Обработка заготовок на фрезерных станках. Типы фрезерных станков. Общее устройство горизонтально и вертикально-фрезерных станков. Виды фрез.

· Обработка заготовок на фрезерных станках.

Процесс резания металлов заключается в срезании с заготовки липшего слоя в виде стружки с целью получения детали требуемой формы, размеров и классов шероховатости обработанных поверхностей.Основными видами механической обработки являются: точение, строгание, сверление, фрезерование, шлифование и др. Все эти виды обработки осуществляют на металлорежущих станках с помощью различных режущих инструментов - резцов, сверл, фрез и др. Основой всех разновидностей процесса резания является точение, а основой всех видов режущего инструмента - токарный резец. Для осуществления процесса резания необходимо, иметь два движения - главное (рабочее) и движение подачи. Главное движение при точении - это вращательное движение обрабатываемой заготовки. При фрезеровании главным движением является вращение фрезы. Скорость главного движения определяет скорость резания. Поступательное перемещение резца в продольном или поперечном направлении является движением подачи при точении. При фрезеровании движением подачи является поступательное перемещение обрабатываемой заготовки в продольном, поперечном или вертикальном направлениях. Скорость главного движения всегда больше скорости движения подачи. В процессе резания образуется стружка.

· Типы фрезерных станков.

Наиболее распространенными типами фрезерных станков являются консольно-, горизонтально-, универсально- и вертикально-фрезерные, а также широкоуниверсальные.

На консольных горизонтально-фрезерных и универсально-фрезерных станках можно обрабатывать горизонтальные и вертикальные плоские поверхности, пазы, углы, рамки, зубчатые колеса и другое. Универсальные фрезерные станки, имеющие поворотный стол, могут служить для фрезерования всевозможных винтовых поверхностей. Технологические возможности этих станков расширяются с применением делительных, долбежных, накладных универсальных головок, поворотных столов и др.

Широкоуниверсальные консольные фрезерные станки служат для обработки заготовок сложных деталей, таких, как штампы, пресс-формы, шаблоны, кулачки, модели и др. На этих станках обработку можно осуществлять с большей точностью, чем на консольных горизонтально- и вертикально-фрезерных, так как широкоуниверсальные станки имеют классы точности П.

Для точной и сложной обработки используют широкоуниверсальные инструментальные фрезерные станки . Наличие горизонтального и вертикального шпинделей, а также большого количества приспособлений позволяет выполнять на станке (кроме фрезерования) сверление, долбление, растачивание, подрезку торцов, нанесение рисок, фрезерование винтовых канавок и другие работы.

Кроме того, в промышленности широко используются следующие станки: продольно-фрезерные - для обработки крупных и тяжелых заготовок с большой длиной обрабатываемой поверхности; копировально-фрезерные - для обработки заготовок, имеющих различный сложный профиль наружных и внутренних поверхностей: гравировальные - для гравирования надписей и узоров, а также для выполнения мелких копировально-фрезерных работ; специализированные резьбо-фрезерные (шпоночно-фрезерные - для фрезерования шпоночных пазов; карусельно- и барабанно-фрезерные - для непрерывной обработки), с числовым программным управлением - для обработки заготовок деталей сложных плоскостных и пространственных форм. Применение этих станков дает возможность намного сократить время обработки и время на подготовку производства, так как отпадает необходимость в изготовлении специальной дорогостоящей оснастки (шаблонов, копиров, специальных приспособлений и инструмента), а также в трудоемкой ручной доработке и доводке деталей.

В станках с числовым программным управлением коробки передач отсутствуют, и вращение от высоко-моментного двигателя с широким диапазоном регулирования передается непосредственно (или через несложный редуктор) на тяговое устройство (ходовой винт). Требуемая частота вращения шпинделя и подача во фрезерных станках обеспечиваются относительно сложным, но удобным в эксплуатации механизмом управления. Назначение этих механизмов - предварительный выбор требуемой частоты или подачи во время работы станка на предыдущей операции и, после остановки станка, включение новой частоты или подачи одной рукояткой. Очевидно, такой механизм должен обеспечивать перемещение блоков и включение кулачковых муфт в определенной, наперед заданной комбинации.

· Общее устройство горизонтально и вертикально-фрезерных станков.

Устройство станка. Различие вертикально и горизонтально-фрезерных станков в положении станины

В станине 1 размещена коробка скоростей 2. Шпиндельная головка 3 смонтирована в верхней части станины и может поворачиваться в вертикальной плоскости, при этом ось шпинделя 4 можно поворачивать под углом к плоскости рабочего стола 5. Главным движением является вращение шпинделя. Стол, на котором закрепляют заготовку, имеет продольное перемещение по направляющим салазок 6. Салазки имеют поперечное перемещение по направляющим консоли 7, которая перемещается по вертикальным направляющим станины. Т.е. заготовка, установленная на столе 5, может получать подачу в трех направлениях. В консоли смонтирована коробка подач 8.

· Виды фрез.

Фрезы подразделяются на следующие виды:

Цилиндрические, торцевые, концевые, дисковые, отрезные и пазовые, концевые специальные, угловые ,фасонные.

Цилиндрические фрезы

Применяются для фрезерования открытых поверхностей. Зубья расположены на цилиндрической основе и обычно наклонены к оси под углом 30-40 градусов.

Цилиндрические фрезы широко используются в наборах фрез для комплексной обработки многоступенчатой поверхности, а также при обработке органического стекла, слоистых пластмасс и стеклопластиков.

Торцевые фрезы

При помощи торцевых фрез выполняется обработка открытых поверхностей на вертикально-, продольно-, карусельно-фрезерных станках. Ось фрезы располагается перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Режущие зубья находятся на цилиндрической и торцевой поверхностях фрезы, что позволяет обрабатывать 2 взаимно перпендикулярные плоскости.

Геометрические параметры режущего зуба торцевой фрезы аналогичны параметрам токарного резца. Зуб имеет три режущие кромки: главную, переходную и вспомогательную.

В зоне контакта работает большое число зубьев, за счет чего снижаются вибрации и соответственно повышается качество обработки. Поэтому применение торцевых фрез для обработки открытых поверхностей более предпочтительно по сравнению с цилиндрическими.

Концевые фрезы

Концевые фрезы являются инструментами с широкими технологическими возможностями. Их используют для обработки глубоких пазов, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей, для выполнения контурной обработки наружных и внутренних поверхностей сложного профиля. Концевые фрезы также являются основными инструментами, применяемыми на станках с ЧПУ.

дисковые фрезы

Дисковые фрезы применяются для прорезки пазов, канавок, разрезки металла.

угловые фрезы

Угловые фрезы являются разновидностью дисковых фрез. Их используют для прорезки канавок с угловым профилем. Чаще всего угловые фрезы применяются в инструментальной промышленности для прорезки стружечных канавок у фрез, разверток, зенкеров и др.

фасонные фрезы

Фасонные фрезы применяются для обработки поверхностей и канавок сложного фасонного профиля. В отличие от фрез общего назначения фасонные фрезы являются специальными и проектируются с учетом габаритных размеров и профиля фрезеруемой поверхности.