина дисковой и диаметр концевой должны быть больше ширины уступа. Набором дисковых фрез (рис. 2.4) можно одновременно фрезеровать 2 уступа.

Обработка прямоугольных и шпоночных пазов производится дисковыми, концевыми и шпоночными фрезами, а пазов для сегментных шпонок – специальными фрезами (рис. 2.5). Открытые прямоугольные пазы чаще всего фрезеруют трехсторонними дисковыми фрезами, а полуоткрытые и закрытые – концевыми. Для ввода концевой фрезы в заготовку на концах закрытого паза сверлятся отверстия соответствующего диаметра. Шпоночные закрытые пазы иногда фрезеруют за несколько проходов «маятниковым» способом. За каждый проход шпоночная фреза внедряется на 0,3…0,5 мм.

Т-образные пазы (рис. 2.6) обрабатывают за несколько операций. Сначала фрезеруется прямоугольный паз шириной а и глубиной h концевой или дисковой трехсторонней фрезой, затем специальной фрезой для Т-образных пазов, размеры которой соответствуют размерам паза, фрезеруют внутреннюю часть паза с размерами b и с. Фаски в размер е обрабатывают концевыми или дисковыми угловыми фрезами. Один из вариантов последовательности обработки Т- образного паза показан на рис. 2.7. Обработка направляющих типа «ласточкин хвост» (рис. 2.8) также осуществляется за несколько операций. Последовательность обработки охватывающих направляющих на вертикально-фрезерном станке показана на рис. 2.9. Прямоугольный паз можно обрабатывать дисковой трехсторонней фрезой, а углы не только концевой, но и дисковой одноугловой фрезой (рис. 2.10). Вариант последовательности обработки охватываемых направляющих типа «ласточкин хвост» показан на рис. 2.11. Обработка круговых прямоугольных пазов или круговых контуров осуществляется на вертикально-фрезерном станке с помощью поворотного стола (рис. 2.12), который имеет ручной или механический привод круговой подачи. При установке заготовки на поворотный стол необходимо обеспечить совпадение центра фрезеруемой дуги с осью поворотного стола.

Фасонная поверхность на фрезерном станке может быть обработана: 1) фасонной фрезой или набором фрез (рис. 2.13); 2) по разметке комбинированием двух подач; 3) с помощью накладного копира (рис. 2.14), который крепится на заготовке или над ней. В процессе фрезерования заготовке 1 и копиру 2 комбинированием двух подач сообщатся необходимые движения с таким расчетом, чтобы поверхность постоянной соприкасалась с цилиндрической частью 3 концевой фрезы.

Кулачковые муфты с выступами (канавками) на торцевых поверхностях показаны на рис. 2.15, а варианты профиля – на рис. 2.16. Число зубьев кулачков с треугольным профилем равно 15…30, с трапецеидальным – 5…11, с прямоугольным – 3…4. Боковые стороны зубьев прямоугольного профиля выполняются в виде плоскостей проходящих через геометрическую ось муфты.

Зубья кулаков треугольного и трапецеидального профилей с уменьшающейся к центру высотой позволяют обрабатывать обе стороны каждой впадины дисковой фрезой соответствующего профиля за один проход. Чтобы обработать все впадины необходимо заготовку установить и закрепить на шпинделе делительной головки, повернутой так, чтобы ось шпинделя составляла с вертикалью угол  (рис. 2.17). Если зубья треугольного и трапецеидального профиля имеют постоянную высоту (см. рис. 2.15а), то каждую сторону профиля канавки необходимо фрезеровать отдельно.

Фрезерование впадин, образующих зубья с прямоугольным профилем, производится концевыми или трехсторонними дисковыми фрезами. Последовательность фрезерования таких муфт с тремя и четырьмя кулачками показана на рис. 2.18. Трехкулачковая муфта является более технологичной, так как в ней за один проход окончательно обрабатывается одна сторона двух противоположных впадин. Следовательно, для обработки трехкулачковой муфты требуется 3 перехода (см. рис. 2.18-а). А для обработки четырехкулачковой – 8 переходов (см. рис. 2.18-б). Для обработки кулачков с прямоугольным профилем необходимо правильно выбрать диаметр концевой или ширину дисковой фрезы.

Ширина фасонной фрезы В определяется по формуле

;

(1)

где d – внутренний диаметр кулачков, z – число зубьев кулачка.

Фрезерование угловых канавок режущих инструментов и храповых колес (храповых тормозов) осуществляется на горизонтально-фрезерном станке одно- или двухугловой фрезой. Заготовка устанавливается в делительной головке. Схема впадины зуба храпового колеса показана на рис. 2.19. На чертеже обычно задаются следующие показатели: число зубьев z, наружный R_н и внутренний R_в радиусы колеса, радиус дна канавки r, передний угол  и угол профиля . Чтобы настроить станок для обработки канавок одноугловой фрезой, необходимо сместить в горизонтальном направлении центр радиуса скрепления фрезы на величину х, а в вертикальном на y. При этом передняя грань займет вертикальное положение (рис. 2.20). Показатели наладки определяются из выражений

;

(2)

где .

Фрезерование впадин зубьев зубчатых прямозубых колес осуществляется на горизонтально-фрезерном станке модульными дисковыми или концевыми фрезами. Профиль модульной фрезы должен соответствовать профилю впадины, которая зависит не только от модуля, но и от числа зубьев колеса. Поэтому для каждого модуля выполняется комплект из 8 или 15 фрез. Номер фрезы комплекта зависит от числа зубьев. В таблице 2.1 приведены номера фрез комплекта из 8 штук. Заготовка на оправке устанавливается на делительной головке.

Последний метод самый производительный, так как требуемое число проходов в 2 раза меньше числа шлицов. Заготовка при обработке шлицов устанавливается в делительной головке и центре задней бабки.