- •6.2.1. Стружкоутворення та види стружки
- •6.2.2. Теплові явища під час різання металів
- •6.2.4. Спрацювання і стійкість різальних інструментів
- •6.2.5. Швидкість різання, що допускається різальним інструментом
- •6.2.6. Матеріали для різальних інструментів
- •6.3.1. Елементи та геометрія токарного різця
- •6.3.2. Елементи режиму різання під час точіння і площа зрізуваного шару
- •6.3.3. Сили різання під час точіння й потужність точіння
- •6.3.5. Верстати токарної групи
- •6.3.5.1. Токарно-гвинторізні верстати
- •6.3.4. Поверхні, які обробляють на токарних верстатах
- •6.3.5.2. Токарні верстати з чпк
- •6.3.5.3. Лобові токарні верстати
- •6.3.5.4. Карусельні верстати
- •63.5.5. Токарно-револьверні верстати
- •6.3.5.6. Токарні багаторізцеві верстати
- •Розділ 6.4
- •6.4.1. Різальні інструменти для свердлильних верстатів
- •6.4.2. Елементи і геометрія спірального свердла
- •6.4.3. Елементи режиму різання під час свердління й площа зрізуваного шару
- •6.4.4. Сили різання, крутний момент і потужність під час свердління
- •6.4.5. Роботи, що виконуються на свердлильних верстатах
- •6.4.6. Загальні відомості про свердлильні верстати
- •6.4.7. Розточувальні верстати
- •6.4.8. Поверхні, які обробляють на розточувальних верстатах
- •6.5.1. Типи фрез
- •6.5.2. Елементи й геометрія циліндричної фрези
- •6.5.3. Елементи режиму різання під час фрезерування й розміри зрізуваного шару
- •6.5.4. Схеми фрезерування
- •6.5.5. Сили різання й потужність під час фрезерування
- •6.5.6. Фрезерні верстати
- •6.5.7. Поверхні, які обробляють на фрезерних верстатах
- •Розділ 6.6
- •6.6.1. Особливості стругання та довбання
- •6.6.2. Стругальні та довбальні різці
- •6.6.3. Елементи режиму різання під час стругання
- •6.6.4. Стругальні верстати
- •6.6.4.1. Поперечно-стругальні верстати
- •6.6.5. Довбальні верстати
- •6.6.6. Протягання
- •6.6.7. Елементи й геометрія круглої протяжки
- •6.6.8. Елементи режиму різання під час протягання
- •6.6.9. Протяжні верстати
- •6.6.9.1. Горизонтально-протяжні верстати
- •Розділ 6.7 нарізування зубчастих коліс
- •6.7.1. Методи нарізування зубців зубчастих коліс
- •6.7.2. Фрези для нарізування зубчастих коліс
- •6.7.3. Елементи режиму різання під час зубофрезерування
- •6.7.4. Зубообробні верстати
- •6.7.4.1. Зубофрезерні верстати
- •6.7.4.2. Зубодовбальні верстати
- •Розділ 6.8 шліфування заготовок
- •6.8.1. Абразивні матеріали та їх зернистість
- •6.8.2. Зв'язки
- •6.8.3. Твердість і структура абразивного інструмента
- •6.8.4. Шліфувальні круги
- •6.8.5. Основні схеми шліфування
- •6.8.6. Елементи режиму різання під час шліфування
- •6.8.7. Шліфувальні верстати
- •6.8.7.1. Круглошліфувальні верстати
- •6.8.7.2. Плоскошліфувальні верстати
- •6.9.1. Універсальні верстати-автомати
- •6.9.2. Верстати з програмним керуванням
- •6.9.2.3. Багатоцільові верстати
- •6.9.3. Автоматичні лінії
- •7.1.1. Формотвірні методи
- •7.1.2. Зміцнювально-калібрувальні методи
- •7.1.2.2. Калібрування отворів
- •7.2.1. Електроерозійні методи обробки
- •7.2.1.1. Електроіскрова обробка
- •7.2.1.2. Електроімпульсна обробка
- •7.2.2. Електроконтактна обробка
- •7.2.3. Електрохімічні методи обробки
- •7.2.3.1. Електрохімічне полірування
- •7.2.4. Ультразвукова обробка
- •7.2.5. Лазерна обробка
- •7.2.5.1. Твердотілі лазери
- •Виготовлення виробів з полімерних матеріалів
- •8.1. Виготовлення деталей на основі рідких полімерів
- •8.2. Формування деталей з полімерних матеріалів у в'язкорідкому стані
- •8.3. Виготовлення деталей з полімерних матеріалів у високоеластичному стані
- •8.4. Зварювання полімерних матеріалів
- •8.5.Склеювання деталей з полімерних матеріалів
- •8.6.0Бробка різанням полімерних матеріалів
6.5.4. Схеми фрезерування
Залежно від напрямку обертання фрези та напрямку подачі заготовки розрізняють фрезерування проти і за подачею.
Фрезерування проти подачі здійснюється тоді, коли напрямки руху фрези й заготовки протилежні (рис. 6.5.4, а). Тут товщина зрізуваного шару металу змінюється від нуля до найбільшого значення атах, внаслідок чого навантаження на зубець фрези поступово зростає. Вертикальна складова сили різання, що діє на заготовку, намагається відірвати її від стола верстата. В початковий момент контакту зубець фрези не ріже, а лише деформує метал заготовки, поверхнево зміцнюючи його. Фрезерування проти подачі доцільно застосувати для обробки заготовки з твердим поверхневим шаром.
Фрезерування за подачею характеризується збігом напрямків обертання фрези й напрямку подачі (рис. 6.5.4, б). У цій
схемі товщина зрізуваного шару змінюється від атах до нуля. Оскільки зубець фрези під час врізування бере на себе максимальне навантаження, то між гвинтом і гайкою верстата не повинно бути зазору. Вертикальна складова від сили різання притискає заготовку до стола, що зменшує вібрації. Якість поверхні вища, ніж під час фрезерування за подачею.
6.5.5. Сили різання й потужність під час фрезерування
Під час фрезерування на кожен зубець, що перебуває в контакті зі заготовкою, діє сила різання Flt F2, F3, ..., Fa, Для циліндричної фрези з гвинтовим зубцем кожну з цих сил, наприклад силу F,, можна розкласти на три складові (рис. 6.5.5):
головну складову F!x, що лежить у площині різання;
радіальну складову-f)yi, скеровану по радіусу фрези;
осьову складову FXI, скеровану паралельно до осі фрези. Рівнодійну cunF21,F12,Fla,...,F2n позначимо через Fz, рів-
нодійну Fyi,Fy2,Fy3 Fya — через Fy і рівнодійну сил
FXl,FX2,FX3 FXn — через Fx . Сила Fg виконує основну роботу
різання. її значення (Н) обчислюють за емпіричною формулою:
де Cf — коефіцієнт, що залежить від властивостей оброблюваного матеріалу й умов обробки; S2 — подача на зубець, мм/зуб; z — кількість зубців фрези; t — глибина різання, мм; В — ширина фрезерування, мм; D — діаметр фрези, мм.
Коефіцієнт CF та показники степенів х, у, z подані в довідковій літературі.
За силою Fг (Н) і швидкістю різання v (м/хв) визначають ефективну потужність (кВт):
Сила Fy діє на підшипники шпинделя й згинає оправку, на якій встановлена фреза:
За осьовою силою Fx розраховують підшипники шпинделя й деталі механізму поперечної подачі верстата:
6.5.6. Фрезерні верстати
Фрезерні верстати обробляють заготовки багатовістряним інструментом — фрезою, яка, обертаючись, виконує головний рух різання Dr, а заготовка отримує неперервний рух подачі Ds.
Фрезерні верстати поділяють на такі типи:
— вертикально-фрезерні консольні,
— неперервної дії,
— копіювальні та гравірувальні,
— вертикально-фрезерні безконсольні,
— поздовжньо-фрезерні,
— широкоуніверсальні консольні,
— горизонтально-фрезерні консольні,
— різні.
Перший, сьомий і восьмий типи можна об'єднати в консольно-фрезерні верстати, конструктивною особливістю яких є наявність консолі, що пересувається у вертикальному напрямку по напрямних станини і служить опорою для полозок стола. Завдяки полозкам стіл отримує два взаємно перпендикулярні горизонтальні рухи. Недоліком консольних верстатів є їх недостатня жорсткість. Консольно-фрезерні верстати призначені для обробки порівняно невисоких й неважких заготовок.
Горизонтально-фрезерні верстати консольного типу служать для обробки плоских й фасонних поверхонь, пазів, а разом з ділильною головкою — для нарізування циліндричних зубчастих коліс. Різальним інструментом можуть бути циліндричні, дискові, фасонні та інші фрези.
Головним рухом різання Д в горизонтально-фрезерному верстаті є обертання шпинделя з фрезою навколо горизонтальної осі, а рухом подачі — переміщення стола зі заготовкою у поздовжньому Д пл, поперечному Д п і вертикальному Д „ напрямках.
Горизонтально-фрезерний верстат (рис. 6.5.6) складається зі станини А, консолі Е, стола Г, полозок Д , хобота Б, підвіски В й фундаментної плити Є.
Станина з'єднує частини верстата в єдину систему. Вона є порожнистим чавунним виливком з вертикальними (для консолі) та з горизонтальними (для хобота) напрямними. На станині закріплений електродвигун, всередині станини змонтована коробка швидкостей зі шпинделем. Станина спирається на фундаментну плиту.
Консоль — це чавунний виливок з коробкою подач, що приводиться в дію від окремого електродвигуна. Коробка подач ступе-нево змінює величини поздовжньої, поперечної й вертикальної подач, а також виконує швидке (неробоче) переміщення стола. Консоль з'єднана вертикальними напрямними зі станиною та горизонтальними напрямними з полозками.
Стіл служить для закріплення заготовки безпосередньо на його робочій поверхні або посередньо за допомогою універсального чи спеціального пристрою. На поверхні стола є Т-подібні пази для кріпильних болтів.
Полозки — це проміжний елемент між столом і консоллю. Вони мають нижні горизонтальні напрямні для консолі й верхні напрямні для стола.
На напрямних хобота можна пересувати й закріплювати підвіску в потрібному положенні відносно оправки. Положення хобота фіксують у горизонтальних напрямних станини. В разі необхідності підвіску знімають і хобот відсувають вліво.
5ю
Підшипник
підвіски
служить
опорою для правого кінця оправки /. Лівий
кінець оправки жорстко з'єднують зі
шпинделем. На оправку насаджують
фрезу 2.
Універсально-фрезерні верстати на відміну від звичайних горизонтально-фрезерних мають стіл, що його можна повертати навколо вертикальної осі на кут до 45° разом з напрямними і в потрібному положенні ці напрямні фіксувати. Це дає змогу додатково обробляти гвинтові поверхні.
6.5.6.2. ВЕРТИКАЛЬНО-ФРЕЗЕРНІ ВЕРСТАТИ
Вертикально-фрезерні консольні верстати використовують переважно для обробки плоских поверхонь торцевими або кінцевими фрезами. Від горизонтально-фрезерних консольних верстатів вони відрізняються вертикальним шпинделем, відсутністю хобота й дещо видозміненою формою станини, у верхній частині якої вмонтований шпиндель або закріплена поворотна шпиндельна головка.
Основні вузли верстата (рис. 6.5.7): станина Б, шпиндельна головка В, консоль Е, стіл Г, полозки Д і фундаментна плита А.
Обертання шпинделю (головний рух різання Д) передається від електродвигуна через змонтовану в станині коробку швидкостей. Стіл із заготовкою має поздовжню Д І1Д, поперечну Д „ й вертикальну Д в подачі від окремого електродвигуна й розміщеної в консолі коробки подач. У деяких верстатах передбачена можливість зміни положення осі шпинделя повертанням шпиндельної головки відносно станини у вертикальній площині.
6.5.6.3. ПОЗДОВЖНЬО-ФРЕЗЕРНІ ВЕРСТАТИ
На поздовжньо-фрезерних верстатах обробляють переважно плоскі поверхні, розташовані горизонтально, вертикально і під кутом у корпусних заготовках значної довжини. Фрезерують найчастіше торцевими й кінцевими фрезами, рідше циліндричними. Ці верстати характеризуються високою жорсткістю конструкції й значною продуктивністю.
Двостояковий поздовжньо-фрезерний верстат (рис. 6.5.8) складається зі станини А, двох стояків Б, И, стола 3, траверси Г, поперечки Д, двох фрезерних головок В, Ж з горизонталь-
Станина має горизонтальні напрямні для стола. В ній змонтовані механізми для поздовжнього зворотно-поступального переміщення стола з різною швидкістю. Останньою ланкою кінематичного ланцюга є черв'ячно-рейкова передача. На станині закріплені два стояки.
Стіл призначений для базування й закріплення заготовок, для виконання робочої подачі D, й зворотного швидкого переміщення у початкову позицію.
На вертикальних напрямних стояків пересуваються (у вертикальному напрямку) фрезерні головки з горизонтальною віссю обертання шпинделя, а також траверса з двома фрезерними головками з вертикальною віссю обертання шпинделя. Щоб підвищити жорсткість, стояки вгорі з'єднані поперечкою.
Траверса обладнана окремим механізмом вертикального переміщення. Фрезерні головки Е і Є незалежно переміщаються по напрямних траверси в горизонтальному напрямку.
Кожна фрезерна головка має індивідуальний електродвигун, що передає обертальний рух на коробку швидкостей і далі на шпиндель (головний рух різання Dr). Крім обертального руху, шпиндель отримує переміщення уздовж своєї осі, яке використовують під час виставлення фрези на задану глибину різання. Фрезерні головки можна встановлювати під потрібним кутом відносно поверхні стола.
