Технологические основы машиностроения (стр. 19 из 24)
Рис.12. 8. Схема долбления
Долбежные станки относятся к группе строгальных. Долбяк с закрепленным в нем резцом совершает возвратно-поступательные движения в вертикальной плоскости. Стол станка, на котором закрепляется обрабатываемая деталь, имеет движение подачи в горизонтальной плоскости в двух взаимноперпендикулярных направлениях.
1 – станина; 2 – валик; 3 – рукоятка; 4 – стол; 5 – заготовка; 6 – зажим; 7 – долбежная головка; 8 – колонна; 9 – вал; 10 – коробка, 11 – электродвигатель
Рис. 12.9. Общий вид долбежного станка
На рис.12.9 приведен общий вид долбежного станка. На станине 1 установлена колонна 8, внутри которой размещен электродвигатель привода 11. На направляющих колонны установлена долбежная головка 7, которая осуществляет возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. В нижней части долбежной головки укреплен резцедержатель с долбежным резцом. Для установки длины хода долбежной головки относительно заготовки 5, закрепленной на столе 4, имеется зажим 6. Стол снабжен механизмом продольного и поперечного перемещения, верхней части стола можно сообщить вращательное движение. Все движения стола осуществляют от механизма подачи посредством вала 9, коробки 10 и валика 2.
Наиболее характерные виды работ, выполняемые на строгальных и долбежных станках приведены на рисунке 12.10.
Рис.12.10. Виды обработки на строгальных и долбежных станках
а – строгание плоскости; б – строгание паза; в – строгание Т-образного паза; г – долбление углового профиля; д – долбление прямоугольного отверстия
12.3. Фрезерование плоских поверхностей
В массовом и серийном производстве фрезерование более эффективно, чем строгание и долбление. При фрезеровании поверхность обрабатывается не однолезвийным инструментом – резцом, а многолезвийным вращающимся инструментом – фрезой. Повышение производительности при фрезеровании достигается также увеличением количества одновременно обрабатываемых заготовок и работающих инструментов (параллельное, последовательное или непрерывное фрезерование, фрезерование с маятниковой подачей).
Фреза – многозубый режущий инструмент, представляющий собой тело вращения, на образующей поверхности которого (а иногда и на торце), имеются режущие зубья. Главное движение (движение резания) при фрезеровании – вращательное и его совершает фреза; движение подачи – прямолинейное и его может иметь заготовка или фреза.
Фрезами обрабатывают разные виды поверхностей, в том числе и плоские (рисунок 12.11). Фрезы классифицируют по технологическим и конструктивным признакам. Одним из основных типов являются цилиндрические фрезы и торцовые фрезы. Если режущая часть фрезы имеет форму обработанной поверхности, то такая фреза называется фасонной. Номенклатура фрез очень широка. Существуют дисковые, концевые, угловые, отрезные и пр. фрезы. Фрезы могут быть цельные, составные, насадные, сборные со вставными пластинками из твердого сплава.
Рис.12. 11. Виды фрезерования
Плоские поверхности можно фрезеровать торцовыми и цилиндрическими фрезами. Фрезерование торцовыми фрезами более производительно. Это объясняется возможностью применения фрез большого диаметра.
Фрезерование цилиндрическими фрезами производится двумя способами: встречного и попутного фрезерования. При встречном способе вращение фрезы направлено против подачи, при попутном способе направление вращения фрезы совпадает с направлением подачи.
Рис.12.12. Схемы фрезерования
а – встречное; б – попутное
При встречном фрезеровании толщина срезаемого слоя постепенно увеличивается от нуля (при входе зуба в материал заготовки) до максимального значения аmax. В процессе резания нагрузки на зуб фрезы возрастают плавно и постепенно.
При попутном фрезеровании в момент входа зуба нагрузка резко возрастает, наблюдается явление удара. Поэтому попутное фрезерование можно производить на станках, обладающих достаточной жесткостью и виброустойчивостью. Конструкция фрезы должна выдерживать ударные нагрузки. Однако этот способ более производителен и обеспечивает более высокое качество поверхности.
Фрезерные станки разделяются на следующие виды:
– горизонтально-фрезерные;
– вертикально-фрезерные;
– универсально-фрезерные;
– продольно-фрезерные;
– карусельно-фрезерные;
– барабанно-фрезерные;
– специальные (шпоночно-фрезерные, резьбо-фрезерные, фрезерноцентровальные)
Фрезерные станки первых трех видов являются станками общего назначения и применяются во всех видах производства, остальные относятся к высокопроизводительным и станки используются в серийном, крупносерийном и массовом производствах.
Горизонтально- и вертикально-фрезерные станки называются по расположению оси вращения фрезы. Вращение фрезы – это главное движение. Стол перемещается в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Универсальные станки, кроме этого, имеют поворотный стол или поворотную головку.
1 – коробка подач; 2 – станина; 3 – коробка скоростей; 4 – оправка; 5 – шпиндель; 6 – фрезы;
7 – хобот; 8 – серьга; 9 – стол; 10 – поворотная часть; 11 – салазки; 12 – консоль
Рис.12.13. Горизонтально-фрезерный станок
Продольно-фрезерные станки могут иметь несколько горизонтальных и вертикальных шпинделей. Это одностоечные или двухстоечные станки большого размера, с продольной подачей стола.
1 – станина; 2 – стол; 3, 5, 6, 7 – шпиндельные бабки; 4 – поперечина
Рис.12.14. Продольно-фрезерный станок
Карусельно-фрезерные станки имеют круглый вращающийся стол большого диаметра и 1 или 2 вертикальных шпинделя. На этих станках обрабатываются плоские поверхности торцовыми фрезами. На станках, имеющих два шпинделя, совмещается черновая и чистовая обработка.
1 – фрезы; 2 –обрабатываемая деталь; 3 – стол станка; 4 – барабан
Рис.12.15. Обработка на фрезерных станках
а – карусельно-фрезерный станок с одним шпинделем; б – карусельно-фрезерный станок с двумя шпинделями; в – барабанно-фрезерный станок
Барабанно-фрезерные станки служат для обработки параллельных плоскостей деталей одновременно с двух сторон, совмещая черновую и чистовую обработку. Детали устанавливаются на вращающемся барабане. Фрезы (черновая и чистовая) размещаются на расположенных с двух сторон бабках.
12.4. Протягивание плоских поверхностей
Протягивание наружных плоских поверхностей благодаря высокой производительности и низкой себестоимости обработки находит широкое применение в серийном и массовом производстве. При обработке наружных предварительно не обработанных поверхностей за один ход протяжки достигаются высокая точность и чистота поверхности. В процессе протягивания каждый режущий зуб протяжки снимает слой металла, составляющий часть припуска, а калибрующие зубья зачищают поверхность, при этом они долго не теряют своей режущей способности и формы.
При обработке плоских поверхностей применяют обычные и прогрессивные протяжки (рис.12.16).
Рис.12.16. Схемы плоских протяжек
а – обычные; б, в, г – прогрессивные
У обычных протяжек каждый зуб снимает стружку по всей ширине обрабатываемой поверхности. У прогрессивных протяжек режущие зубья делают переменной ширины, постепенно увеличивающейся, и каждый зуб срезает металл не по всей ширине обрабатываемой поверхности, а полосой, причем ширина этих полос с каждым зубом увеличивается, и только калибрующие зубья зачищают обрабатываемую поверхность по всей ширине. При протягивании необработанных поверхностей отливок и поковок обычными плоскими протяжками их режущие кромки быстро тупятся и выкрашиваются. У прогрессивных протяжек зубья служат дольше.
При протягивании стали по прогрессивной схеме резания зубья протяжки имеют криволинейную вогнутую спинку, сопрягающуюся со стружечной канавкой (рисунок.12.17а). При протягивании чугуна и цветных металлов, а также стали по профильной схеме резания, применяют зубья с прямолинейной спинкой, которые проще в изготовлении. Зубья с криволинейной спинкой позволяют более плавно и в большем объеме отводить стружку.
Рис.12.17. Форма зубьев протяжек
а – с криволинейной спинкой; б – с прямолинейной спинкой
Для обработки широких плоскостей устанавливают несколько протяжек рядом.
Протяжки для наружного протягивания обычно выполняются сборными и состоят из корпуса и рабочей части. На рисунке 12.18 показана наружная протяжка для горизонтально-протяжных станков общего назначения. Протяжка имеет корпус с хвостовиком для закрепления в патроне тяговой головки станка. В корпусе крепятся секции, которые можно менять по мере затупления.