2.4.4 Динамическая балансировка.
Эта балансировка осуществляется на специальных балансировочных станках. Она позволяет с высокой точностью (остаточная неуравновешенность не более 1 г·см) уравновесить не только силы, но и моменты, что особенно важно для инструментов, имеющих большие размеры по длине (L>0,2d). Станок для динамической балансировки ДБ-10 показан на рис. 22. Балансируемый инструмент закрепляют на предварительно уравновешенной оправке и устанавливают на опоры. Опоры смонтированы на подпружиненных люльках. Вращение оправки с инструментом передается от электродвигателя через плоский ремень, накинутый на оправку. Неуравновешенные центробежные силы вызывают колебания опор, преобразуемые в электрический сигнал. Сигнал подается на прибор измерения величины дисбаланса. Стробоскопическая лампа освещаем деления на оправке. Она вспыхивает каждый раз, когда амплитуда колебания опор имеет максимальное значение. Частота импульсов равна частоте вращения фрезы, и все время освещено одно деление на оправке, определяющее место исправления. Неуравновешенность измеряют отдельно для левого и правого торцов инструмента, после чего фрезу снимают с оправки и вносят исправления в массу фрезы с обоих ее торцов. После этого фрезу повторно контролируют на балансировочном станке, добиваясь допустимой величины неуравновешенности.
Рис. 22. Станок для динамической балансировки ДБ-10:
1 — станина; 2 — электроизмерительный пульт; 3 — прибор для измерения величины дисбаланса; 4 — измерительный преобразователь; 5 — стержень; 6 — люлька; 7 — опора; 8 — оправка; 9 — балансируемый инструмент; 10 — стробоскопическая головка; 11 — рукоятка тормоза; 12 — ремень привода; 13 — леникс; 14 — тормоз электродвигателя; 15 — электродвигатель; 16 — рукоятки зажима каретки
2.4.5 Наладка сборных фрез
Наладка сборных фрез состоит в выверке и закреплении режущих элементов в корпусе. Из сборных фрез наиболее распространены круглые ножевые головки с центробежно-клиновым креплением тонких ножей (рис. 23, б). Нож закрепляют в корпусе распорным болтом, ввернутым в прижимный клин. Достоинство этого крепления то, что с ростом частоты вращения фрезы возрастает не только сила, выбрасывающая нож, но и сила прижима ножа клином. Поэтому монтажное усилие на распорном болте не должно быть большим: достаточно силы 10.. .20 Н на ключе с рукояткой длиной 100 мм, чтобы обеспечить необходимую силу закрепления ножа в невращающейся фрезе. При вращении инструмента нож автоматически закрепляется клином. Для надежного крепления ножа его масса должна быть приблизительно в 4 раза меньше массы клина.
При правильной установке клин не только надежно закрепляет нож, но и служит для предотвращения образования заколов на обработанной поверхности детали, особенно в зоне сучков, свилеватости и т. п. Воздействие клина на стружку сопровождается увеличением сил и мощности резания, поэтому при малых скоростях подачи и невысоких требованиях к качеству обработки исключают контакт клина со стружкой за счет большой выставки ножа. К установке ножей предъявляют приведенные ниже требования:
Нож должен плотно прилегать к опорным поверхностям клина и корпуса. Опорные поверхности ножа, клина и корпуса должны быть тщательно очищены и обезжирены.
Выставка ножа из корпуса головки должна быть по возможности минимальной (это повышает жесткость рабочей части ножа), но не меньше максимальной толщины стружки.
Величина выступа с режущей кромки относительно края клина зависит от средней толщины стружки аср: при аср<0,2 мм с =1,5...2 мм; при аср≥0,2 мм с—0,5 мм.
Режущие кромки всех ножей должны быть установлены параллельно оси вращения и на равные радиусы резания. Непараллельность режущей кромки относительно оси вращения не должна превышать 0,5 мм/м. Разность в радиусах резания ножей не должна превышать 0,05 мм.
В сборных насадных фрезах ножи устанавливают с использованием приспособлений различной конструкции. Наиболее удобно приспособление, показанное на рис. 24, а.
Рис. 23. Приспособление для наладки сборных фрез—(a) и крепление ножей в ножевой головке (б):
1— основание; 2 — оправка; 3 — индикатор; 4 — штатив; 5 — стойка; 6 — корпус фрезы; 7—нож; 8—прижимный клин; 9 — распорный винт; 10— регулировочная планка; 11— регулировочный винт.
Ниже приведен порядок установки ножей в корпусе фрезы:
Надеть корпус головки на оправку приспособления.
В пазы корпуса поочередно вставить заточенные ножи и клинья, слегка закрепив ножи распорными болтами.
С помощью регулировочных винтов заглубить один из ножей в корпус так, чтобы режущая кромка не выступала над кромкой клина.
Установить фрезу в положение А сечением I—/ под индикатором и зафиксировать показания индикатора при касании измерительного наконечника кромки клина.
Левым регулировочным винтом выдвинуть нож, обеспечивая необходимый выступ режущей кромки относительно кромки клина.
Переместить фрезу на оправке влево в положение Б, разместив сечение II—II под измерительным наконечником.
Правым регулировочным винтом добиться параллельности режущей кромки относительно оси фрезы. Для этого показания индикатора при касании режущей кромки в сечениях /—/ и II—II должны быть одинаковыми (разность в показаниях, отнесенная к расстоянию между сечениями, не должна превышать 0,5/1000 мм).
Окончательно закрепить нож, в несколько приемов выворачивая распорные болты, начиная от среднего к крайним.
Аналогично отрегулировать второй и следующие ножи, добиваясь параллельности режущей кромки оси фрезы (см. п. 7) и одинакового расстояния от оси вращения фрезы до всех режущих кромок. Для этого в обеих измерительных плоскостях разность показаний индикатора при касании первого и второго ножей не должна превышать 0,05 мм.
Установка фрезерных ножей на валу рейсмусовых и фуговальных станков аналогична установке ножей сборных фрез. Отличие состоит в том, что вал имеет шейки для установки в подшипниковых опорах. Кроме того, регулировочные винты в ножевых валах часто заменяют пружинами, что облегчает выверку ножей.
Нож устанавливают так, чтобы лезвие выступало за кромку клина на 1,5...2 мм при средней толщине срезаемой стружки менее 0,2 мм. При большей толщине стружки лезвие должно выступать за кромку клина на 0,5 мм, что обеспечивает получение качественной поверхности. Разность в радиусах резания ножей не должна превышать 0,05 мм, а непараллельность лезвия базовой поверхности стола не должна быть более 0,1 мм на длине 1000 мм.
Порядок установки ножей: фиксируют ножевой вал стопорным устройством; освобождают винты крепления ножей; вынимают затупившиеся ножи и клинья; очищают пазы корпуса и клинья от стружки и смолы; устанавливают заточенные ножи. Для достижения требуемой точности используют различные контрольно-установочные приспособления.
Заточенный нож регулировочными винтами либо пружинами выдвигают до упора в брусок (рис. 24, а). Сначала выравнивают нож с одного конца вала и слегка закрепляют распорным винтом, а затем с другого конца. Когда лезвие по всей длине будет касаться бруска, нож окончательно закрепляют винтами. Выверять ножи можно шаблоном в виде скобы, базирующейся на корпусе вала (рис. 24, б). Предварительно регулируют упор, используя винт и контргайку.
Приспособление с индикатором (рис. 24, в) позволяет устанавливать ножи с точностью до 0,02 мм. Порядок установки при этом аналогичен порядку установки ножей сборных насадных фрез. Приспособление с базированием на подшипниковых шейках ножевого вала (рис. 24, г) состоит из упоров и индикаторов для контроля точности установки ножей. Приспособление укрепляют винтами на станине так, чтобы обеспечивался надежный прижим базирующих элементов к шейкам вала. Одновременно с закреплением ножей контролируют точность их установки по индикаторам.
Даже при очень тщательной установке ножей в корпусе разница в радиусах резания ножей может быть существенной вследствие эксцентричности посадки фрезы на шпиндель и биения шпинделя. О фактической разности в радиусах резания двух ножей можно судить по виду обработанной данным инструментом поверхности. На ней легко заметить (особенно при косом освещении) следы от ножей (см. рис. 17, а). Измерив расстояние между двумя смежными рисками l₁ и l₂, можно подсчитать разность в радиусах τ(мм) по формуле:
τ=(l₁-l₂)(l₁+l₂)/4d.
Если длина всех волн одинакова, l=Sn (см. рис. 17, в); это говорит о том, что поверхность формируется одним, наиболее выступающим ножом. При этом разность в радиусах резания τ≥Sn²/4d.
Неточная установка ножей ведет к ухудшению качества обработки, неравномерной нагрузке ножей, вибрации шпинделя. Поэтому желательно выравнивать радиусы резания непосредственно на рабочем шпинделе станка путем динамической фуговки ножей.
Рис. 24. Контрольно-установочные приспособления для выверки ножей в ножевых валах:
а — контрольной линейкой или бруском; б — шаблоном; в — индикаторным прибором, установленным на столе станка; г — индикаторным прибором с базированием на подшипниковых шейках вала; / — брусок (линейка); 2 —стол; 3 —ножевой вал; 4 —упор; 5 —скоба; 6 — контргайка; 7 —винт; 8 — основание; 9 —индикатор; 10 — корпус; И— пластинчатая пружина; 12— винт крепления; 13 — базирующий элемент; 14 — шейка ножевого вала