Тема 3.4. Обработка плоских поверхностей и пазов.



 

Фрезерование является одним из наиболее универсальных и потому широко применяемых методов обработки плоских поверхностей. Оно используется во всех типах производств: от единичного до массового. Фрезерование производят на вертикально-, горизонтально-, продольно-, универсально-фрезерных станках, фрезерных станках с ЧПУ, в том числе многоцелевых типа обрабатывающих центров и других.

Различные плоские поверхности обрабатывают цилиндрической или торцевой фрезой. При цилиндрическом фрезеровании ось фрезы параллельна обрабатываемой поверхности; работа производится зубьями, расположенными на цилиндрической поверхности фрезы. При торцовом фрезеровании ось фрезы перпендикулярна обрабатываемой поверхности; в работе участвуют зубья, расположенные как на цилиндрической, так и на торцовой поверхности фрезы, например, при обработке уступов.

Торцовое фрезерование, как и цилиндрическое, может осуществляться двумя способами: против подачи, так называемое встречное фрезерование, когда направление подачи противоположно направлению вращения фрезы, и попутное фрезерование, когда направление подачи совпадает с направлением вращения фрезы.

При встречном фрезеровании нагрузка на зуб увеличивается постепенно. При попутном фрезеровании зуб фрезы начинает работать со срезания слоя наибольшей толщины.
При черновой обработке заготовок попутное фрезерование применять не следует, так как при врезании зуба фрезы в твердую корку происходит преждевременное изнашивание фрезы и выход ее из строя.

При фрезеровании заготовок с предварительно обработанными поверхностями попутное фрезерование имеет преимущества перед встречным: увеличивается стойкость инструмента, улучшается качество обработанной поверхности. Попутное фрезерование следует производить на станках, обладающих достаточной жесткостью и виброустойчивостью, а также на станках, не имеющих зазора в сопряжении ходовой винт-гайка. При попутном и встречном фрезеровании можно работать при движении стола в обоих направлениях, что позволяет выполнять черновое и чистовое фрезерование за одну операцию. Цилиндрические фрезы широко применяют в единичном и серийном производстве.

Торцовые фрезы имеют ряд преимуществ по сравнению с цилиндрическими. Они обеспечивают равномерное фрезерование даже при небольших припусках на обработку, так как угол контакта фрезы с заготовкой зависит только от диаметра фрезы и ширины заготовки. Длина дуги контакта в этом случае больше, чем при фрезеровании цилиндрическими фрезами. Установка торцовой фрезы непосредственно в шпиндель станка исключает необходимость применения длинных и недостаточно жестких оправок, что неизбежно при работе цилиндрическими насадными фрезами, и позволяет использовать фрезы диаметром до 800-1000 мм и более.

Фрезерование мелких и средних деталей по одной штуке или группами часто производят методом позиционного фрезерования с применением поворотного стола 3 (рис. 4.13, а), на котором закреплены два

 

Рис. 4.13. Способы фрезерования плоскостей: а - одной детали с применением поворотного стола; б - параллельное нескольких деталей; в - последовательное нескольких деталей; г - параллельное наборами фрез; д - параллельно-последовательное набором фрез


совершенно одинаковых приспособления 1 и 2. В то время как в приспособлении 1 обрабатывают одну деталь (или их группу), в другое приспособление 2 устанавливают следующие заготовки. После окончания фрезерования стол поворачивают вокруг оси и, начав обработку заготовок, закрепленных в приспособлении 2, вынимают деталь из приспособления 1 и устанавливают в нем новые — необработанные.
Таким образом, вспомогательное время на снятие и установку деталей перекрывается машинным временем.
Одновременное (параллельное) фрезерование нескольких деталей (поз. 1, 2, 3, см. рис. 4.13, б) может производиться, например, торцовыми фрезами 4. Для этого необходимо, чтобы фреза перекрывала общую ширину поверхностей установленных на столе деталей и чтобы мощность станка была достаточной.
Параллельная обработка нескольких деталей одновременно может производиться также наборами дисковых фрез (поз. 1, 2, 3, рис. 4.13, г).
Последовательным фрезерованием называют обработку ряда деталей, установленных одна за другой по направлению подачи стола (см. рис. 4.13, в). Применяют также параллельно-последовательное фрезерование (см. рис. 4.13, д). При этом, как и в случае параллельного фрезерования, возможно применение поворотных приспособлений (см. рис. 4.13, а).
Плоскости крупных и средних размеров, а иногда и небольших размеров в массовом производстве обрабатываются непрерывным фрезерованием на карусельно-фрезерных, барабанно-фрезерных станках без потерь времени на холостые ходы и установку-снятие детали, время на которые может совмещаться с машинным.
В зависимости от условий обработки, состояния заготовки и мероприятий по технологической подготовке производства фрезерованные плоскости могут иметь 9-14-й квалитет точности и шероховатость поверхности 3-6-го класса.
В таблице 4.3 показаны основные схемы обработки плоских поверхностей фрезерованием.
Основное время при фрезеровании плоскости цилиндрическими и дисковыми фрезами (рис. 4.14, а), а также торцовыми и концевыми фрезами (рис. 4.14, б) определяется по формуле:

где l — длина фрезерования, мм; l1 и l2 — длина врезания и перебега, мм; S2 — подача на зуб, мм/зуб; n — число оборотов фрезы, об/мин; z — число зубьев; i — число проходов.

Таблица 4.3
Схемы обработки плоских поверхностей фрезерованием

 

Рис. 4.14. Расчетная схема для определения основного (машинного) времени при фрезеровании цилиндрическими (а), торцовыми и концевыми фрезами (б)

Протягивание

Процесс ЛОР открытых плоских и фасонных, внутренних и наружных поверхностей с линейной образующей называется протягиванием.В этом процессе главное движение – прямолинейное или круговое – придается режущему инструменту; движение подачи отсутствует, возобновление процесса резания обеспечивается подъемом sz на зуб. Подъем на зуб – это превышение по высоте или ширине размера режущей части последующих зубьев над предыдущими. В зависимости от характера движения режущего инструмента различают протягивание (рис. 14, а), когда инструмент вытягивается из отверстия и прошивание (рис. 14, б), когда инструмент проталкивается в отверстие.
Протягивание – высокопроизводительный процесс обработки наружных и внутренних поверхностей, обеспечивающий высокую точность формы и размеров обработанной поверхности. При протягивании профиль обработанной поверхности копируется профилем режущих зубьев. Поэтому протяжки – узкоспециальный инструмент, применяемый для обработки поверхностей со строго
заданными формой и размерами. В зависимости от характера обработанной поверхности протяжки могут быть внутренними и наружными. Внутренние протяжки предназначены для обработки круглых, квадратных, многогранных и шлицевых отверстий, а также шпоночных и других фигурных пазов.

а)

б)

Рис. 14. Основные технологические схемы протягивания (а) и прошивания (б): 1 – плавающая опора; 2 – протяжка; 3 – заготовка; 4 – стол; 5 – шток поршня; 6 – прошивка; Dr – главное движение резания; Dx.x – обратный (холостой) ход; → – действие силы протягивания

 

Наружные протяжки предназначены для обработки наружных поверхностей, пазов, уступов.
Внутренние цилиндрические поверхности обрабатывают протяжками или прошивками после сверления, растачивания, зенкерования. Так же обрабатывают отверстия, полученные на стадии заготовительных операций. При обработке цилиндрического отверстия протяжкой 2 (рис. 14, а) заготовку 3 устанавливают на сферическую плавающую опору 1 (плавающая протяжка) или на плоскую опору. При установке на сферическую опору заготовка самоустанавливается по оси протяжки, но торец может получиться не перпендикулярным оси отверстия. Такую установку применяют, если торец заготовки обрабатывается после протягивания. При установке на плоскую опору торец перпендикулярен оси отверстия, но возможна поломка протяжки из за разницы припусков в диаметральной плоскости протяжки. При обработке многогранных или шлицевых отверстий применяют специальные многогранные или шлицевые протяжки.
При прошивании инструмент – прошивка ^ 6 – проталкивается в отверстие заготовки 3 поршнем пресса ( рис. 14, б). Заготовка устанавливается на стол 4 пресса. Так как прошивка работает на сжатие, длина L ее ограничена: L/D ≤ 15, где D – диаметр прошивки. Поэтому пришивки обычно применяются для получистой правки цилиндрических отверстий.
Протягивание – процесс прерывистый, для его выполнения необходимо возвратно-поступательное движение исполнительного механизма главного движения. Прямой ход – рабочее движение, обратный ход – холостой ход. Инерция масс исполнительного механизма главного движения не позволяет работать на высоких скоростях резания. Обычно применяют скорость резания в пределах 8…15 м/мин.
Протяжные станки отличаются простотой конструкции и большой жесткостью, что объясняется тем, что в станках отсутствует цепь движения подачи (рис. 15). Основной характеристикой протяжного станка является тяговое усилие на штоке и ход штока рабочего цилиндра.


Рис. 15. Станки протяжной группы: а – горизонтально-протяжной; б – вертикально-протяжной. 1 – станина; 2 – насосная станция; 3 – гидроцилиндр;4 – шток; 5 – захват; 6 – кронштейн; 7 – каретка; 8 – поддон; 9 – вертикальная колонная; 10 – стол; →, - - > – направление перемещения элементов станка при главном движении и холостом ходе
Горизонтально-протяжный станок предназначен для протягивания внутренних поверхностей. На станине 1 (рис. 15, а) размещены гидроцилиндр 3 и насосная станция 2. На переднем конце штока 4 установлен захват 5 с кареткой 7. Каретка перемещается по направляющим станины. Протяжка устанавливается в захвате и протаскивается сквозь отверстие в заготовке. Заготовка при этом опирается торцом на опорную поверхность кронштейна 6. Поступательное движение протяжке сообщается до тех пор, пока она не выйдет из отверстия в заготовке. Заготовка падает в поддон 8. Протяжка возвращается в исходное положение, и процесс повторяется.
Вертикально-протяжный станок предназначен для обработки наружных поверхностей. На станине 1 (рис. 15, б) установлена вертикальная колонна 9 с рабочим гидроцилиндром, насосной станцией 2 и кареткой 7. На конце станины установлен стол 10. Заготовку устанавливают в рабочем приспособлении.

Строгание осуществляется на поперечно- и продольно-строгальных станках резцами соответствующей конструкции.
При обработке деталь устанавливается и закрепляется на Столе станка. На поперечно-строгальных станках главное движение сообщается режущему инструменту, а детали — движение подачи в поперечном направлении, в мм на двойной ход. На продольно-строгальных станках главное движение совершает стол станка (V), на котором закреплена деталь, а режущий инструмент совершает лишь перемещение в поперечном направлении (S), в мм на двойной ход.
Основное время строгальных работ определяется по формуле:

где b — ширина строгаемой поверхности; b1 — врезание резца в направлении подачи; b2 — перебег резца в направлении подачи; i — число проходов; nдх — число двойных ходов стола (ползуна); S1 — подача.
Продольно-строгальные станки изготавливают одно- и двухстоечными, с одним, тремя и четырьмя суппортами. При обработке на строгальных станках достигается 9-10-й квалитет точности и шероховатость поверхности — 6-7-й класс. Строгальные станки применяются в основном в условиях единичного и серийного производства. В частности, широкое применение указанные станки находят в станкостроении и инструментальном производстве. В таблице 4.1 показаны основные схемы обработки плоских поверхностей строганием.
Долбежные станки применяются в единичном и реже серийном производстве для получения шпоночных пазов и других форм сквозных отверстий. Долбяк с закрепленным в нем резцом совершает возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. Стол станка, на котором закрепляется деталь, совершает движение подачи в горизонтальной плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях. В таблице 4.2 показаны основные схемы обработки плоских поверхностей долблением.

Таблица 4.1

 

 


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 4377; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!