Глава XI обработка на фрезерных станках

§ 1. Общие сведения

Фрезерование применяют для обработки плоских и фасонных поверхностей, прорезки пазов и шпоночных канавок, разрезки заготовок.

Процесс фрезерования осуществляется в результате сложения двух движений: главного движения — вращательное (фреза) и движения подачи — обычно прямолинейное (обрабатываемая за­готовка или фреза).

Фрезерование разделяют на черновое, получистовое, чистовое и тонкое.

Черновое фрезерование применяют для предварительной обра­ботки заготовок. Черновое фрезерование плоскостей обеспечивает качество поверхности R_z =160-40 мкм и отклонение от прямолинейности 0,15—0,3 мм на 1 м длины.

Получистовое фрезерование применяют с целью уменьшения погрешностей геометрических форм и пространственных отклоне­ний. Оно обеспечивает шероховатость поверхности R_z = 80-20 мкм и от­клонение от плоскостности 0,1—0,2 мм на 1 м длины.

Чистовое фрезерование применяют для окончательной обработки или перед отделочной обработкой. Оно обеспечивает шероховатость поверхности R_z =40-6,3 мкм и отклонение от плоскостности 0,04—0,08 мм на 1 м длины.

Тонкое фрезерование применяют для отделочной обработки. Тонкое фрезерование обеспечивает шероховатость поверх­ности R_z =10-1,6 мкм и отклонение от плоскостности 0,02—0,04 мм на 1 м длины.

Применение скоростных режимов при фрезеровании позволяет получить при черновом 3—5-й; при получистовом 4—6-й; при чистовом — 6—8-й классы чистоты поверхности.

Для обработки плоских и фасонных поверхностей, прорезки пазов и канавок применяют универсальные и специальные фре­зерные станки тяжелого и легкого типов. По характеру выполняе­мой работы фрезерные станки делятся на следующие типы: кон­сольные вертикально-фрезерные; фрезерные непрерывного дей­ствия; копировальные и гравировальные; вертикальные бескон­сольные; продольно-фрезерные; консольно-фрезерные операцион­ные станки; консольные горизонтально-фрезерные; разные.

Работы на фрезерных станках выполняются фрезами, разли­чаемыми по технологическим и конструктивным признакам: цилиндрическими (рис. 238, а), торцовыми (рис. 238, б)_у диско­выми, прорезными, отрезными, концевыми, угловыми и фасонными.

Тонкое фрезерование обычно производят летучими фрезами, которые состоят из корпуса с закрепленными в нем двумя-тремя резцами. Летучие фрезы работают по методу деления глубины фрезерования. Резцы летучей фрезы установлены на различных расстояниях от оси вращения фрезы и от обрабатываемой поверх-

Рис. 238. Виды фрезерования: а — цилиндрическое фрезерование; б — торцовое фрезерование

ности. Ближайший к оси вращения фрезы резец является чисто­вым, а все последующие — черновыми. Для тонкого декоратив­ного фрезерования плоских поверхностей деталей из цветных ме­таллов и сплавов до 10—12 классов чистоты поверхности при­меняют летучие фрезы, оснащенные алмазными резцами.

Элементы резания и срезаемого слоя при фрезеровании. Осо­бенности процесса фрезерования. Элементами резания при фре­зеровании являются ширина фрезерования, глубина фрезерова­ния и подача.

Шириной фрезерования В называют ширину обрабатываемой поверхности в мм.

Глубиной фрезерования t называют толщину слоя металла, снимаемого с поверхности заготовки за один проход, в мм.

Ширина В и глубина / фрезерования при обработке основными видами фрез показаны на рис. 238. Скорость резания при фрезе­ровании

где D — диаметр фрезы в мм:

_п — число оборотов фрезы в минуту.

При фрезеровании различают три размерности подачи: подача на. один зуб фрезы s_z в мм/зуб; подача на один оборот фрезы s₀ в мм/об; подача за 1 мин s_M в мм/мин.

На практике пользуются всеми тремя значениями Между ними существуют следующие зависимости:

а

Рис. 239. Схема цилиндрического и торцевого фрезерования: — схема встречного; б—схема попутного фрезерования; в—схема для опре­деления толщины срезаемого слоя при торцовом фрезеровании

минимума до максимума; 2) одновременно в работе находится несколько режущих лезвий; 3) режущие лезвия работают с пере­рывами.

Если главное движение, или вращение фрезы, и движение по­дачи направлены навстречу друг другу, то имеет место встречное фрезерование, называемое обычно фрезерованием против подачи. Если главное движение и движение подачи происходят в одном направлении, имеет место попутное фрезерование, называемое обычно фрезерованием по подаче (рис. 239).

Встречное фрезерование характеризуется тем, что процесс резания начинается в точке / с нулевой толщины сре­заемого слоя и заканчивается в точке 2 с максимальной толщи­ной а_мах.

Фреза отрывает заготовку от стола, приводя к увеличению зазора между столом и направляющими станины, вызывая вибра­ции и увеличение шероховатости обработанной поверхности. Работа зубьев фрезы связана с затруднительными условиями вре­зания зуба в металл.

Попутное фрезерование приводит к срезанию слоя наибольшей толщины в момент входа зуба фрезы в металл в точке 1 и нулевой толщины в момент выхода зуба в точке 2. Фреза прижимает заготовку к столу, а стол — к направляю­щим станины. Работа по второй схеме протекает более спокойно и обеспечивает более высокое качество обработанной поверхности, чем при работе по первой схеме.

Толщина срезаемого слоя а переменна на протяжении всей дуги контакта зуба фрезы с заготовкой. Она измеряется в радиаль­ном направлении от центра фрезы.

У цилиндрических, дисковых, фасонные и концевых фрез с прямым зубом толщина срезаемого слоя постоянна вдоль всей