Доатегорія:
Фрезерні роботи
Фрезерування шпонкових пазів на валах
Шпонкові з'єднання дуже поширені у машинобудуванні. Вони можуть бути із призматичними, сегментними, клиновими та іншими перерізами шпонок. На робочих кресленнях валу повинні бути проставлені розміри для валу із призматичною шпонкою та для валу із сегментною шпонкою.
Шпонкові пази діляться на наскрізні, відкриті (з виходом) та закриті. Фрезерування шпонкових пазів є дуже відповідальною операцією. Від точності шпонкового паза залежить характер посадки на шпонку деталей, що сполучаються з валом. До оброблених фрезеруванням шпонкових пазів пред'являються жорсткі. технічні вимоги. Ширина шпонкового паза повинна бути виконана за 2-м або 3-м класом точності: по глибині шпонковий паз повинен бути виконаний по 5-му класу точності; довжина паза під шпонку - по 8 класу точності. Невиконання цих вимог при фрезеруванні шпонкових пазів тягне за собою трудомісткі пригонувальні роботи при складанні - припилювання шпонок або інших деталей, що сполучаються.
Крім зазначених вище вимог, щодо точності до шпонкового пазу пред'являється також вимога щодо точності його розташування та шорсткості поверхні. Бічні грані паза шпонки повинні бути розташовані симетрично щодо площини, що проходить через вісь валу; шорсткість поверхні бічних стінок повинна бути в межах 5-го класу шорсткості, а іноді й вище.
Зіставляючи допуски на фрези з допусками на розмір паза шпонки, можна переконатися в труднощі виконання паза необхідної точності на верстатах, що працюють мірним інструментом. Візьмемо для прикладу паз шириною 12ПШ
Практика показує, що для обробки шпонкового паза, що укладається в полі допуску ПШ, доводиться ретельно підбирати. фрези та робити пробні проходи. У серійному та масовому виробництві прагнуть по можливості шпонкові з'єднання замінювати шліцевими.
Дискові фрези пазові (СТ СЕВ 573-77) призначені для фрезерування неглибоких пазів. Вони мають зуби лише на циліндричній частині.
Пазові фрези затиловані за ГОСТ 8543-71 призначаються для обробки пазів. Їх заточують лише по передній поверхні. Перевагою цих фрез є те, що вони не втрачають розміру по ширині після перетікання. Вони випускаються діаметром від 50 до 100 мм, від 4 до 16 мм.
Шпонкові фрези ГОСТ 9140-78 застосовуються для фрезерування шпонкових пазів і виготовляються з циліндричним і конічним хвостовиком. Шпонкові фрези мають два ріжучі зуби з торцевими ріжучими.
ними кромками, що виконують основну роботу різання. Ріжучі кромки фрези спрямовані не назовні, як у свердла, а тіло інструменту. Такі фрези можуть працювати з осьовою подачею (як свердло) та з поздовжньою подачею. Переточування фрез проводиться по торцевих зубах, внаслідок чого діаметр фрези практично залишається незмінним. Це дуже важливо для обробки пазів.
Фрези з циліндричним хвостовиком виготовляють для діаметра від 2 до 20 мм, з конічним хвостовиком - від 16 до 40 мм. В даний час інструментальні заводи випускають цілісні твердосплавні фрези шпонки діаметром 3, 4, 6, 8 і 10 мм з кутом нахилу гвинтової канавки 20° зі сплаву ВК8. Ці фрези застосовують головним чином при обробці загартованих сталей і матеріалів, що важко обробляються. Застосування цих фрез дозволяє збільшити продуктивність праці в 2-3 рази та підвищити клас шорсткості обробленої поверхні.
Фрези для пазів під сегментні хвостові шпонки за ГОСТ 6648-68* призначаються для фрезерування всіх пазів під сегментні шпонки діаметром 4-5 мм.
Фрези для пазів під сегментні насадні шпонки за ГОСТ 6648-68* призначаються для фрезерування всіх пазів під сегментні шпонки діаметром 55-80 мм.
Закріплення заготовок. Заготівлі валів для фрезерування в них шпонкових пазів та лисок зручно закріплювати у призмах. Для коротких заготовок достатньо однієї призми. За більшої довжини валу заготовку встановлюють на двох призмах. Правильність розташування призми на столі верстата забезпечується шипом на підставі призми, що входить у паз столу, як показано на малюнку праворуч. Вали закріплюють прихватами. Щоб уникнути прогину валу при закріпленні, необхідно стежити, щоб прихвати спиралися на вал над призмами. Під прихвати слід покласти тонку мідну або латунну прокладку, щоб не пошкодити остаточно оброблену циліндричну поверхню валу. На рис. 4 показані лещата для закріплення валів. Тиски на столі можна закріплювати або в положенні, показаному на рис. або можна повернути їх на 90 °. Тому вони придатні для закріплення валів як на горизонтально, так і на вертикально-фрезерних верстатах. Вал встановлюється циліндричною поверхнею на призму та при обертанні маховичка затискається губками, які повертаються навколо пальців. Призму можна встановити в лещатах іншою стороною закріплення валу більшого діаметра. Упор слугує для встановлення валу по довжині.
Мал. 1. Вал зі шпонковими пазами
Мал. 2. Схема розташування полів допусків шпоноч-ною паза та фрези
Мал. 3. Закріплення валу на оізмах
Мал. 4. Тиски для закріплення валів
На рис. 5 показано магнітна призма з постійним магнітом. Корпус призми складається з двох частин, між якими розміщено оксидно-барієвий магніт. Для закріплення валика достатньо повернути ручку вимикача на 90°. Сила затиску цілком достатня для фрезерування на валиках шпонкових пазів, лисок і т. д. Одночасно із закріпленням деталі призма притягується до опорної поверхні стола верстата.
Фрезерування наскрізних шпонкових пазів. Шпонкові пази фрезерують після остаточної обробки циліндричної поверхні. Наскрізні та відкриті пази з виходом канавки по колу, радіус якого дорівнює радіусу фрези, обробляють дисковими фрезами. Перевищення розміру ширини паза порівняно із шириною фрези становить 0,1 мм та більше. Після заточування дискових пазових фрез ширина фрези дещо зменшується, тому використання фрез можливе лише до певних меж, після чого їх застосовують для інших робіт, коли не такий важливий розмір по ширині.
На рис. 6 показана установка заготовки та фрези при.фрезеруванні наскрізного шпонкового паза. При встановленні фрези на виправлення необхідно домогтися, щоб фреза мала мінімальне биття по торцю. Заготівлю закріплюють у машинних лещатах з мідними або латунними накладками на губках.
При правильно встановлених лещатах точність встановить закріпленого в них валу можна і не перевіряти. Встановити фрезу слід так, щоб вона була розташована симетрично щодо діаметральної площини, що проходить через вісь валу. На виконання цієї умови користуються наступним прийомом. Після закріплення фрези та перевірки її биття індикатором фрезу встановлюють попередньо в діаметральній площині валу. Точна установка здійснюється косинцем та штангенциркулем.
Для встановлення фрези необхідно поставити її в поперечному напрямку на розмір S з боку одного з виступаючих над тисками кінців валу. Перевірити цей розмір штангенциркулем. Потім поставити косинець з іншого боку валу, як показано на рис. 7 пунктиром і ще раз перевірити розмір S.
Мал. 5. Магнітна призма для закріплення валів
Дити одночасно повільний підйом столу до торкання з фрезою і переміщення в поздовжньому напрямку. Встановивши момент торкання фрези з валом, відвести стіл із-під фрези. Вимкнути верстат і обертанням рукоятки вертикальної подачі підняти стіл на глибину канавки шпонки.
Фрезерування закритих шпонкових пазів. Фрезерування закритих шпонкових пазів можна проводити на горизонтально-фрезерних верстатах. Для закріплення валу користуються спеціальними самоцентруючими лещатами або призмами. Так як установка фрезерування по рис. 9 а відрізняється від установки по рис. 9 б лише розташуванням шпинделя, розберемо тільки порядок фрезерування шпонкового паза на горизонтально-фрезерному верстаті.
Мал. 9. Фрезерування закритих шпонкових пазів
Інший спосіб установки («по яблучку») шпонкової або кінцевої фрези в діаметральній площині фрези полягає в наступному. Вал встановлюють по можливості точно (на око) щодо фрези і фрезу, що обертається, повільно приводять у зіткнення з оброблюваним валом до тих пір, поки на поверхні валу не з'явиться ледь помітний слід фрези. Якщо цей слід виходить у вигляді повного кола, це означає, що фреза розташована в діаметральній площині валу. Якщо слід має форму неповного кола, необхідно змістити стіл.
Встановити на глибину паза. Оброблюваний вал, діаметральна площина якого збігається з віссю фрези, підводять до зіткнення з фрезою. При цьому положенні стола відзначають показання лімба гвинта поперечної або вертикальної подачі, потім переміщують або піднімають стіл на глибину різання.
Закриті шпонкові пази, що допускають пригін, фрезерують одним з двох способів:
а) врізанням вручну на певну глибину та поздовжньою механічною подачею, потім знову врізанням на ту ж глибину та поздовжньою подачею, але в іншому напрямку;
б) врізанням вручну на повну глибину паза та подальшою механічною поздовжньою подачею. Цей спосіб застосовують при фрезеруванні шпонковими фрезами діаметром понад 12-14 мм.
Мал. 10. Схема встановлення кінцевої фрези в діамі! ральної площини валу
Контроль ширини паза шпонки слід проводити калібром згідно з допуском, вказаним на кресленні.
Фрезерування відкритих шпонкових пазів з виходом канавки по колу, радіус якого дорівнює радіусу фрези, роблять дисковими фрезами. Пази, в яких не допускається вихід канавки по радіусу кола, фрезерують кінцевими фрезами або шпонковими.
Фрезерування пазів сегментних шпонок здійснюють хвостовими або насадними фрезами під сегментні шпонки, діаметр яких повинен дорівнювати подвійному радіусу канавки. Подача проводиться у вертикальному напрямку, перпендикулярному до осі валу (рис. 11).
Фрезерування валів на шпоночно-фрезерних верстатах. Для отримання точних по ширині пазів обробку ведуть на спеціальних верстатах шпоночно-фрезерних з маятниковою подачею, що працюють двозубими шпонковими фрезами. При цьому способі фреза врізається на 02-04 мм і фрезерує паз по всій довжині, потім знову врізається на ту ж глибину, як і в попередньому випадку, і фрезерує паз знову на всю довжину, але в іншому напрямку. Звідси й походить назва методу - «маятникова подача».
Мал. 11. Фрезерування шпонкових пазів під сегментні шпонки
Мал. 12. Схема фрезерування шпонкових пазів способом «маятникова подача»
Мал. 13. Контроль за розміром паза калібрами
Після закінчення фрезерування шпиндель автоматично повертається у вихідне положення та вимикається поздовжня подача фрезерної бабки. Цей метод є найбільш раціональним при виготовленні валів шпонки в серійному і масовому виробництві, так як дає точний паз, що забезпечує взаємозамінність в шпонковому з'єднанні. Крім того, оскільки фреза працює торцевими ріжучими кромками, вона довговічніша, тому що не зношується по периферії. Недоліком цього є значно більша витрата часу порівняно з фрезеруванням за один-два проходи.
Фрезерування пазів на автоматизованих шпоночно-фрезерних верстатах немірним інструментом проводиться з рухом інструменту, що осцилює (коливальним) рухом. Регулюючи розмах осциллювання від нуля до необхідної величини, можна фрезерувати пази шпонки з необхідною точністю по ширині.
При фрезеруванні з осциллюванням ширина фрези менше ширини оброблюваного паза. Так, верстат МА-57 призначається для фрезерування відкритих пазів шпон на валах електродвигунів дисковими тристоронніми фрезами в автоматизованому виробництві. Верстат 6Д92 призначений для фрезерування закритих шпонкових пазів немірними кінцевими фрезами. Необхідна ширина паза досягається за рахунок того, що фрезі надається осцилюючий рух у напрямку, перпендикулярному до поздовжньої подачі. Верстат може бути вбудований в автоматичну лінію.
Контролює розміри пазів і канавок. Контроль розмірів пазів і канавок можна проводити як вимірювальними штриховими інструментами (штангенциркуль, штангенглиби-номер), так і калібрами. Вимірювання та відлік розмірів пазів за допомогою універсальних інструментів не відрізняються від вимірювання інших лінійних розмірів (довжина, ширина, товщина, діаметр). Ширину паза можна контролювати круглими та листовими граничними калібрами-пробками. На рис. 13 а показаний контроль ширини паза, заданого розміром 20+см мм. В цьому випадку прохідна сторона калібру має розмір 20,0 мм, а непрохідна - 20,1 мм.
Симетричність розташування шпонкового паза щодо осі валу контролюється спеціальними шаблонами та пристроями.
Фрезерування уступів та пазів
Доатегорія:
Фрезерні роботи
Фрезерування уступів та пазів
Уступом називають виїмку, обмежену двома взаємно перпендикулярними площинами, що утворюють ступінь. Деталь може мати один, два та більше уступів. Паз - виїмка деталей, обмежена площинами або фасонними поверхнями. Залежно від форми виїмки пази поділяються на прямокутні, Т-подібні та фасонні. Пази будь-якого профілю можуть бути наскрізними, відкритими або з виходом та закритими.
Обробка уступів та пазів є однією з операцій, що виконуються на фрезерних верстатах. До оброблених фрезеруванням уступів і пазів пред'являють різні технічні вимоги в залежності від призначення, серійності виробництва, точності розмірів, точності розташування та шорсткості поверхні. Усі ці вимоги визначають метод обробки.
Фрезерування уступів та пазів здійснюють дисковими кінцевими фрезами, а також набором дискових фрез. Крім того, уступи можна фрезерувати торцевими фрезами.
Фрезерування уступів та пазів дисковими фрезами. Дискові фрези призначені для обробки площин, уступів та пазів. Розрізняють дискові фрези цілісні та зі вставними зубами. Цілісні дискові фрези діляться на пазові (СТ СЭВ 573-77), пазові затиловані (ГОСТ 8543-71), тристоронні з прямими зубами (ГОСТ 3755-78), тристоронні з різноспрямованими дрібними та нормальними зубами. Фрези із вставними зубцями виконуються тристоронніми (ГОСТ 1669-78). Дискові пазові фрези мають зуби лише на циліндричній частині, їх застосовують для фрезерування неглибоких пазів. Основним типом дискових фрез є тристоронні. Вони мають зубці на циліндричній поверхні та на обох торцях. Їх застосовують для обробки уступів та глибших пазів. Вони забезпечують вищий клас шорсткості бічних стінок паза чи уступу. Для поліпшення умов різання дискові тристоронні фрези забезпечені похилими зубами зі змінними напрямками канавок, що змінюються, тобто один зуб має правий напрямок канавки, а інший, суміжний з ним, - ліве. Тому такі фрези і називають різноспрямованими: Завдяки нахилу зубів, що чергується, осьові складові сили різання правих і лівих зубів взаємно врівноважуються. Ці фрези мають зубці і обох торцях. Основним недоліком дискових тристоронніх фрез є зменшення розміру по ширині після першого ж переточування по торцю. При використанні регульованих фрез, що складаються з двох половинок однакової товщини з зубцями, що перекривають один одного в роз'ємі, після переточування можна відновити початковий розмір. Це досягається за допомогою прокладок відповідної товщини з мідної або латунної фольги, які поміщають роз'єм між фрезами.
Мал. 1. Уступи
Мал. 2. Типи пазів формою
Мал. 3. Лази: наскрізні, з виходом та закриті
Дискові фрези із вставними ножами, оснащеними пластинками твердого сплаву, бувають тристоронні (ГОСТ 5348-69) та двосторонні. Тристоронні дискові фрези застосовують для фрезерування пазів, а двосторонні - для фрезерування уступів та площин. Кріплення вставних ножів у корпус у обох типів фрез здійснюється за допомогою осьових рифлень та клина з кутом 5°. Перевагою такого способу кріплення вставних ножів є можливість компенсації зношування та шару, знятого при переточенні. Відновлення розміру діаметром досягається перестановкою ножів на одне або кілька рифлень, а по ширині - відповідним висуванням ножів. Тристоронні фрези мають ножі з нахилом, що поперемінно чергується, з кутом 10°, у двосторонніх - в одному напрямку з кутом нахилу 10° (для праворізальних і ліворежучих фрез).
Застосування тристоронніх дискових фрез з пластинками твердих сплавів дає найбільш високу продуктивність при обробці пазів і уступів. Дискова фреза краще "витримує" розмір, ніж кінцева.
Вибір типу та розміру дискових фрез. Тип і розмір дискової фрези вибирають в залежності від розмірів оброблюваних поверхонь та матеріалу заготовки. Для заданих умов обробки вибирається тип фрези, матеріал різальної частини та основні розміри - В, D, d та z. Для фрезерування легкообробних матеріалів і матеріалів середньої проблеми обробки з великою глибиною фрезерування застосовують фрези з нормальним великим зубом. При обробці важкообробних матеріалів та фрезеруванні з невеликою глибиною різання рекомендується застосовувати фрези з нормальним та дрібним зубом.
Діаметр фрези слід вибирати мінімально можливим, оскільки чим менше діаметр фрези, тим вища її жорсткість та вібростійкість. З іншого боку, зі збільшенням діаметра зростає її стійкість.
Мал. 4. Вибір діаметра дискових фрез
На рис. 5, а б показана схема фрезерування двох уступів на деталі. Фрезерування уступів дисковими фрезами, як зазначалося вище, зазвичай здійснюють двосторонньої дискової фрезою. Однак у нашому випадку слід вибрати дискову тристоронню фрезу, тому що треба обробити по черзі по одному уступу з кожної сторони деталі.
Мал. 5. Фрезерування уступу дисковою фрезою
Налагоджує верстат на фрезерування наскрізних прямокутних пазів дисковими фрезами. При фрезеруванні уступів точність розміру уступу шириною не залежить від ширини фрези. Необхідно виконувати лише одну умову: ширина фрези повинна бути більшою за ширину уступу (по можливості не більше ніж на 3-5 мм).
При фрезеруванні прямокутних пазів ширина дискової фрези повинна дорівнювати ширині паза, що фрезерується, в тому випадку, коли биття торцевих зубів дорівнює нулю. За наявності биття зубів фрези розмір профрезерованого такою фрезою паза буде відповідно більше розміру ширини фрези. Це слід мати на увазі, особливо при обробці точних по ширині пазів.
Установка на глибину різання може здійснюватись за розміткою. Для чіткого виділення ліній розмітки заготівлю попередньо забарвлюють крейдовим розчином і на прокресленій креслилкою рейсмасу лінії кернером наносять поглиблення (керни). Установку на глибину різання лінії розмітки здійснюють пробними проходами. При цьому стежать, щоб фреза зрізала припуск тільки на половину заглиблень від кернера.
При налагодженні верстата на обробку пазів дуже важливо правильно встановити фрезу щодо заготовки, що обробляється. У тому випадку, коли заготовку встановлюють у спеціальному пристрої, її положення щодо фрези визначається самим пристроєм.
Точну установку фрез на задану глибину виготовляють спеціальними установками або габаритами, передбаченими у пристрої. На рис. 6 наведено схеми встановлення фрез на розмір за допомогою установок. Габарит 1 являє собою сталеву загартовану пластинку (рис. 6, а) або косинець (рис. 6 б, в), закріплені на корпусі пристосування. Між установкою та ріжучою кромкою зуба фрези прокладають мірний щуп товщиною 3-5 мм, щоб уникнути зіткнення зуба фрези із загартованою поверхнею установка. Якщо обробку однієї і тієї ж поверхні здійснюють за два проходи (чорновий і чистовий), то для встановлення фрези від одного і того ж габариту застосовують щупи різної товщини.
Фрезерування уступів та пазів набором дискових фрез. При обробці партії однакових деталей одночасне фрезерування двох уступів двох і більше пазів може здійснюватися набором фрез. Для отримання необхідної відстані між уступами та пазами на оправку між фрезами поміщають відповідний набір настановних кілець.
При обробці заготовок набором фрез по габариту встановлюється одна фреза, так як взаємне розташування набору на оправці досягається підбором настановних кілець. При встановленні фрез на заданий розмір вдаються до використання спеціальних настановних шаблонів. Для точної установки фрез застосовують плоскопаралельні кінцеві заходи та індикаторні упори. На рис. 7 показано схему розташування індикаторних упорів на горизонтально-фрезерному верстаті для точної установки фрез при поперечних і вертикальних переміщеннях столу. Піднімати та опускати стіл на задану величину за допомогою такого пристрою можна при прискореному переміщенні, не боячись помилитися у відліку.
Доцільність обробки уступів і пазів набором фрез можна встановити, виходячи з сумарних витрат часу (калькуляційний час), що припадають на одну деталь для варіантів обробки пазів, що зіставляються.
Фрезерування уступів та пазів кінцевими фрезами. Уступи та пази можуть бути оброблені кінцевими фрезами на вертикально-і горизонтально-фрезерних верстатах. Кінцеві фрези (ГОСТ 17026-71*) призначені для обробки площин, уступів та пазів. Їх виготовляють з циліндричним та конічним хвостовиком. Кінцеві фрези виготовляють із нормальними та великими зубами. Фрези з нормальними зубами застосовують при напівчистовій та чистовій обробці уступів та пазів. Фрези з великими зубами використовують для чорнової обробки.
Кінцеві фрези обдирні із затильованими зубами (ГОСТ 4675-71) призначені для чорнової обробки заготовок, отриманих литтям, куванням.
Кінцеві фрези твердосплавні (ГОСТ 20533-75-20539-75) виготовляють двох типів: оснащені коронками твердих сплавів для діаметрів 10-20 мм і гвинтовими пластинками (для діаметрів 16-50 мм).
Мал. 6. Застосування установок для фрез
В даний час інструментальні заводи випускають цілісні твердосплавні кінцеві фрези діаметром 3-10 мм і кінцеві фрези з цілою робочою частиною твердосплавної, впаяної в сталевий конічний хвостовик. Діаметр фрез 14-18 мм, кількість зубів три. Застосування твердосплавних фрез особливо ефективно при обробці пазів і уступів у заготовках із загартованих та важкооброблюваних сталей.
Точність пазів по ширині при обробці їх мірним інструментом, яким є дискові та кінцеві фрези, значною мірою залежить від точності фрез, що застосовуються, а також від точності, жорсткості фрезерних верстатів і від биття фрези після закріплення в шпинделі. Нестача мірного інструменту - втрата його номінального розміру при зносі та після перетікання. У кінцевих фрез після першого ж переточування по циліндричній поверхні спотворюється розмір по діаметру, і вони виявляються непридатними для отримання точних розмірів паза по ширині.
Отримати точний розмір по ширині паза можна його обробкою за два проходи: чорновий та чистовий. При чистовій обробці фреза лише калібруватиме паз по ширині, зберігаючи протягом тривалого часу свій розмір.
Останнім часом з'явилися патрони для закріплення кінцевих фрез, що дозволяють встановлювати фрезу з ексцентриситетом, що регулюється, тобто регульованим биттям. На рис. 8 показаний цанговий патрон, який застосовується на Ленінградському верстатобудівному об'єднанні ім. Я. М. Свердлова. У корпусі патрона розточено отвір ексцентрично на 0,3 мм щодо його хвостовика. У цей отвір вставляється втулка під цанги з таким самим ексцентриситетом щодо внутрішнього діаметра. Втулка кріпиться до корпусу двома болтами. При повороті втулки гайкою при злегка відпущених болтах відбувається умовне збільшення діаметра фрези (одно розподіл на лімбг відповідає збільшенню діаметра фрези на 0,04 мм).
При обробці пазів кінцевою фрезою стружку необхідно відводити вгору по гвинтовій канавці, щоб вона не псувала оброблену поверхню і не викликала поломки зуба фрези. Це можливо у тому випадку, коли напрямок гвинтової канавки збігається з напрямком обертання фрези, тобто при їх однойменному напрямку. Однак, осьова складова сили різання Рх при цьому буде спрямована вниз для виштовхування фрези з гнізда шпинделя. Тому при обробці пазів кріплення фрези доводиться виконувати надійніше, ніж при обробці кінцевою фрезою відкритої площини. Напрямок обертання фрези та гвинтової канавки, як і у разі обробки торцевими та циліндричними фрезами, має бути різноіменним, тому що в цьому випадку осьова складова сили різання буде спрямована у бік гнізда шпинделя і прагнути затягнути оправлення з фрезою в гніздо шпинделя.
Мал. 8. Патрон для фрезерування мірних пазів стандартними фрезами
Мал. 9. Фрезерування похилої площини у лещатах
Мал. 10. Фрезерування виїмки корпусної деталі
Інші види робіт, які виконуються кінцевими фрезами. Крім обробки уступів та пазів кінцеві фрези застосовуються для виконання інших робіт на вертикально-і горизонтально-фрезерних верстатах.
Кінцеві фрези застосовуються для обробки відкритих площин: вертикальних, горизонтальних та похилих. На рис. 9 показано фрезерування похилої площини в універсальних лещатах. Прийоми обробки площин кінцевими фрезами нічим не відрізняються від прийомів обробки уступів та пазів. Кінцевими фрезами можна обробляти різні виїмки (гнізда). На рис. 10 показано фрезерування виїмки кінцевою фрезою. Фрезерування виїмок у заготовці провадиться за розміткою. Зручніше спочатку провести попереднє фрезерування контуру виїмки (не доходячи до ліній розмітки), а потім остаточне фрезерування контуру.
У тих випадках, коли потрібно вифрезерувати вікно, а не виїмку, необхідно під заготовку підкласти відповідну підкладку, щоб не пошкодити лещата в момент виходу кінцевої фрези.
Фрезерування уступів торцевою фрезою. Уступи можна фрезерувати як на вертикально, так і на горизонтально-фрезерних верстатах. Обробку деталей із симетрично розташованими уступами можна здійснювати при закріпленні заготовок у двопозиційних поворотних столах. Після фрезерування першого уступу пристрій повертають на 180° і ставлять у другу позицію для фрезерування другого уступу.
Фрезерування спеціальних пазів
У машинобудуванні широко застосовують деталі із спеціальними пазами. Розглянемо два найбільш поширені пази ,
метод їх обробки та інструмент, необхідний під час виконання фрезерних робіт.
Фрезерування пазів типу «ластівчин хвіст»
Паз типу «ластівчин хвіст» служить, в основному, як направляюча для рухомих елементів машин - це консолі, санки столу, направляючі супорта токарних верстатів, сережки фрезерних верстатів ... Основний інструмент для отримання подібного паза - кінцева кутова фреза названа на кшталт паза «ластівчин хвіст». Фрези «ластівчин хвіст» 
виготовляються однокутовими (ріжуча кромка, як правило, тільки на 
конічної частини фрези) або двокутовими (ріжуча кромка з двох суміжних сторін). Навантаження на двокутові фрези розподіляється рівномірніше, тому вони працюють більш плавно і більш довговічні. Фрези «ластівчин хвіст» виготовляються із швидкорізальних сталей Р6М5, Р9 та твердих сплавів ВК8, Т5К10 та Т15К6.
Фрезерування паза «ластівчин хвіст» є завершальною операцією фрезерної обробки деталі, тому дуже важливий підбір інструменту і правильне закріплення заготовки. Вивіряння заготовки проводиться безпосередньо у верстатних лещатах або, якщо деталь велика, на столі фрезерного верстата за допомогою штангенрейсмасу, косинців та індикаторів щодо напрямку подачі.
Обробка паза проводиться у два етапи:
Перший - фрезерується прямокутний паз кінцевою фрезою або, якщо дозволяють умови, тристоронньою фрезою.
Другий - кутовий фрезою («ластівчин хвіст») по черзі обробляються бічні сторони.
Враховуючи важкі умови різання подачу інструменту необхідно трохи занизити - приблизно до 40% від звичайних умов роботи (при даному матеріалі, ширині матеріалу, що зрізається, подачі охолоджуючої рідини і т.д.).
Вимірювання виконуються за допомогою штангенінструменту, кутові розміри - універсальним кутоміром (сама фреза), шаблонами від базової поверхні деталі, двома каліброваними циліндричними роликами за спеціальними формулами.
При фрезеруванні паза типу «ластівчин хвіст» необхідно звернути на такі проблеми, які можуть виникнути:
Глибина паза та кути нахилу бокових сторін не однакові по всій довжині - причина неточної вивірки деталі в горизонтальній площині;
Кут нахилу бокових сторін не відповідає заданій величині - неправильний розрахунок кута фрези, зношування фрези внаслідок невідповідності режиму обробки та матеріалу інструменту;
Різна ширина паза по всій довжині - усунення столу верстата в напрямних консолях;
Шорсткість поверхні - робота з неправильно заточеним інструментом, невідповідність подачі.
Поломка фрези - внаслідок великого навантаження при обробці даного паза на різальні кромки, що сполучаються, ламається верхівка фрези - необхідно її попередньо закруглювати, робити з невеликим радіусом.
Фрезерування Т-подібних пазів
Т-подібні пази застосовують в основному в машинобудуванні для кріплення деталей. Їх щиро застосовують у столах верстатів різного призначення (шліфувальні, свердлильні, фрезерні, стругальні і т.д.). Вони служать розміщувати в них головок кріпильних болтів, і навіть для вивірки пристосування на столі верстата. Т-подібні пази характеризуються загальною глибиною, товщиною між пазом та робочою поверхнею столу, а також шириною вузької верхньої та широкої нижньої частини. Пази цього регламентовані стандартом. Кожному розміру відповідають певні інші розміри, т.к. під них у промислових масштабах виготовляються спеціальні болти, кріпильні пристрої, оснащення.
Для виготовлення Т-подібного паза потрібні:
Кінцева фреза діаметром, що дорівнює вузькій ширині паза або меншого діаметра при декількох проходах;
- при виробництві кількох пазів зручніше працювати тристоронньою фрезою товщиною, що дорівнює вузькій частині Т-подібного паза. Паз виходить точніше і швидкість обробки вище кінцевої фрезою, та й відсоток шлюбу нижче;
Спеціальна Т-подібна кінцева фреза. Фреза для Т-подібних пазів складається з робочої частини з елементами і геометрією дискових пазових фрез
або циліндричного хвостовика і гладкої циліндричної шліфованої шийки, діаметр якої зазвичай підбирають рівною ширині вузької частини паза(можна і менше). Робоча частина фрези може бути з різноспрямованими зубами та виготовляти.ється з швидкорізальних сталей Р6М5, Р18 або оснащуватися твердосплавними пластинами ВК8, Т5К10, Т15К6 та ін;
Фреза типу «ластівчин хвіст» або зенковка для зняття внутрішньої та зовнішньої фасок.
Послідовність фрезерування Т-подібного паза схожа на фрезерування пазів типу
«ластівчин хвіст». Спочатку фрезерують прямокутний паз шириною рівної або меншої вузької частини паза і глибиною рівної глибині паза.
Далі підбирають фрезу для Т-подібних пазів. Залежно від розмірів паза приймають рішення про прохід однією фрезою або кількома, т.к. при великій глибині та ширині паза робочий інструмент зазнає великих навантажень, підбирають одну або кілька фрез з однаковою висотою робочої частини і,
ельно, з відповідним розміром шийки. Отже, досягається більш щадний режим обробки, т.к. зменшується товщина шару, що зрізається в заготівлі. Під час роботи потрібно звернути особливу увагувидалення стружки, т.к. у закритом пазу це набуває дуже важливого значення і передбачити обов'язкову подачу СОЖ (мастило-охолоджуючої рідини) для відведення зайвого тепла, щоб уникнути перегріву робочої фрези. Швидкість подачі при цьому виді робіт необхідно максимально зменшити.
Завершальна операція передбачає зняття зовнішніх та внутрішніх фасок. При цьому застосовуються кінцеві однокутові або двокутні фрези. Дл
я зовнішньої фаски - можливе застосування зенківок, для внутрішньої - фрези типу «ластівчин хвіст». Основна умова - діаметр кутової фрези повинен бути більшим за розмір вузької частини Т-подібного паза для отримання більш рівної фаски і більшоїпродуктивність праці.
Вимірювання та контроль розмірів Т-подібного паза роблять штангенциркулем, штангенрейсмасом, нутроміром, індикаторами, а також спеціальними шаблонами.
При фрезеруванні Т-подібних пазів можуть бути такі види шлюбу:
- Висота паза по всій довжині деталі неоднакова - - Заготівля не вивірена при встановленні в горизонтальній площині;- ширина внутрішньої частини паза в кінці менше розміру на початку заготівлі - несвоєчасне видалення стружки, внаслідок чого - підвищене зношування інструменту;
- ширина вузької частини перевищує заданий розмір - неправильне заточування інструменту, биття різальної частини фрези, недостатня жорсткість столу верстата (люфт).
Успіхів усім і успіхів!
Розширити функціональні можливості ручного електроінструменту, зробити його використання більш зручним, комфортним та безпечним дозволяють пристосування. ручного фрезера. Серійні моделі таких пристроїв коштують досить дорого, але можна заощадити на їх придбанні та створити пристосування для оснащення фрезера по дереву своїми руками.
Різного роду пристрої можуть зробити з ручного фрезера по-справжньому універсальний інструмент
Основне завдання, яке вирішують пристосування для фрезера, полягає в тому, щоб інструмент розташовувався по відношенню до поверхні, що обробляється в необхідному просторовому положенні. Деякі пристосування для фрезерних верстатів, що найчастіше використовуються, входять у стандартну комплектацію такого обладнання. Ті самі моделі, які мають вузькоспеціалізоване призначення, купуються окремо або виготовляються своїми руками. При цьому багато пристосувань для фрезера по дереву така конструкція, що виготовити їх своїми руками не становить особливих проблем. Для саморобних пристроїв для ручного фрезера навіть не потрібні креслення – цілком достатньо їх малюнків.
Серед пристроїв для фрезера по дереву, які можна виготовити і своїми руками, є низка популярних моделей. Розглянемо їх докладніше.
Паралельний упор для виконання прямих та фігурних різів
Забезпечити стійкість фрезера при обробці тонких поверхонь можна і без особливих пристроїв. Вирішують таку задачу за допомогою двох дощок, які кріпляться з обох боків виробу, що обробляється таким чином, щоб сформувати з поверхнею, на якій виконується паз, одну площину. Сам фрезер під час використання такого технологічного прийому позиціонується з допомогою паралельного упора.
У машинобудуванні часто зустрічаються плоскі деталі, що мають уступи з однієї, двох, трьох і навіть чотирьох сторін. Як приклад на рис. 194 а показана призма для установки циліндричних деталей при фрезеруванні, що має два уступи.
Фрезерування уступів та пазів
Уступ, замкнутий з обох боків, називають пазом. Пази можуть мати прямокутну форму- тоді їх називають прямокутними, або фасонну форму; - тоді їх називають фасонними. На рис. 194 б зображена деталь, що має прямокутний паз, а на рис. 194, - вилка, що має фасонний паз.
Фрези для обробки уступів та пазів.Фрезерування уступів і прямокутних пазів роблять або дисковими фрезами на горизонтально-фрезерних верстатах або кінцевими фрезами на вертикально-фрезерних верстатах.
Неширокі циліндричні фрези називають дисковими. Дискові фрези можна виготовляти з гострокінцевими та затильованими зубами (рис. 195, а та б).
Дискові фрези, що мають зубці на циліндричній і на одній із двох торцевих поверхонь, називають двосторонніми.
(рис. 195, б), а зубці, що мають, на обох торцевих поверхнях називають тристоронніми (рис. 195, г). Двосторонні та тристоронні дискові фрези виготовляють із гострими зубами.
Для підвищення продуктивності тристоронні дискові фрези виготовляють із великими різноспрямованими зубами. На рис. 195 д зображена така фреза, у якої зубці поперемінно різноспрямовані, утворюючи торцеві ріжучі кромки через зуб.
Така форма зубів, подібно до розведених зубів циркульних і поздовжніх пилок по дереву, дозволяє знімати більшу кількість стружки і краще її відводити.
На рис. 196 зображено кінцеві фрези, запропоновані новаторами ленінградського Кіровського заводу Є. Ф. Савичем, І. Д. Леоновим та В. Я. Карасьовим. На ці фрези випущено державний стандарт (ГОСТ 8237-57). Порівняно з раніше виготовленими фрезами в них зменшено кількість зубів, збільшено кут нахилу гвинтових зубів до 30-45°, збільшено висоту зуба та введено нерівномірний окружний крок зубів. Спинка зубів цих фрез виконана криволінійною за рис. 51, ст.
Фрези цієї конструкції дають підвищену продуктивність та чистоту обробленої поверхні та усувають вібрацію. Кінцеві фрези виготовляють двох типів: з циліндричним хвостовиком (рис. 196, а б) і з конічним хвостовиком (рис. 196, віг). Кожен із цих типів виготовляється у двох виконаннях: з нормальним зубом (рис. 196, абв) та з великим зубом (рис. 196, б і г). Ріжуча частина кінцевих фрез виготовляється з швидкорізальної сталі.
Кінцеві фрези із великим зубом застосовуються для робіт із великими подачами при великих глибинах фрезерування; фрези з нормальним зубом – для звичайних робіт.
Фрези з циліндричним хвостовиком виготовляють діаметром від 3 до 20 мм, з конічним хвостовиком діаметром від 16 до 50 мм.
Фрезерування уступів. Розглянемо приклад фрезерування на горизонтально-фрезерному верстаті двох уступів у бруску (рис. 197, ліворуч) для отримання східчастої шпонки.
Вибір фрез.Фрезерування уступів на горизонтально- фрезерному верстаті проводять зазвичай двосторонньою дисковою фрезою, але в даному прикладі необхідно працювати тристоронньою фрезою, так як треба по черзі обробити по одному уступу з кожного боку бруска.
Виберемо для фрезерування уступу тристоронню фрезу з різноспрямованими зубами діаметром 75 мм, шириною 10 мм, діаметром отвору під оправлення 27 мм та числом зубів 18.
Обробку вестимемо на горизонтально-фрезерному верстаті із закріпленням заготівлі в машинних лещатах.
Підготовка до роботи.Установку, вивіряння та зміцнення лещат на столі верстата виконуємо за відомим нам способом, після чого встановлюємо деталь у лещата на потрібній висоті (рис. 198). Правильність положення (горизонтальність) вивіряємо рейсмасом по розмічувальним ризикам, після чого міцно затискаємо лещата. На губки лещат треба надіти накладки з м'якого металу (латунь, мідь, алюміній), щоб не зіпсувати оброблених граней бруска.
Закріплення дискової фрези на оправці виробляємо так само, як і циліндричної фрези, дотримуючись чистоти оправки, фрези і кілець.
Налаштування верстата на режим фрезерування. Вибір режиму різання при фрезеруванні уступів дисковими швидкорізальними фрезами виконуємо за табл. 212 «Довідника молодого фрезерувальника».
Дані: діаметр фрези Z) = 75 мм, ширина фрезерування = 5 мм, глибина різання = 12 мм, чистота поверхні V 5; по таблиці вибираємо швидкість різання при подачі на зуб S3y6 = 0,05 мм/зуб.
Вибрана швидкість різання а = 21,7 м/хв відповідає 92 об/хв фрези та подачі 83 мм/хв. Тоді поставимо лімб коробки швидкостей на 95 об/хв та лімб коробки подач на 75 мм/хв.
Таким чином, фрезерування уступу будемо виробляти тристоронньою дисковою фрезою 75x10x27 мм з різноспрямованими зубами (матеріал фрези - швидкорізальна сталь Р9 або Р18) при глибині різання 12 мм, ширині фрезерування 5 мм, поздовжній подачі 75 мм/хв/хв швидкості різання 22 м/хв застосовуємо охолодження – емульсію.
Процес фрезерування. Фрезерування кожного уступу складається з таких основних прийомів:
1) увімкнути кнопкою обертання шпинделя;
брати стружку, увімкнути механічну поздовжню подачу (рис. 199, а).
Після обробки першого уступу пересунути стіл на відстань, що дорівнює ширині виступу (17 мм) плюс ширина фрези (10 мм), тобто на 27 мм, і профрезерувати з іншого боку, дотримуючись всіх викладених прийомів роботи (рис. 199,6) ;
4) після закінчення обробки деталі, не виймаючи її з лещат, проміряти штангенциркулем глибину та ширину уступу з кожної сторони за розмірами креслення з допуском ±0,2 мм. Якщо розміри деталі відповідають кресленню та поверхня обробки вийшла чистою, як вимагає знак V5 на кресленні, виймаємо деталь із лещат і передаємо майстру на перевірку.
Фрезерування наскрізних прямокутних пазів.При фрезеруванні наскрізних прямокутних пазів застосовують тристоронні дискові фрези, подібні до зображеної на рис. 195, г. Ширина фрези повинна відповідати креслярському розміру паза, що фрезерується, з допусканими відхиленнями, що справедливо тільки в тих випадках, коли встановлена фреза не має торцевого биття. Якщо фреза битиме, то ширина відфрезерованого паза виявиться більшою за ширину фрези, або, як кажуть, фреза розіб'є паз, що може призвести до шлюбу.
Тому тристоронню фрезу вибирають по ширині трохи меншої ширини паза, що фрезерується.
Так як тристоронні дискові фрези виготовляють з гострими зубами, то після наступного переточування торцевих зубів ширина фрези зменшується. Отже, дана фреза після заточування вже не буде придатною для фрезерування прямокутного паза наступної партії деталей. Для збереження необхідної ширини тристоронніх дискових фрез після переточування їх виготовляють складовими з зубцями, що перекривають один одного (рис. 195, е), що дозволяє регулювати їх розмір. У роз'єм такої складової фрези вставляють прокладки із сталевої чи мідної фольги.
Процес фрезерування прямокутних пазів, тобто встановлення фрези, закріплення деталі, а також прийоми фрезерування не відрізняються від описаних вище прикладів фрезерування уступу.
Режими різання при фрезеруванні пазів тристоронніми дисковими фрезами з швидкорізальної сталі вибирають по табл. 213 «Довідника молодого фрезерувальника».
Фрезерування замкнених пазів. На рис. 200 зображено креслення планки товщиною 15 мм, в якій потрібно профрезерувати замкнутий паз шириною 16 мм і довжиною 32 мм.
Така обробка повинна виконуватися кінцевою фрезою на вертикально-фрезерному верстаті.
Підготовка до роботи. Виберемо для обробки вертикально- фрезерний верстат 6Н12. Для фрезерування паза шириною £=16 мм беремо кінцеву фрезу діаметром 16 мм із конусним хвостовиком; така фреза має кількість зубів z=5.
Деталь надходить на фрезерний верстат із розміченим пазом. Так як потрібно обробити паз у середині деталі, деталь можна закріпити на рівні губок лещат, але паралельні підкладки треба розташувати так, щоб кінцева фреза могла мати вихід між ними (рис. 201).
Після встановлення деталі фрезу закріплюють у шпинделі верстата.
Налаштування верстата на режим фрезерування. Режим різання для фрезерування пазів кінцевими швидкорізальними фрезами вибираємо за табл. 211 «Довідника молодого фрезерувальника».
Приймемо подачу s3y6 - = 0,01 мм/зуб. При діаметрі фрези D -16 мм, ширині паза В =16 мм, числі зубів 2 = 5, подачі s3y6 = = 0,01 мм/зуб за таблицею знаходимо про = 43,3 м/хв, або я = 860 об/хв , та 5 =
43 мм/хв. Поставимо лімб коробки швидкостей верстата на 750 об/хв і підрахуємо отриману швидкість різання за формулою (1):
Поставимо лімб коробки подач верстата на хвилинну подачу 37,5 мм/хв і підрахуємо подачу, що виходить при цьому, на один зуб за формулою (5):
Таким чином, фрезерування паза будемо виробляти кінцевою фрезою D=16 мм із швидкорізальної сталі Р9 при поздовжній подачі 37,5 мм/хв, або 0,01 мм/зуб, та швидкості різання 37,8 м/хв; застосовуємо охолодження – емульсію.
Процес фрезерування. На рис. 202 показаний процес фрезерування паза у планці. Зазвичай після установки фрези у вихідне положення спочатку дають невелику вертикальну ручну подачу, щоб фреза врізалася на глибину 4-5 мм. Після цього включають механічну поздовжню подачу, даючи, як зазначено стрілкою, рух вперед і назад столу із закріпленою деталлю і піднімаючи після кожного подвійного ходу вручну стіл на 4-5 мм, поки паз не буде профрезерований по всій глибині.
При фрезеруванні замкнутих пазів фреза знаходиться в найважчих умовах під час врізання на глибину, тому ручна подача при врізанні має бути невеликою.
Уступи в ступінчастій шпонці за рис. 197 можна фрезерувати також на вертикально-фрезерному верстаті кінцевою фрезою діаметром 20 мм. Подумайте, як збудувати операцію. Режими різання треба взяти за табл. 211 «Довідник молодого фрезерувальника» для подачі на один зуб =0,03 мм/зуб.