Фрезерование
Фрезерование – высокопроизводительный и распространенный метод обработки поверхностей заготовок: многолезвийным режущим инструментом – фрезой.
Главным движением при фрезеровании является вращение фрезы, а вспомогательным поступательное перемещение заготовки. Движение подачи может быть и вращательное движение заготовки вокруг оси вращающегося стола или барабана (карусельно- фрезерные, и барабанно-фрезерные станки). Каждый режущий зуб при вращении фрезы врезается в заготовку и осуществляет резание только в пределах определенного угла поворота фрезы, а затем вращается в холостую до следующего врезания. Таким образом, особенностью процесса фрезерования является периодичность и прерывистость процесса резания каждым зубом фрезы, при чем процесс врезания зуба сопровождается ударами.
В зависимости от формы и назначения фрезы подразделяются на цилиндрические, торцовые, дисковые, концевые, угловые, фасонные, резьбовые, червячные и др.
По форме задней поверхности различают фрезы с острозаточенным и за-тылованным зубом.
По конструктивным признакам фрезы подразделяются на цельные и с вставными зубьями (ножами). Цельные фрезы изготавливают преимущественно из быстрорежущей стали. У фрез с вставными зубьями последние изготавливают из быстрорежущей стали или оснащают пластинками из твердых сплавов, а корпус выполняют из конструкционной стали.
В зависимости от способа крепления фрез на станке различают фрезы насадные, имеющие отверстие и закрепляемые на оправке, и фрезы концевые с коническим или цилиндрическим хвостовиком.
Цилиндрические фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности и применяются для обработки плоскостей. Сплошные фрезы с винтовыми зубьями (рис. VI.53, а) изготавливают как с крупным, так и с мелким зубом. Первые предназначаются для чернового фрезерования, вторые - для чистового. Крупные цилиндрические фрезы изготавливают со вставными зубьями (ножами) из быстрорежущей стали (рис. VI. 53, б). Для фрезерования широких плоскостей применяют комплекты из нескольких таких фрез с разнонаправленными винтовыми зубьями (рис. VI. 53, в) Для уменьшения возникающих при фрезеровании осевых усилий. Применяя цилиндрические фрезы со вставными зубьями, оснащенными пластинками твердых сплавов вместо фрез из быстрорежущей стали можно повысить производительность обработки в несколько раз.
Торцовые фрезы, имеющие зубья на торце и на боковой поверхности, применяют для обработки плоскостей. Их изготавливают цельными (рис. VI. 53, г) и со вставными зубьями (рис. VI.53, д). Широко применяются торцовые фрезы со вставными зубьями, оснащенными твердыми сплавами.
Концевые фрезы (рис. VI.53, е) применяют для обработки пазов, плоскостей, фасонных поверхностей. Обычно их изготавливают сварными: режущая часть делается из быстрорежущей стали, хвостовик - из углеродистой. Режущую часть этих фрез изготавливают также с напаянными пластинками твердых сплавов, а у фрез небольшого диаметра - с монолитными твердосплавными коронками.
Дисковые фрезы (рис. VI.53, ж) применяют при фрезеровании прямолинейных пазов, канавок и плоскостей. Изготавливают их цельными из быстрорежущей стали и со вставными ножами из быстрорежущей стали или оснащенными твердыми сплавами.
Отрезные и шлицевые фрезы (рис. VI.53, и) -дисковые фрезы малой толщины, предназначены для разрезания материалов и прорезания узких канавок, например в головках винтов.
Угловые фрезы (рис. VI.53, к) с зубьями, расположенными на конической поверхности, применяют для прорезания канавок углового профиля. Они широко используются при изготовлении фрез, зенкеров, разверток и др.
Фасонные фрезы (рис. VI.53, л) применяют для обработки деталей сложного, чаще криволинейного, профиля. Контур режущей кромки зуба должен отвечать профилю обработанной поверхности. К фасонным фрезам принадлежат полукруглые, выпуклые и вогнутые фрезы, фрезы для обработки различных инструментов (метчиков, сверл, зенкеров и др.). Изготавливают их обычно из быстрорежущей стали.
Показанной на рис. VI.53 м пальцевой фрезой нарезают зубья крупномодульных зубчатых колес.
Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы представлены на рис. 5.4.
После станков токарной группы фрезерные являются наиболее распространенными металлорежущими станками.
Существует много типов фрезерных станков: 1 - консольно-фрезерные; 2 - продольно-фрезерные; 3 - фрезерные станки непрерывного действия; 4 - шпоночно-фрезерные; 5 - резьбофрезерные; 6 - копировально-фрезерные; 7 - специальные и др.
Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках цилиндрическими фрезами (рис. 5.4.а) и на вертикально- фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 5.4.б).
Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 5.4.в) и торцовыми фрезерными головками, а на вертикально- фрезерных станках – концевыми фрезами (рис. 5.4.г).
Комбинированные поверхности фрезеруют набором фрез (рис. 5.4.д) на горизонтально- фрезерных станках.
Уступы и прямоугольные пазы фрезеруют концевыми (рис. 5.4.е) и дисковыми (рис. 5.4.ж) фрезами.
Рис. 5.4. Схемы обработки заготовок на станках фрезерной группы.
Шпоночные пазы фрезеруют концевыми или шпоночными фрезами на вертикально- фрезерных станках (рис. 5.4.з).
Фасонные поверхности незамкнутого контура с криволинейной образующей и прямолинейной направляющей фрезеруют фасонными фрезами соответствующего профиля (рис. 5.4.и).
Пространственно- сложные поверхности обрабатывают на копировально-фрезерных автоматах (рис. 5.4.к). Обработку производят специальной концевой фрезой. Фрезерование ведут по трем координатам: x, y, z (объемное фрезерование).