Подготовка фрезы к работе
Подготовка к работе фрез всех типов заключается в балансировке, заточке и установке в станок.
Балансировка фрезы. Различают два вида балансировки - статическую и динамическую. Насадные фрезы обычно балансируют статически, т.е. без вращения фрезы с рабочей скоростью.
Статическая балансировка. Она позволяет уравновесить силы, действующие на вращающуюся фрезу. Для этого необходимо чтобы центр массы фрезы располагался на оси вращения. Статическая балансировка насадных фрез выполняется на приспособлении, показанном на рис. 2.6. Фрезу насаживают на отбалансированную оправку, которую устанавливают на горизонтальные направляющие. Направляющие выверяют по уровню с
помощью регулируемых опор. Легким толчком руки фрезу с оправкой заставляют катиться по направляющим. Когда фреза остановится, замечают
ее положение (например, отмечая верхнюю точку мелом). Эту операцию повторяют 3—4 раза. Если фреза останавливается в различных положениях, то можно считать, что фреза уравновешена. Если фреза каждый раз останавливается в одном положении, центр массы смещен относительно оси вращения. Это смещение и заставляет фрезу разворачиваться тяжелой частью вниз.
Для определения величины неуравновешенности на легкую сторону (обращенную вверх) прикрепляют дополнительную массу С1 (гирьку или шарик из пластилина). Величину массы подбирают такой, чтобы фреза останавливалась в произвольном положении. Измеряют расстояние r1 от оси фрезы до центра массы груза. Степень неуравновешенности характеризуют величиной дисбаланса D= С1 r1. Затем в нерабочей тяжелой части фрезы стачивают или высверливают металл. Возможно также уравновешивание ввинчиванием специальных винтов на легкой части фрезы, перемещение сухариков в корпусе и др.
Рис. 2.6. Приспособление для статической балансировки фрез:
1- основание; 2 - направляющие; 3 - фреза; 4 - оправка; 5- уравновешивающий грузик; 6- регулируемая опора.
Во всех случаях массу дополнительного груза Gдоп рассчитывают по формуле: 
где G1 — масса уравновешивающего груза (пластилина, гирьки);
r1 — расстояние от оси вращения фрезы до центра массы уравновешивающего груза;
r2 — расстояние от оси вращения до центра массы дополнительного груза.
Точность статической балансировки зависит от трения оправки по направляющим приспособлениям: чем меньше трение, тем легче фреза развернется, тем легче фреза развернется тяжелой частью вниз. Остаточная неуравновешенность фрезы (остаточный дисбаланс, г∙см) после статической балансировки может достигать величины, определяемой по формуле : Dост=1000Gф ∙К
где: Gф — масса с оправкой, кг;
К — коэффициент трения качения оправки по направляющим.
К режущим элементам цельной фрезы при выполнении статической балансировки предъявляются следующие требования:
1) парные ножи, устанавливаемые диаметрально противоположно, должны быть одинаковой массы. Разность в массе резцов не должна превышать 0,1% их суммарной массы;
2) центр тяжести каждого ножа должен быть расположен на геометрической середине.
Статическая балансировка ножей осуществляется на весах (рис. 2.7.).
При несоблюдении вышеописанных требований после установки ножей, имеющих различную массу, в ножевой вал возможно возникновение неуравновешенности (дисбаланса).
Рис. 2.7. Балансировочные весы:
1 – основание весов; 2 – груз-противовес; 3 – гайка-грузик; 4 – коромысло;
5 – упор; 6 – указатель положения ножа.
При использовании ножей одинаковой массы, но со смещенным центром масс относительно оси симметрии возникает динамический момент, который вызывает неравномерность нагружения подшипниковых опор.
Уравновешиванию подлежат также болты, гайки и прижимные клинья для крепления ножей в ножевом валу. Каждый комплект проверяют та технических весах с погрешностью до ±0,1 г при массе ножей до 500 г и ±0.5 г при массе ножей свыше 500 г. Разность в массе клиньев с ввернутыми в них винтами в одном комплекте должна быть не более 2 г.
Балансировка плоских ножей характеризуется высокой трудоемкостью операции. В связи с этим в некоторых случаях при балансировке фрезерных ножей ограничиваются лишь приведением парных ножей к одной массе и приведением центра тяжести к геометрической середине только по длине.
Разность в массе парных ножей не должна быть больше допустимой
Таблица.2.5.
| Масса ножа, г | <50 | 50–100 | 100–350 | >350 |
| Допустимая разность в массе парных ножей | 0,2 | 0,3 | 0,4 | Не более 0,1% массы ножа |
Динамическая балансировка. Она осуществляется на специальных балансировочных станках. Она позволяет с высокой точностью (остаточная неуравновешенность не более 1 г∙см) уравновесить не только силы, но и моменты. Это особенно важно для инструментов, имеющих большие
размеры по длине (L>0,2D). Для динамической балансировки используют станок ДБ-10. Балансируемый инструмент закрепляют на предварительно уравновешенной оправке и устанавливают опоры. Опоры смонтированы на подпружиненных люльках. Вращение оправки с инструментом передается от электродвигателя через плоский ремень, накинутый на оправку. Неуравновешенные центробежные силы вызывают колебания опор, преобразуемые в электрический сигнал. Сигнал подается на прибор измерения величины дисбаланса. Стробоскопическая лампа освещает деления на оправке. Она вспыхивает каждый раз, когда амплитуда колебаний опор имеет максимальное значение. Частота импульсов равна частоте вращения фрезы, и все время освещено одно деление на оправке, определяющее место исправления. Неуравновешенность измеряют отдельно для левого и правого торцов инструмента, после чего фрезу снимают с оправки и вносят исправления в массу фрезы с обоих ее торцов. После этого фрезу повторно контролируют на балансировочном станке, добиваясь допустимой величины неуравновешенности.
Заточка фрезы. При заточке должны обеспечиваться неизменность профиля обработки, углов резания и равенство радиусов одноименных зубьев. Насадные цельные и составные затылованные фрезы затачивают по передней грани с сохранением величины переднего угла g. Для этого ось фрезы должна быть смещена относительно рабочей плоскости шлифовального круга на расстояние H1 = Rsing, где R - радиус
фрезы. Насадные цельные и составные незатылованные фрезы (с прямым затылком зубьев) затачивают по передней и задней граням. Переднюю грань затачивают так же, как и переднюю грань затылованных фрез. Заточка задней грани должна обеспечить неизменность заднего угла a.
Для этого при чашечном шлифовальном круге зуб фрезы должен быть установлен вершиной ниже ее оси на величину H2 = Rsina. При отсутствии чашечного круга допускается заточка плоским кругом большого диаметра. Тогда ось круга с радиусом Rк должна быть расположена выше оси фрезы на расстоянии H3 - Rкsina.Точность и качество подготовки фрезы должны соответствовать требованиям, установленным стандартами. Допускаются следующие предельные отклонения параметров фрезы:
Радиальное биение зубьев, мм 0,05/-
Торцовое биение боковых поверхностей зубьев на сторону, мм 0,04/-
Продольный изгиб, мм -/0,05
Отклонения контурных действительных углов резания от номинальных, °, для лезвий: торцовых -/0,05
боковых ±1/±1
Отклонения углов поднутрения и косой боковой обточки при затыловывании от номинальных, ±0,5/-
Шероховатость заточенных передних, задних и боковых поверхностей зубьев Rа, мкм 1,25/1,25
Примечание. Норматив в числителе для фрезы насадной, в знаменателе - для концевой.
Для заточки применяют универсально-заточные станки ЗА64М, ЗБ642, ЗВ642. Кроме того, выпускаются также для заточки насадных фрез станки ТчФ, для заточки насадных фрез в автоматическом режиме ТчФА, для заточки насадных фрез (стальных и твердосплавных) в автоматическом режиме ТчФТ.
Рис.2.8. Схема установки фрезы при заточке по передней поверхности.
Установка фрезы. Для обеспечения эксплуатации фрез необходимо, чтобы деревообрабатывающее оборудование соответствовало установленным для него нормам точности. В первую очередь проверяют параметры узлов деревообрабатывающего оборудования, непосредственно связанных с работой инструмента: радиальное и осевое биение шпинделей (допуск не более 0,03 мм), торцовое биение опорных поверхностей и фланцев под инструмент (допуск не более 0,03 мм), параллельность осей горизонтальных и перпендикулярность осей вертикальных шпинделей рабочей поверхности стола (допуск 0,03 мм на длине 100 мм), перпендикулярность рабочих поверхностей стола и направляющих угольников (допуск 0,2 мм на 1000 мм).
При установке на шпиндель составных фрез с затылированными зубьями обязательно должны быть использованы патроны. При этом резьбовое соединение для закрепления фрезы на патроне должно иметь направление резьбы, противоположное направлению вращения.