4.3 Обработка заготовок на карусельно- и барабанно-фрезерных станках

В крупносерийном и массовом производстве для высокопроизводительного непрерывного фрезерования заготовок небольших размеров (рычаги, кронштейны и т.д.) применяют карусельно-фрезерные станки (рис.4.5).

Рис.4.5. Схема компоновки основных узлов карусельно-фрезерного станка

На станине 1 карусельно-фрезерного станка смонтирована стойка 8 с вертикальными направляющими, по которым перемещается и закрепляется на необходимой высоте фрезерная головка 6 с двумя шпинделями 5. Поскольку на станках такого типа чаще всего обрабатывают горизонтальные плоскости, то в качестве режущего инструмента используют преимущественно торцовые насадные фрезы 4, которые закрепляют в шпинделях. Станок имеет круглый вращающийся стол 2. Стол смонтирован на салазках, поэтому при настройке станка он вместе с ними может перемещаться вдоль поперечных направляющих станины. В рабочем состоянии стол медленно и непрерывно вращается вокруг вертикальной оси. На столе равномерно по окружности располагаются приспособления 3. Обработка на карусельно-фрезерном станке происходит без остановки станка при непрерывном вращении стола. Заготовки устанавливают в приспособления и снимают на ходу, когда они находятся в загрузочной позиции. Стол, вращаясь, транспортирует заготовку в рабочую зону, где она последовательно проходит черновую и чистовую стадии обработки инструментами, установленными в двух шпинделях фрезерной головки и настроенными на получение определенного размера (предварительно и окончательного) обрабатываемой поверхности. Пройдя полный круг, заготовка вновь попадает в загрузочную зону, где ее снимают с приспособления, и на ее место устанавливают следующую.

На барабанно-фрезерных станках фрезеруют в основном вертикальные плоскости заготовок. Обработка производится в два этапа – предварительная и окончательная. Движение подачи заготовки при этом, как и на карусельно-фрезерном станке, также является вращательным и осуществляется за счет непрерывного вращения стола (барабана), но ось вращения расположена горизонтально (рис.4.6).

Рис.4.6. Схема компоновки основных узлов барабанно-фрезерного станка

Заготовки закрепляются в приспособлениях на гранях барабана. Станок имеет две пары фрезерных головок, в которых устанавливаются торцовые насадные фрезы со вставными резцами. Фрезы, установленные в верхних фрезерных головках, осуществляют черновую обработку поверхностей, а в нижних – чистовую. На барабанно-фрезерных станках обрабатываются довольно крупные заготовки, станки такого типа широко применяют, например, в автотракторной промышленности.

Карусельно- и барабанно-фрезерные станки обеспечивают высокую производительность, в первую очередь, за счет значительного сокращения вспомогательного времени, поэтому они рекомендуются к применению в крупносерийном и массовом производствах.

4.4 Обработка фасонных поверхностей заготовок на копировально-фрезерных станках

Копировально-фрезерные станки используются в индивидуальном и мелкосерийном производствах и предназначены для получения деталей со сложными фасонными поверхностями, образованными при движении прямолинейной образующей по криволинейной замкнутой направляющей, а также для обработки объемных фасонных поверхностей. Примерами деталей, имеющих подобные поверхности, могут служить штампы и пресс-формы.

Для получения фасонных поверхностей такого вида заготовка и инструмент должны совершать сложное относительное движение. Такое движение можно получить на копировально-фрезерных станках и станках с программным управлением.

На столе станка обычно монтируют стойку для закрепления заготовки и стойку для установки копира. Стол имеет возможность двигаться по направляющим станины. На станине справа находится вертикальная стойка, имеющая вертикальные направляющие. По этим направляющим «ходит» поперечина. Шпиндельная бабка и жестко соединенная с ней копировальная головка могут перемещаться по горизонтальным направляющим поперечины.

Копир изготавливается идентичным обрабатываемой детали; его размеры должны соответствовать размерам готовой детали, а профиль должен быть ответным профилю, заданному на конструкторском чертеже обрабатываемой детали. По контуру копира перемещается щуп, радиус закругления которого и радиус закругления концевой фрезы, производящей обработку, должны быть равны.

Заданный контур обрабатываемой поверхности согласно схеме, представленной на рис.4.7, будет получен в результате сложения двух взаимно-перпендикулярных движений шпиндельной бабки. В пределах заданного участка профиля шпиндельная бабка имеет вертикальную подачу постоянную по направлению и по величине. Величина горизонтальной подачи зависит от командных импульсов, получаемых от копировальной головки. Таким образом, производят контурное фрезерование фасонных поверхностей.

Рис.4.7. Схема обработки фасонных поверхностей на копировально-фрезерном станке

Обработку пространственных фасонных поверхностей осуществляют параллельными рабочими ходами. Отдельный рабочий ход – контурное фрезерование; в конце каждого рабочего хода должно производиться смещение фрезы относительно заготовки на величину заданного шага, и затем выполняется следующий рабочий ход.

Более высокая точность обработки заготовок с линейчатыми и пространственными фасонными поверхностями достигается при обработке на фрезерных станках с ЧПУ. В этих станках относительные перемещения заготовки и инструмента задаются определенной программой. При этом отпадает необходимость изготовления и хранения многочисленных копиров, а сам процесс обработки становится более производительным при меньших затратах.