2.7. Наладка и настройка станка

Наладка фрезерного станка с ручной подачей. При наладке необходимо подобрать фрезу и проверить качество ее подготовки, установить и закрепить режущий инструмент на шпинделе, установить направляющие линейки и ограничительные упоры, отрегулировать взаимное расположение режущего инструмента и направляющих линеек, опробовать станок на холостом ходу и обработать пробные детали.

Перед установкой инструмента на шпиндель следует проверить: соответствие типа инструмента требуемому профилю обрабатываемой детали, правильность заточки режущих зубьев и ножей и состояние опорных поверхностей (посадочных мест) для крепления, соответствие направления вращения фрезы направлению вращения шпинделя.

Радиальное биение зубьев цельных фрез, а также биение ножей в сборных фрезах допускается не более 0,02 мм. Фрезы должны быть отбалансированы.

Частота вращения шпинделей фрезерных станков 6000, 9000 или 12000 мин ^-1. Поэтому установка фрез даже с небольшим дисбалансом приводит к значительным вибрациям шпинделя, повышенному шуму и снижению качества обработки.

Приспособление и приемы балансировки фрез такие же, как и при подготовке ножевых головок. Величина дисбаланса для фрез диаметром 120...180 мм в комплекте с оправкой и прокладочными кольцами допускается не более 30...50 г-мм. Балансировку необходимо выполнять на балансировочных станках, порог чувствительности которых достигает 0,5...3г·мм.

Диаметр фрез по условиям гигиенических норм шума выбирают в зависимости от частоты вращения шпинделя и типа станка:

Частота вращения, мин^-1 . . . . . 3500 4500 7000 9000 Диаметр фрезы, мм, не более . . 250 140 100 70

Фрезы для обработки кромок облицованных деталей выбирают в зависимости от направления вращения и расположения облицовочного материала. При расположении облицовочного материала снизу (рис. 2.4, а) фрезу выбирают так, чтобы осевая составляющая силы резания Fz при обработке была направлена вверх. Если облицовочный материал расположен сверху (рис. 2.4, б), режущая кромка должна быть наклонена в противоположную сторону.

Рис. 2.4. Схема расположения наклона режущих кромок фрезы к детали

с облицовочным материалом, расположенным снизу (а) и сверху (б).

Режущий инструмент крепят на шпинделе в зависимости от конструкции посадочных мест шпинделя и режущего инструмента. Наиболее распространено крепление с помощыо съемной шпиндельной насадки - фрезерной оправки. Шпиндель 1 (рис. 2.5, а), имеет конусное отверстие, а конец оправки 5 - хвостовик 2. Отверстие и хвостовик выполняют с конусом Морзе, который обозначают соответствующим номером. Конус Морзе делают у фрезерных станков: легких - №3, средних - №4 и тяжелых - №4. Диаметр рабочей части оправки определяется диаметром посадочного отверстия фрезы и составляет 22, 27 и 32 мм.

Перед установкой оправки на шпиндель следует тщательно очистить от грязи и пыли отверстие в шпинделе и хвостовик оправки. Шпиндель закрепляют фиксатором. Оправку соединяют со шпинделем дифференциальной гайкой 3 с двумя резьбами одного направления, но разного шага. Так как резьба на шпинделе больше, чем на оправке, то при завинчивании гайки оправка будет перемещаться относительно шпинделя. Конец оправки плотно входит в отверстие шпинделя, этим обеспечивается надежное их соединение.

Рис. 2.5. Крепление фрезы на оправке фрезерного станка

а – легкого, б – тяжелого с дополнительной верхней опорой шпинделя;

1 – шпиндель, 2 – хвостовик оправки, 3 – гайка, 4 – фреза, 5 – оправка,

6 – прокладочное кольцо, 7 – затяжная гайка, 8 – шейка оправки,

9 – подшипник.

Закрепив оправку, проверяют точность ее вращения индикатором. Биение оправки допускается не более 0,02 мм. При большом отклонении следует вторично проверить качество посадочных поверхностей и при необходимости заменить оправку.

Заданного расположения фрезы по высоте оправки достигают набором промежуточных (прокладочных) колец 6, которые надевают на шпиндель перед или после установки фрезы. Насадную фрезу 4 на оправке закрепляют, зажимая ее затяжной гайкой 7.

Для тяжелых фрезерных станков с дополнительной верхней опорой используют длинную оправку (рис. 2.5, б). Верхний конец оправки снабжен шлифованной шейкой 8, на которую надевают подшипник 9 поддерживающего кронштейна. Кронштейн после установки следует зафиксировать стопорным устройством.

При установке ножей во фланцевую головку на станке не следует использовать стяжные болты. Крепят ножи и фрезы гайкой, установленной на оправке. Между гайкой и верхним фланцем необходимо поместить прокладочное кольцо.

Кроме насадных фрез с непосредственной посадкой используют сборные фрезы с креплением на двух цангах гайками или на двух цангах через прокладочные кольца аналогично креплению инструмента на шпинделе продольно-фрезерного станка. Гайки при креплении следует затягивать с усилием, не превышающим допускаемое при данном диаметре шпинделя.

После установки инструмента следует расфиксировать шпиндель и проверить легкость его вращения от руки. При повороте шпинделя не должно быть заеданий и стука.

Шпиндель настраивают по высоте, перемещая суппорт так, чтобы при обработке было выдержано расстояние формируемого паза, фальца, плинтуса и т. д. от базовой поверхности детали. Предварительно суппорт следует расфиксировать, а также поднять кронштейн с верхней дополнительной опорой. После настройки суппорт необходимо закрепить стопорным устройством и опустить поддерживающий кронштейн так, чтобы подшипник вошел в сопряжение с верхней шейкой фрезерной оправки.

Положение направляющих линеек на столе станка регулируют в зависимости от диаметра фрезы и профиля обработки (рис. 2.6). Корпус 8 ограждения крепят на столе станка так, чтобы задняя направляющая линейка 3 располагалась по касательной к окружности резания фрезы. Корпус ограждения выверяют по контрольной линейке или бруску, уложенному на столе станка. Ближайшие к фрезе концы линеек должны быть на минимальном расстоянии от зубьев фрезы. Линейки оснащают съемными деревянными накладками 2. Линейки перемещают в продольном направлении, устраняя зазор между фрезой и накладками, и закрепляют фиксаторами 5.

Рис. 2.6. Настройка направляющих линеек фрезерного станка:

1 – передняя линейка, 2 – накладки, 3 – задняя линейка, 4 – тормозной

сектор, 5 – фиксатор, 6 – кронштейн, 7 – фиксатор крепления огражде-

ния, 8 – корпус, 9 – ручка крепления передней линейки, 10 – лимб, 11 –

маховичок настройки передней линейки.

Переднюю линейку настраивают на толщину срезаемого слоя вращением маховичка 11, а величину перемещения контролируют по лимбу 10 с ценой деления 0,03 мм. При повороте маховичка на один оборот линейка переместится на 1,5 мм. После настройки линейку следует зафиксировать ручкой 9.

В ряде случаев при обработке гребня (рис. 2.7, а) или плинтуса (рис. 2.7, б) фрезерование ведут по всей высоте обрабатываемой заготовки. Заднюю направляющую линейку 3 устанавливают относительно фрезы 5 так, чтобы обеспечивалась необходимая глубина профиля. Кроме того, переднюю линейку 4 располагают относительно задней линейки на расстоянии, равном толщине снимаемого припуска.

Рис. 2.7. Схема обработки на фрезерном станке:

а – гребня, б – плинтуса, в – шпунта, г – фальца;

1 – стол, 2 – деталь, 3 – задняя линейка, 4 – пе-

редняя линейка, 5 – фреза.

При выработке шпунта (рис. 2.7, в) или фальца (рис. 2.7, г) без припуска на обработку фрезеруют только часть высоты детали. В этом случае рабочие поверхности передней и задней линеек устанавливают в одной плоскости и располагают относительно фрезы на заданную глубину профиля. Настройку ведут путем перестановки корпуса ограждения на столе станка. При настройке линеек используют шаблон или точно изготовленный брусок.

После выверки линеек приступают к наладке оградительных устройств, базирующих и предохранительных упоров.

Оградительный щиток, закрывающий вращающийся инструмент, устанавливают по ширине стола в зависимости от величины выступа фрезы и фиксируют в заданном положении зажимным винтом. Крайние верхнее и нижнее положения щитка по высоте регулируют в зависимости от толщины детали. Щиток в процессе работы поднимается передним торцом движущейся заготовки, а возвращается в исходное положение под действием частично уравновешенной пружиной массы щитка.

Тормозной сектор настраивают по высоте в зависимости от толщины обрабатываемой заготовки путем перестановки и крепления оси сектора в отверстии кронштейна. Для предотвращения вылета небольших заготовок в процессе обработки на передней линейке устанавливают предохранительный упор.

Если нужно выбрать паз, фалец не на всей длине детали, а частично, на направляющих линейках устанавливают упоры, ограничивающие подачу заготовок. При обработке паза с выходом на передний торец детали (рис. 2.8, а) упор устанавливают на передней линейке на расстоянии L1от оси фрезы, равном длине L детали плюс половина диаметра D фрезы. В этом случае передний упор не является базирующим и предназначен для предотвращения выброса заготовки из станка. Упор 2 на задней линейке крепят от оси фрезы на расстоянии l, равном длине паза.

Рис. 2.8. Настройка ограничительных упоров фрезерного станка:

а – при обработке паза с выходом на передний торец детали,

б – при обработке скрытого паза; 1 – предохранительный упор,

2 – базирующий упор.

При выборке скрытого паза на передней и задней направляющих линейках устанавливают базирующие упоры 1 и 2 (рис. 2.8, б). Передний упор 1 крепят к линейке на расстоянии L1, равном длине детали L минус расстояние l1 от переднего торца детали до начала выборки паза. Расстояние l2 между упорами равно сумме длин L детали и l вырабатываемого в ней паза.

При наладке фрезерного станка для обработки деталей криволинейной формы необходимо дополнительно установить копирное кольцо, укрепить на оградительном щитке специальный подъемник, подобрать и отрегулировать шаблон.

Копирное кольцо 10 (рис. 2.9) ориентируют буртом вверх и закрепляют неподвижно в отверстии стола. При закреплении следует обеспечить соосность рабочей поверхности кольца и оси шпинделя, так как их эксцентричное расположение вызывает погрешность обработки в виде искажения заданной формы детали. Точность расположения кольца контролируют индикатором. Его прикрепляют к шпинделю на штативе так, чтобы измерительный наконечник касался и был перпендикулярен рабочей поверхности кольца. Шпиндель поворачивают на 360° и определяют величину отклонения стрелки по шкале индикатора. Эксцентриситет должен быть не более 0,07 мм.

Рис. 2.9. Схема криволинейной обработки на фрезерном станке с помощью

шаблона:

а – одноместного, б – двухместного; 1 – стол станка, 2 – корпус шаблона,

3 – стойка, 4 – базирующий упор, 5 – рукоятка зажима, 6 – кронштейн, 7 –

эксцентриковый прижим, 8 – прижимная колодка, 9 – фреза, 10 – копирное

кольцо, 11 – шпиндель, 12 – стальная лента, 13 – торцовый упор.

В зависимости от вида обработки шаблоны изготовляют для обработки деталей по замкнутому и незамкнутому криволинейному контуру. По количеству одновременно закладываемых деталей шаблоны бывают для установки одной детали и многоместные.

Одноместный шаблон для односторонней обработки детали показан на рис. 2.9, а. Рабочая кромка плиты шаблона выполнена криволинейной по форме детали и является копирной. При обработке копирная кромка соприкасается с рабочей поверхностью кольца. В результате возникает трение, которое вы-зывает их ускоренный износ. Для снижения износа на рабочую кромку шаблона крепят стальную ленту 12. На плите установлены регулируемые упоры 4 и торцовый упор 13 для базирования заготовки. Заготовку закрепляют эксцентриковыми прижимами 7, смонтированными на стойках 3 шаблона.

При настройке на заданные размеры обработки необходимо установить прижимы по высоте в соответствии с толщиной закрепляемой заготовки и отрегулировать положение установочных упоров.

Требуемый размер детали получают, регулируя расстояния упоров до копирной кромки шаблона. Расстояние А (мм) определяют из равенства:

А = В + Dф / 2 – Dк / 2, (2.13)

где В - заданный размер детали, мм; Dф - диаметр окружности резания фрезы, мм; Dк- диаметр рабочей окружности копирного кольца, мм.

Обычно диаметр кольца принимают равным диаметру окружности резания фрезы. Наладка шаблона в этом случае заключается в том, что упоры располагают от копирной кромки на расстоянии, равном требуемому размеру обработки, т. е. А = В (мм). Точность расположения упоров контролируют ранее изготовленной деталью или измерительной линейкой.

Двухместный шаблон для установки одновременно двух деталей (рис. 2.9, б) выполнен двумя копирными кромками, каждая из которых используется при фрезеровании соответствующей поверхности детали.

Настраивают двухместный шаблон так же, как и одноместный. Заготовку укладывают в шаблон на первую позицию, закрепляют винтовым прижимом и обрабатывают. После обработки одной кромки деталь открепляют, поворачивают и закрепляют на второй позиции, а на первую позицию устанавливают новую заготовку. Заготовки обрабатывают последовательно, перемещая шаблон так, чтобы его копирные кромки касались опорного кольца.

При наладке с шипорезной кареткой необходимо установить направляющие линейки, прижим и направляющий угольник в соответствии с заданными размерами обрабатываемой детали.

Переднюю и заднюю направляющие линейки располагают в одной плоскости и устанавливают корпус ограждения на столе так, чтобы обеспечивалась требуемая длина шипа или проушины. Переставляя кронштейны на стойках, достигают требуемого положения прижима по высоте. Расстояние от стола до рабочей поверхности прижима в положении «откреплено» должно быть на 2...3 мм больше высоты заготовки.

Направляющий угольник устанавливают на столе каретки под заданным углом, пользуясь угловой шкалой. При совмещении указателя с началом отсчета шкалы рабочая поверхность угольника будет перпендикулярна направлению подачи. После настройки угольник надежно закрепляют фиксаторами. Точность расположения направляющего угольника на каретке контролируют проверочньм угольником и индикатором.

К угольнику целесообразно прикреплять деревянный прокладочный брусок

высотой, равной толщине обрабатываемых заготовок, таким образом, чтобы его конец касался фрезы. При фрезеровании прокладочный брусок будет предотвращать отщепы на концах заготовок и обеспечит качественную обработку шипов. При необходимости на прокладочном бруске укрепляют торцовый упор, обеспечивающий требуемый размер по длине детали.

Для уменьшения трения конца заготовки о неподвижный стол при подаче рабочая поверхность каретки должна быть выше на 0,1 ...0,2 мм поверхности стола. Регулируют положение каретки по высоте поворотом эксцентриковых осей шарикоподшипников, на которых перемещается каретка. Ход каретки настраивают в зависимости от общей ширины одновременно обрабатываемых деталей путем регулировки ограничительных упоров.