2.4. Выбор конструкции и обоснование параметров режущего

инструмента, подготовка его к работе

Подготовка фрез заключается в заточке, балансировке и установке их в станок. При заточке фрез должна обеспечиваться неизменность профиля обработки, углов резания и вершины одноименных зубьев должны располагаться на одной окружности резания.

На фрезерных станках с нижним расположением шпинделя используют насадные пазовые, фасонные и цилиндрические фрезы. По конструкции фрезы бывают цельные, сборные со вставными резцами, а также составные режущие.

Цельные пазовые фрезы предназначены для фрезерования продольных и поперечных пазов в деталях. Фрезы изготовляют целиком из легированной инструментальной стали или оснащают зубья пластинами из твердого сплава.

Пазовая фреза для фрезерования пазов вдоль волокон древесины показана на рис. 2.1,а. Для улучшения условий резания боковые режущие кромки зубьев имеют задний угол 3°. Пазовая фреза для фрезерования пазов поперек волокон и обработки проушин (рис. 2.1,б) кроме основных зубьев 1, формирующих ширину В паза, имеет с двух сторон подрезающие зубья 2 с передним углом 45°. Подрезающие зубья выступают над окружностью резания основных зубьев на 0,5 мм и предназначены для предотвращения сколов. Пазовые фрезы делают шириной 4... 20 мм. Внешний диаметр цельных пазовых фрез 80...180 мм. Фрезы затачивают по задней грани. После заточки их зубья принимают остроконечную форму.

Рис.2.1. Насадные цельные фрезы:

а – пазовая для фрезерования вдоль волокон, б – пазовая для

фрезерования поперек волокон, в, г – фасонные для профиль-

ного фрезерования, д – для фрезерования фальца и кромки об-

лицованных деталей; 1 – основной зуб, 2 – подрезающие

Цельные фасонные фрезы предназначены для профильного фрезерования деталей. На рис. 2.1, в, г по казаны конструкции фасонных фрез, зубья которых оснащены пластинами из твердого сплава. Зубья фрез затачивают по передней грани. Лезвия по форме выполнены так, что профиль изделия после фрезерования отличается от формы правильных полуокружностей. Такое исполнение фрез необходимо для того, чтобы исключить трение боковых поверхностей зубьев с плоскостью, нормальной к оси вращения фрезы. Искажение геометрии обрабатываемой поверхности детали незначительно и вполне допустимо.

Диаметры посадочного отверстия d у фрез составляют 22, 27 и 32 мм, что в большинстве случаев совпадает с соответствующими размерами оправок фрезерных станков. Внешний диаметр D фасонных фрез 80, 100 и 125 мм.

Фреза для фрезерования фальца показана на рис. 2.1, д. Остроконечные зубья фрезы оснащены пластинами из твердого сплава и имеют угол наклона режущих кромок к оси фрезы 15°. Пластины из твердого сплава припаивают по передней или задней граням. При расположении пластин под углом к оси вращения обеспечивается качественная обработка кромок щитов,

облицованных шпоном, пластиками и другими материалами. Наклон режущей кромки выбирают таким образом, чтобы осевая составляющая силы резания была направлена на массив древесины и прижимала облицовочный материал к основе детали.

Цельные фрезы могут входить также в наборы составных фрез для получения различных профилей.

Сборные дисковые пазовые фрезы применяют для фрезерования шипов и проушин на концах брусковых деталей. Фреза (рис. 2.2, а) содержит вставные ножи 1, укрепляемые в клиновых пазах корпуса 4 клиньями 2 и распорными винтами 3. Внешний диаметр фрез D составляет 200, 250, 320 и 360 мм. Ножи изготовляют из стали или оснащают пластинами из твердого сплава. Их делают длиной 50 мм и шириной 8, 12, 16 и 20 мм.

Для сокращения типоразмеров следует использовать регулируемые пазовые фрезы. Сдвигая и раздвигая две фрезы до определенного предела на специальной установочной головке, за счет перекрытия кромок можно одной фрезой выбирать различные пазы. В зависимости от размеров режущих частей зубьев ширину паза можно регулировать бесступенчато в следующих пределах: 4...7,5; 6...11,5 и 7...13,5 мм.

Цилиндрические фрезы с вставными ножами (рис. 2.2, б), посаженные на шпиндель, используют для плоскостной или криволинейной обработки по контуру. Режущие кромки ножей прямолинейные.

Фрезы выпускают в двух исполнениях: исполнение А - с плоскими стальными ножами длиной 40...200 мм; исполнение Б - с ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава. Внешний диаметр фрез равен 80...180 мм. Фланцевая фреза (головка) с регулируемыми ножами показана на рис. 2.2, в. Ножи 6 установлены между нижним 5 и верхним 7 фланцами, в которых находятся специальные пазы для базирования ножей под заданным углом резания.

Рис. 2.2. Сборные насадные фрезы:

а – дисковая пазовая, б – цилиндрическая со вставными ножами, в – флан-

цевая с регулируемыми ножами; 1, 6 – ножи , 2 – клин, 3 – распорный винт,

4 – корпус, 5, 7 – фланцы, 8 – регулировочный винт, 9 – стяжной болт.

Верхний и нижний фланцы в сборе с ножами соединяют стяжными болтами 9. Верхняя боковая кромка каждого ножа выполнена в виде рейки, зубья которой взаимодействуют с винтовой нарезкой регулировочного винта 5. Вращая винт, можно изменить выступание ножа относительно фланцев и добиться заданной точности положения режущих кромок на окружности резания. Кроме того, регулировочный винт предохраняет ножи от вылета при вращении фрезы.

К левым и правым фланцевым головкам изготовляют плоские цельные ножи из быстрорежущей стали и ножи, оснащенные пластинами из твердого сплава.

Составные фрезы для фрезерных работ компонуют в зависимости от профиля обрабатываемой детали. Используют комбинации цельных фасонных фрез с круглыми пилами, пазовыми фрезами, цилиндрическими фрезами и т. д.

Для выработки шипов и проушин применяют набор из двух или более пазовых фрез соответствующего размера. Иногда для шипорезных работ используют обычную круглую пилу с плоским диском. Пилу укрепляют между косыми фланцами, что обеспечивает наклон диска пилы к оси вращения. Фланцы могут быть с постоянным или переменным углом установки пилы. В зависимости от положения регулируемых фланцев меняется величина наклона, благодаря чему достигается требуемая ширина проушины или паза.

При сборке фрез, оснащенных сменными вставными ножами, вне станка используют контрольно-установочные приспособления (рис. 2.3).

Приспособление состоит из опорной плиты 1, на которой смонтирована втулка 12, имеющая конусное отверстие для крепления сменной оправки 10. По направляющим плиты с помощью зубчатой рейки 2 и шестерни 4 вращением маховичка 5 передвигается ползун 3, к которому прикреплена стойка 7. На стойке установлена струбцина 8, в которой зажимается шаблон или образец профиля обрабатываемой детали. При выверке ножей в сборных цилиндрических фрезах струбцину заменяют контрольным роликом 9.

Рис. 2.3. Контрольно-установочное приспособление для настройки

сборных фрез:

1 – плита, 2 – зубчатая рейка, 3 – ползун, 4 – шестерня, 5 – маховичок,

6 – шаблон, 7 – стойка, 8 – струбцина, 9 – контрольный ролик, 10 – оп-

равка, 11 – фреза, 12 – втулка.

Контрольно-установочным приспособлением можно проверять инструменты с внешним диаметром от 100 до 400 мм. Смена оправок позволяет устанавливать на приспособлении фрезы с диаметром посадочного отверстия 22, 27, 32 и 40 мм.

Фрезу ставят на оправку и подводят ползун с роликом или шаблоном так, чтобы обеспечивался требуемый выступ ножей относительно корпуса. Ползун фиксируют. Нож перемещают в пазу корпуса до соприкосновения с шаблоном и закрепляют. Затем, поворачивая фрезу на оправке, последовательно выверяют другие ножи, добиваясь, чтобы все режущие кромки касались шаблона. Для точного измерения биения ножей к приспособлению крепят индикатор часового типа.

Нашли распространение сборные фрезы с неперетачиваемыми пластинами из твердого сплава толщиной 1,5...2,2 мм. Точно изготовленные и заточенные на инструментальном заводе пластины одноразового пользования имеют в плане прямоугольную или квадратную форму с двумя или четырьмя режущими гранями. Основное достоинство неперетачиваемых пластин состоит в том, что в условиях деревообрабатывающих предприятий не требуется затачивать и настраивать фрезы.