Глава 5.Обработка на фрезерных станках §1.Схемы фрезерования. Элементы резания при фрезеровании

Фрезерование производят фрезами— многолезвийными инструментами на фрезерных станках; фрезе при этом сообщается главное вращательное движение, а заготовка получает прямолинейную подачу. Существует два метода фрезерования: встречное и попутное.

Встречное фрезерование (рис. 53, а), когда подача заготовки направлена навстречу направлению вращения фрезы. Резание зубца начинается в точке 1 при толщине срезаемого слоя а = 0 и заканчивается в точке 2 с наибольшей толщиной срезаемого слоя a_max.

Попутное фрезерование (рис. 53, б), когда направление подачи S совпадает с направлением вращения фрезы. Резание зубцом начинается в точке 2 с наибольшей толщиной срезаемого слоя a_max и заканчивается в точке 1 с толщиной а = 0 срезаемого слоя.

При встречном фрезеровании происходит постепенное возрастание нагрузки на зуб фрезы, что обеспечивает более плавную работу; зуб фрезы режет под корку, что снижает его износ и увеличивает стойкость; фреза стремится оторвать заготовку от поверхности стола, поэтому крепление заготовки должно быть особо надежным; зубу фрезы трудно врезаться в металл, происходит его скольжение, что увеличивает теплообразование при обработке.

При попутном фрезеровании зуб фрезы работает с ударом, сразу снимает максимальную толщину срезаемого слоя; зуб фрезы встречает на поверхности заготовки корку и сильнее от этого изнашивается, что снижает стойкость фрезы; после врезания с ударом резание продолжается спокойно и толщина срезаемого слоя уменьшается до 0, чем обеспечивается более чистая обработанная поверхность на заготовке; фреза стремится прижать заготовку к столу, что особенно выгодно при обработке тонких заготовок.

В целом попутное фрезерование более выгодно при чистовых работах, когда уже снята корка, когда глубина резания мала, но требуется хорошая чистота обработки и, наоборот, встречное фрезерование особо полезно при черновой обработке заготовок с коркой (литье) или окалиной (поковок).

Элементы резания при фрезеровании. Скорость резания выражается в м/мин и относится к скорости режущего лезвия зубьев фрезы на ее наружном диаметре. Глубиной резания t называется толщина слоя на заготовке, срезаемого фрезой за один проход (рис. 53). Шириной фрезерования В называется длина контакта фрезы с заготовкой, измеренная в направлении, перпендикулярном к направлению подачи.

Подачей (рис. 53) называется величина перемещения заготовки относительно оси фрезы. При фрезеровании различают минутную подачу S_м мм/мин, подачу на один оборот S_o мм/об и подачу на один зуб S_z мм/зуб. Эти подачи имеют между собой связь.

S_м = S_on = S_zzn мм/мин,

где п— число оборотов фрезы в мин^-1, z— число зубцов на окружности фрезы.

На фрезерном станке, как правило, дается таблица подач, существующих на станке; в нее внесены только минутные подачи S_м. Другие подачи S_o и S_z определяют путем вычислений.

§2.Основные типы фрез

Классификацию фрез проводят по следующим показателям.

По расположению зубьев относительно оси различают: фрезы цилиндрические с зубьями, расположенными на поверхности цилиндра (рис. 54, а); фрезы торцовые с зубьями, расположенными на торце цилиндра (рис. 54, б); фрезы угловые с зубьями, расположенными на конусе (рис. 54, в); фрезы фасонные с зубьями, расположенными на поверхности с фасонной образующей (рис. 54, г) (с выпуклым и вогнутым профилем). Некоторые типы фрез имеют зубья как на цилиндрической, так и на торцовой поверхности, например дисковые двух- и трехсторонние (рис. 54, д), концевые (рис. 54, е), шпоночные (рис. 54, ж, з).

По направлению зубьев фрезы могут быть: прямозубыми (рис. 54, д), в которых направляющая линия передней поверхности лезвия прямолинейна и перпендикулярна направлению скорости главного движения резания (под направляющей линией передней поверхности понимают линию, по которой движется точка прямой, описывающей эту поверхность); косозубые (рис. 54, г), у которых направляющая линия передней поверхности лезвия прямолинейна и наклонена под углом к направлению скорости главного движения резания (рис. 54, г); с винтовым зубом (рис. 54, а), в которых направляющая линия передней поверхности является винтовой.

По конструкции фрезы могут быть: цельными; составными, например с припаянными или приклеенными режущими элементами; сборными, например оснащенными многогранными пластинами из твердого сплава; наборными, состоящими из нескольких отдельных стандартных или специальных фрез и предназначенные для одновременной обработки нескольких поверхностей.

По конструкции зубьев фрезы могут быть с острозаточенными (рис. 54, и) и затылованными (рис. 54, к) зубьями. Затылование— процесс образования задней поверхности инструмента по некоторой кривой (обычно спираль Архимеда) для получения задних углов. У острозаточенных фрез задние углы получают заточкой.

По способу крепления на станке различают фрезы насадные с отверстием под оправку и концевые с коническим или цилиндрическим хвостовиком.