2.3.8 Обработка фасонных поверхностей
Детали с фасонными поверхностями имеют широкое применение в машино- и приборостроении в виде кулачков, эксцентриков и т.д. В зависимости от образования фасонной поверхности на деталях различают поверхности тел вращения и прямолинейные. Фасонные поверхности могут быть наружными и внутренними. Те и другие получают обработкой специальными инструментами, например фасонным резцом, фрезой, протяжкой, абразивным кругом или с помощью копировальных приспособлений. Детали с фасонными поверхностями обрабатываются на токарных, фрезерных, копировально-фрезерных, продольно-строгальных, продольно-фрезерных, протяжных и шлифовальных станках.
Обработка фасонных поверхностей на токарных станках. Фасонные поверхности тел вращения можно получить обработкой резанием на токарных станках фасонным резцом, комбинированием продольной и поперечной подач, поворотными приспособлениями или поводковыми устройствами, резцовыми головками, с помощью копировальных устройств и методом обкатки. Внешние небольшой длины (до 50 - 70 мм) фасонные поверхности обрабатывают фасонными резцами (рисунок 2.28) с поперечной подачей (0,01 - 0,05 мм/об).
Рисунок 2.28. Обработка фасонных поверхностей фасонными резцами
Для обработки длинных фасонных поверхностей, а также торцовых применяют копиры. Копиры бывают неподвижными в виде линеек и вращающиеся в виде диска. Копир 1 (рисунок 2.29,а) с фасонным профилем укреплен на плите 2. Ролик 3 находится в постоянном контакте с копиром и наглухо связан с планкой 4, прикрепленной к поперечным салазкам суппорта. При сообщении резцу 5 продольной подачи ролик принуждает резец перемещаться по траектории копира и срезать слой металла, перенося профиль копира на деталь 6.
На рисунке 2.29,б показан копир для обработки торцовой поверхности детали 6. В этом случае копир 1 так же, как и в первом случае, крепится к плите 2. Ролик 3 благодаря действию пружины 4 контактируется с копиром, т.к. он связан с вращающейся осью, запрессованной в державку 5.
На токарных станках также обрабатывают фасонные линейчатые поверхности, которые чаще всего являются элементами кулачков, плоских круговых копиров и т. д.
Обработка фасонных поверхностей на фрезерных станках. Незамкнутые фасонные поверхности обрабатывают на строгальных, фрезерных, протяжных и шлифовальных станках.
Фасонные прямолинейные поверхности чаще всего обрабатывают на фрезерных станках фасонными фрезами, набором фрез или по копиру. Обработка фасонными фрезами применяется в крупносерийном и массовом производстве при изготовлении деталей небольшого размера и простой фасонной формы.
При обработке набором фрез (рисунок 2.30) в зависимости от профиля фасонной поверхности подбирается необходимый комплект фрез и устанавливается на оправку. Оправка вставляется в шпиндель станка, и обработка производится так же, как и нормальной фрезой, т.е. ей сообщается вращательное и поступательное движение.
а - при перемещении суппорта вдоль оси; б - при перемещении суппорта перпендикулярно оси
Рисунок 2.29. Обработка фасонных поверхностей копирами
Рисунок 2.30. Обработка фасонных поверхностей набором фрез
Обработка деталей по копиру заключается в том, что копир сообщает режущему инструменту при прямолинейной или круговой подаче стола необходимое перемещение, требуемое для получения фасонной поверхности. На рисунке 2.31 показана схема фрезерования фасонной поверхности по копиру при прямолинейной подаче S стола. В процессе работы ролик 1 и фреза 2 жестко связаны между собой на расстоянии, поэтому при продольном перемещении ролика по профилю копира 3 фреза обрабатывает заготовку 4.
Обработка деталей с объемными фасонными поверхностями, таких как лопатки турбин, производится на универсальных копировально-фрезерных станках с механической, гидравлической и электрической следящими системами. Копировально-фрезерный станок с электрической следящей системой (рисунок 2.32) производит фрезерование по объемному копиру. Сущность работы заключается в том, что ощупываемая пальцем объемная форма модели передается инструментом заготовке. Модель испытывает незначительное давление, поэтому может быть изготовлена из дерева или гипса. Здесь смонтированы на одном корпусе головки 4 фреза 1 и следящий (копировальный) палец 3, который движется при фрезеровании по объемной модели 2 и автоматически подает команду (импульсы) с помощью электромагнитного датчика соответствующим приводам подачи.