Фрезерування торцевими фрезами

Фрезерування плоских поверхонь торцевими фрезами виконується на вертикально і горизонтально-фрезерних верстатах. Найчастіше фрезерують площини торцевими фрезами на вертикально-фрезерних верстатах. Якщо порівнювати торцеві фрези з циліндричними, то перші мають такі переваги: жорсткіше кріплення, плавніший рух, одночасно працює велика кількість зуб’ів. У торцевих фрез зуб'я розміщуються на циліндричній поверхні й на торці. Торцеві фрези можуть бути суцільними з конусним хвостовиком і насадними з дрібними і крупними зуб'ями та зі вставними ножами. Торцеві фрези із пластинами твердих сплавів застосовуються значно ширше за інші, бо фрезерування ними є продуктивнішим, ніж обробка деталей циліндричними фрезами. Торцеві фрези мають головні та допоміжні різальні кромки, розміщені на робочій поверхні. Головними називають частину, розміщену на циліндричній поверхні, а допоміжними — на торцевій поверхні.

Торцеві фрези поділяють на право - та ліворізальні. Праворізальними називають фрези, які під час роботи обертаються за годинниковою стрілкою, а ліворізальними — ті, які обертаються проти годинникової стрілки (якщо дивитися на фрезу або фрезерну головку зверху). Основні розміри торцевих фрез, як і циліндричних, такі: діаметр D довжина L, діаметр посадочного отвору d і кількість зуб’ів z. У торцевих фрез величини основних розмірів взаємозв'язані таким чином, що кожному діаметру D відповідає певна величина розміру довжини L фрези, діаметр отвору d і кількість зуб’ів z. Налагодження вертикально і горизонтально-фрезерних верстатів із торцевими фрезами принципово не відрізняється від налагодження горизонтально-фрезерного верстата з циліндричними фрезами. Торцеві насадні фрези закріплюють на верстаті за допомогою оправок, які мають конічний хвостик, що вставляється в шпиндель верстата.

Далі виконують процеси на вертикально-фрезерному верстаті так само, як і на горизонтально-фрезерному: перевіряють напрям і обертання фрези та її биття, встановлюють і закріплюють заготовку на столі; вибирають режим різання для фрезерування площин. Значен­ня швидкості різання і подачі при глибині різання 6 мм, що рівнозначно умовам фрезерування циліндричною фрезою, діаметр якої 75 мм, наведено у табл. 2.3.

Діаметр торцевої фрези, залежно від ширини фрезерування,

D = (1,3...1,8)В

і вибирають його залежно від ширини стола верстата:

Ширина стола, мм 160 250 320 400

Діаметр фрези, мм 50...100 80...160 100...200 125...250 Для вибору мінімального діаметра фрези можна використати залежність

В = (0,6...0,8)В.

Таблиця 2.3 Режими різання для торцевих фрез

Матеріал фрези	Сталь σм = 75 Н/мм2		Чавун НВ 190
	Швидкість, м/хв	Подача, мм/зуб	Швидкість, м/хв	Подача, мм/об
Швидкорізальна сталь	30...55	0,03...0,3	—	—
Твердосплавна сталь	200...300	0,06...0,2	60...100	0,2...0,6

Технологія фрезерування площин торцевою фрезою на вертикально-фрезерному верстаті майже не відрізняється від фрезеруваня ня на горизонтально-фрезерному верстаті циліндричною фрезою Проте при обробці заготовок за однакових умов роботи торцева фреза працює плавніше і обробка поверхні буде якіснішою, ніж при роботі циліндричною фрезою. Торцевими фрезами можна виконувати чорнову та чистову обробку площин. Для чорнової обробки рекомендується застосовувати торцеві насадні фрези із вставними ножами або з крупними зуб'ями, а при чистовій краще фрезерувати торцевими насадними фрезами з дрібними зуб'ями.Кращими для фрезерування є торцеві фрези з різальними елементами із твердих сплавів. Для фрезерування торцевими фрезами горизонтальних площин заготовки закріплюють так само, як і при обробці на горизонтально-фрезерних верстатах за допомогою прихватів, лещат та інших пристосувань.

Рис. 2.9. Фрезерування похилих плошин торцевою фрезою:

а – із застосуванням спеціального пристрою;

б – поворотом шпинделя накладної головки

На вертикально-фрезерних верстатах із застосуванням торцевих фрез можна фрезерувати похилі площини та скоси, встановлюючи оброблювані заготовки із застосуванням універсальних лещат, поворотних столів і спеціальних пристроїв (рис. 2.9, а) або поворотного шпинделя вертикально-фрезерного верстата (рис. 2.9, б). Таку обробку можна виконувати на вертикально-фрезерних верстатах з поворотними головками шпинделя та широко-універсальних верстатах з вертикальними поворотними головками, які мають поворот у вертикальній та горизонтальній площинах. Похилі площини можна оброблювати торцевими фрезами із застосуванням накладної вертикальної головки, яка є спеціальним приладдям горизонтально-фрезерного верстата. Конструкція накладної вертикальної головки показана на рис. 2.10, а, а різні положення шпинделя — на рис. 2.10, б. Головка складається із корпусу 2 шпинделя 5, кріпильних болтів 7, зйомного кільця 5, шкали 4, поворотної частини 6, зубчастих коліс 7 і 8. Головка корпусом 2 кріпиться болтами 7 до станини верстата. Завдяки поворотній частині 6 головки можна обертати шпиндель 5, звільнивши болти з'єднання поворотної частини 6 головки з корпусом. За шкалою 4 можна повернути шпиндель у будь-яке положення під кутом.

Рис. 2.10. Накладна вертикальна головка:

а – конструкція; б – різні положення шпинделя

Під час знімання головки використовують кільця 3.Обертання від шпинделя верстата до шпинделя головки передається зубчастими колесами 7 і 8. Шпиндель горизонтально-фрезерного верстата обертає зубчасте колесо 8 завдяки конусному хвостовику, що входить у шпиндель верстата. Обертання зубчастого колеса 8 передається зубчастому колесу 7, яке з'єднане з ним, і далі череві пару конусних зубчастих коліс — шпинделю 5 накладної вертикальної головки. Для фрезерування торцеву фрезу вставляють в конусний отвір шпинделя 5 головки. Обертання за допомогою пари конусних зубчастих коліс шпинделя накладної головки навколо шпинделя верстата на 360° показано, на рис. 2.10, б. Це обертання дає змогу виконати будь-яку установку) фрези для роботи. Застосування головки при фрезеруванні значно удосконалює технологічні можливості горизонтально-фрезерних, верстатів. Щодо режимів різання, то слід вибирати подачу в межах 0,06...0,25 мм/зуб, швидкість різання при застосуванні фрез із швидкорізальної сталі знаходиться в межах 25...60 м/хв і 80...380 м/хв — при застосуванні твердосплавних фрез.

Припуски на обробку фрезеруванням площин торцевими і циліндричними фрезами лишаються однаковими.