Обробка металів різанням (стр. 5 из 7)
Циліндричні фрези мають зуби тільки на циліндричній поверхні. Застосовуються вони для обробки площин. Суцільні гвинтові зубчасті фрези виготовляють з великими і малими зубцями відповідно для чорнового і чистового фрезерування.
Торцеві фрези також застосовують для обробки площин. Вони оснащені зубцями на торці й на боковій поверхні та можуть бути суцільними або із вставними ножами.
Кінцеві фрези застосовують для виготовлення прямолінійних пазів,канавок, для обробки площин.
Відрізні й шліцові фрези - це дискові фрези малої товщини. Вони призначені для розрізання металу і прорізування вузьких канавок (наприклад, на головках гвинтів).
Кутові фрези з зубцями на конічній та торцевій поверхнях застосовують для прорізування канавок кутового профілю. їх широко використовують для виготовлення фрез, зенкерів, розверток тощо.
Для обробки деталей складної форми, найчастіше криволінійного профілю, використовують фасонні фрези. При нарізуванні зубців великомодульних зубчастих коліс застосовують пальцеві фрези.
Один з найпоширеніших способів обробки площин різанням пов'язаний з фрезеруванням циліндричною фрезою. Залежно від напрямів обертання фрези та подачі розрізняють зустрічне фрезерування при подачі заготовки назустріч обертанню фрези (рис. 1.10) та супутнє при збігові напрямків обертання фрези і подачі. При зустрічному фрезеруванні товщина шару металу, який зрізується зубом фрези, змінюється від нуля до найбільшого значення аmах. При супутньому фрезеруванні товщина шару, який знімається, змінюється від аmах до нуля. З урахуванням особливостей врізки зуба фрези в оброблюваний матеріал рекомендують супутнє фрезерування використовувати при чистовій, а зустрічне — при чорновій обробці заготовок.
Встановити оптимальний режим різання, що впливає на продуктивність обробки, точність та шорсткість оброблюваної поверхні, можливо тільки у разі правильного вибору елементів режиму різання. Такими елементами є: глибина різання, подача, швидкість різання, ширина фрезерування (для зустрічного фрезерування циліндричною фрезою елементи режиму різання позначені на рис. 1.10, а). Глибина різання t (мм) — товщина шару матеріалу, який знімає фреза за один прохід, — виміряна перпендикулярно до оброблюваної поверхні.
 |
Рис. 1.10 - Елементи режиму різання при зустрічному фрезеруванні циліндричною дисковою фрезою
Подача - поступальне або обертаюче переміщення заготовки відносно осі фрези. При фрезеруванні розрізняють три розмірності подачі: подача на один зуб фрези Sz(мм/зуб) - переміщення заготовки відносно фрези за час її кутового повороту на один зуб; подача на один оберт фрези So- переміщення заготовки відносно фрези за один її оберт; подача за хвилину Sхв - переміщення заготовки відносно фрези за хвилину. Подачі зв'язані між собою:
,де zта n- відповідно кількість зуб’ів фрези та частота обертання фрези.
Швидкість різання V(м/хв) — окружна швидкість найбільш віддаленої від осі обертання точки ріжучої кромки фрези:
,де D— діаметр фрези, мм.
Ширина фрезерування В — довжина поверхні контакту фрези з оброблюваною заготовкою, виміряна в напрямку, перпендикулярному напрямку подачі. Товщина шару, зрізаного при фрезеруванні, — це товщина шару металу, яка знімається одним зубом фрези, виміряна в радіальному напрямку (рис. 11.10, б). Зуб фрези зрізає стружку змінної товщини, для якої
,де y— кут контакту.
Фрезерні верстати є найбільш поширеними металоріжучими верстатами. Існує багато типів фрезерних верстатів: консольно-фрезерні, поздовжньо-фрезерні, фрезерні верстати безперервної дії, шпоночно-фрезерні, різьбо-фрезерні, копірувально-фрезерні, спеціальні та інші. Найпоширеніші консольно- та поздовжньо-фрезерні верстати. Консольно-фрезерні підрозділяють на горизонтально-фрезерні, універсально-фрезерні, вертикально-фрезерні, широкоуніверсальні. В горизонтально-фрезерному верстаті шпиндельний вал розташований горизонтально, а в вертикально-фрезерному — вертикально. Універсальний консольно-фрезерний верстат відрізняється від горизонтально-фрезерного тим, що у нього робочий стіл може обертатися в горизонтальній площині на кут ±45°. Це дає можливість нарізати на такому верстаті зубчасті колеса з гвинтовими зуб'ями, гвинтові зуб'я в зенкерах, розвертках, фрезах тощо.
Стругання, довбання, протягання
Стругання - це обробка поверхонь, яка виконується за наявності двох рухів: прямолінійного зворотно-поступального головного руху різця або заготовки в горизонтальній площині та переривчастого поступального руху подачі різця чи заготовки, перпендикулярного напрямку головного руху. При струганні процес різання переривчастий і стружка зрізається тільки при прямому (робочому) русі.
Стругальні верстати підрозділяють на два основних типи: поздовжньо-стругальні, на яких обробляють переважно середні та великі за розміром заготовки, та поперечно-стругальні, призначені для обробки заготовок при довжині стругання до 1 м. У поздовжньо-стругальних верстатів головним рухом є зворотно-поступальне переміщення стола з закріпленою на ньому заготовкою, а рухом подачі - періодичне переміщення різця в напрямку, перпендикулярному головному рухові. У поперечно-стругальних верстатах головним рухом є зворотно-поступальне переміщення різця, а рухом подачі при обробці горизонтальних площин - періодичне переміщення стола з заготовкою в напрямку, перпендикулярному напрямку руху різця. При обробці вертикальних або нахилених поверхонь періодичний рух подачі виконує супорт із закріпленим на ньому різцем.
Довбання - це вид стругання, але відрізняється від нього тим, що головний рух - зворотно-поступальне переміщення повзуна з вставленим у ньому різцем - здійснюється у вертикальній площині. Стіл верстата з заготовкою рухає подачу в горизонтальній площині в поздовжньому, поперечному або круговому напрямку. При струганні та довбанні як інструмент використовують різці. За формою стругальні різці подібні до токарних, але працюють як і довбальні, в більш тяжких умовах, оскільки в момент врізання відбувається удар. Тому їхні держаки роблять масивнішими. Залежно від розміщення ріжучої кромки стругальні різці, як і токарні, підрозділяють на праві та ліві; за виглядом обробки - на прохідні, підрізні, відрізні, фасонні, а залежно від обробки розрізняють різці чорнові та чистові.
Виготовляють стругальні різці цілісними, з привареними пластинками з швидкоріжучої сталі або з припаяними пластинками твердих сплавів ВК8, Т5К10, Т14К8 та інші. Довбальні різці, які застосовуються для роботи на довбальних верстатах, дещо відрізняються від стругальних. Стругальні різці вигнуті назад, щоб ріжучі елементи сприймали ударні навантаження на початку робочого ходу. Довбальні різці вигнуті вперед, оскільки вони працюють при вертикальному переміщенні і деформують шар металу, який зрізають, своєю нижньою частиною. На стругальних верстатах найчастіше оброблюють площини, пази, уступи та лінійні фасонні поверхні великогабаритних або одночасно декілька оброблюваних заготовок, менших за розмірами. Довбальні верстати також застосовують для обробки внутрішніх і зовнішніх вертикальних площин, лінійних фасонних поверхонь, прорізання шпоночних та інших пазів, а також для одержання багатогранних отворів. Довбальні верстати застосовують в одиничному та малосерійному виробництвах, зазвичай при відсутності фрезерних верстатів. Стругальні верстати (особливо поздовжньо-стругальні) більш широко, ніж довбальні, використовують як в одиничному, так і малосерійному виробництвах завдяки їхній універсальності, простоті виготовлення робочого інструменту та настроювання.
Протягання - це високопродуктивний та високоточний метод обробки різанням наскрізних отворів та зовнішніх лінійних поверхонь, здійснюваний протяжками.
Протяжка - це багатолезові різальний інструмент, форма якого відповідає формі обробленого отвору або зовнішній поверхні. Висота кожного послідуючого ріжучого зуба протяжки більша за висоту попереднього, і кожний зуб зрізає з оброблюваної поверхні стружку невеликої товщини. Розрізняють внутрішнє та зовнішнє протягання. При внутрішньому протяжку протягують через попередньо оброблений отвір заготовки. Залежно від форми поперечного перерізу протяжки одержують отвори різного профілю. Протяжки для зовнішнього протягання призначені для обробки зовнішніх плоских та лінійних фасонних поверхонь порівняно невеликої ширини.
Прошивання подібне до протягання. Прошивання виконують на пресах або спеціальних верстатах, проштовхуючи крізь оброблюваний отвір заготовки. Довжина прошивки значно менша за довжину протяжки. Протягання застосовують в багатосерійному та масовому виробництвах, в деяких випадках замінюючи ним стругання, фрезерування, довбання, розвертку. Протягання - це послідовний процес зрізання припуску металу зуб'ями протяжки. Найбільш широко використовують протяжки для круглих отворів та шпоночних пазів. Виготовляють протяжки з легованих та швидкоріжучих сталей. Застосовують також плоскі та шпоночні протяжки, оснащені пластинками твердих сплавів. Для обробки циліндричних отворів іноді використовують збірні протяжки зі змінними твердосплавними ріжучою та калібрувальною частинами. Протяжні верстати класифікують за низкою ознак. Залежно від призначення їх підрозділяють на верстати для внутрішнього та зовнішнього протягання; за ступенем універсальності - на загального призначення та спеціальні; за напрямом робочого руху - на горизонтальні та вертикальні; за характером руху - на безперервної та переривчастої дії, а також на верстати з одноінструментальною та багатоінструментальною настройкою. Найпоширеніші горизонтально-протяжні верстати для обробки отворів. Основні параметри, що характеризують протяжні верстати, - це допустиме зусилля протягання та довжина ходу протяжки. У верстатах різного типу довжина ходу протяжки коливається в межах 350...2000 мм, а зусилля протягування становить 2,5...120 т.