Учебная практика

В станине 1 размещена коробка скоростей 2. По вертикальным направляющим станины перемещается консоль 7. Заготовка, устанавливаемая на столе 4 в тисках или приспособлении, получает подачу в трех направлениях: продольном (перемещение стола по направляющим салазок 6), поперечном (перемещение салазок по направляющим консоли) и вертикальном (перемещение консоли по направляющим станины).

Коробка подач 8 размещена внутри консоли. В верхней части станины расположен хобот 3. По его направляющим перемещается подвеска 5 с подшипником для поддержания второго конца длинной оправки с фрезой.

4.3. ВЕРТИКАЛЬНО-ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ

Вертикальные консольно-фрезерные станки отличаются от горизонтальных вертикальным расположением оси шпинделя и отсутствием хобота. Общий вид станка модели 675 представлен на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Общий вид вертикально-фрезерного станка:

1 – станина; 2 – хобот; 3 – рабочий стол; 4 – шпиндельная бабка; 5 – шпиндель; 6 – коробка скоростей; 7 – коробка подач; 8 – кнопка пуска и остановки

Станина 1 является основанием стола. Коробка скоростей расположена внутри станины. Вертикальные направляющие станины слу-

61

жат для перемещения рабочего стола. Консоль служит для подъёма и опускания стола. На столе 3 устанавливают обрабатываемую заготовку. Т-образные пазы стола предназначены для головок болтов, крепящих изделие или приспособление.

Хобот 2 закрепляется на горизонтальных направляющих станины. Шпиндель 5 имеет метрический конус.

На столе 3 закрепляют приспособление (тисы, делительную головку, поворотный стол, центра и т. п.). Зная диаметр фрезы и материал заготовки, устанавливают частоту вращения шпинделя.

Хвостовые фрезы вставляют хвостовиком в коническое отверстие шпинделя. Насадные фрезы устанавливают на оправке с помощью дистанционных колес.

4.4.ТИПЫ ФРЕЗ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ

Вкачестве режущего инструмента при обработке на фрезерных станках используется многолезвийный режущий инструмент – фреза. Фрезы изготовляют цельными или сборными с напайными и вставными ножами. Режущие лезвия могут быть прямыми или винтовыми. Фрезы имеют остроконечную или затылованную форму зуба. У фрез с остроконечными зубьями передняя и задняя поверхности плоские. У фрез с затылованными зубьями передняя поверхность плоская, а задняя выполнена по спирали Архимеда и при переточке по передней поверхности профиль зуба фрезы сохраняется.

Цельные фрезы изготовляют из инструментальных сталей. В напайных фрезах корпуса изготавливают из конструкционных сталей, а на рабочие части зубьев фрез припаивают пластинки из быстрорежущих сталей и твердых сплавов. У сборных фрез зубья (ножи) выполняют из быстрорежущих сталей или оснащают пластинками из твердых сплавов и закрепляют в корпусе фрезы различными механическими способами. Цилиндрическая фреза с винтовыми зубьями состоит из корпуса 1 и режущих зубьев 2 (рис. 4.3, а).

Зуб фрезы имеет следующие элементы: переднюю поверхность 3, заднюю поверхность 6, спинку зуба 7, ленточку 5 и режущее лезвие 4.

У цилиндрических фрез различают углы: передний угол γ, измеряемый в плоскости А–А, перпендикулярной к режущему лезвию; главный задний угол α, измеряемый в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы; угол наклона зубьев ω. Передний угол γ облегчает образование и сход стружки. Главный задний угол α обеспечивает благоприятные условия перемещения задней поверхности зуба относительно поверхности резания и уменьшает трение на этих поверхностях. Угол

62

наклона зубьев ω обеспечивает более спокойные условия резания по сравнению с прямым зубом и придает направление сходящей стружке.

Рис. 4.3. Элементы и геометрия фрезы:

а – цилиндрическая фреза; б – зуб торцовой фрезы; 1 – корпус, 2 – зуб, 3 – передняя поверхность зуба, 4 – режущее лезвие, 5 – ленточка, 6 – задняя поверхность, 7 – спинка зуба, 8 – главное режущее лезвие, 9 – переходное режущее лезвие,

10 – вспомогательное режущее лезвие

У зуба торцовой фрезы (рис. 4.3, б) режущее лезвие имеет более сложную форму. Оно состоит из главного режущего лезвия 8, переходного лезвия 9 и вспомогательного лезвия 10. Зуб торцовой фрезы имеет главный угол в плане φ, измеряемый между проекцией главного режущего лезвия на осевую плоскость и направлением подачи. Вспомогательный угол в плане φ1 составляет 5…10°. Чем меньше этот угол, тем ниже шероховатость обработанной поверхности. Угол в плане на переходном режущем лезвии φо = φ/2. Наличие переходного режущего лезвия повышает прочность зуба.

Наиболее распространенные типы фрез показаны на рис. 4.4. Горизонтальные плоскости фрезеруют на горизонтально-

фрезерных станках цилиндрическими фрезами (рис. 4.4, б) и на верти- кально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 4.4, в). Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми фрезами (рис. 4.4, а).

Концевые фрезы (рис. 4.4, г, з, к) применяют при обработке плоскостей, уступов, пазовикриволинейныхконтуровпоразметкеикопиру.

Дисковыефрезыдвухсторонние(рис. 4.4, ж) итрехсторонние(рис. 4.4, и)

63

применяют для фрезерования уступов, лысок, пазов.

Рис. 4.4. Типы фрез и схемы фрезерования:

а, в, е – торцовые; б – цилиндрическая; г, з, к – концевые; д – угловая; ж – дисковая двухсторонняя; и – дисковая трехсторонняя; л – фасонная; м – «ласточкин хвост»; н – набор фрез; о – прорезная, отрезная; п – шпоночная; р – Т-образная

Прорезные (шлицевые) и отрезные фрезы (рис. 4.4, о) с мелкими и

64

средними зубьями применяют для разрезки тонких заготовок, тонкостенных труб, для прорезания неглубоких шлицев в головках винтов. С крупными зубьями – для прорезания глубоких и узких пазов, для обрезки заготовок и для отрезных работ.

Угловые фрезы (рис. 4.4, д) применяют для фрезерования стружечных канавок инструментов, а также пазов типа «ласточкин хвост»

(рис. 4.4, м).

Фасонные фрезы (рис. 4.4, л) предназначены для фрезерования стандартных фасонных поверхностей, стружечных канавок режущих инструментов.

Комбинированныеповерхностифрезеруютнаборомфрез(рис. 4.4, н). Пазы типа «ласточкин хвост» и Т-образные (рис. 4.4, р) фрезеруют за два прохода: прямоугольный паз концевой фрезой, затем нижнюю часть паза концевой одноугловой фрезой или фрезой для Т-образных

пазов.

Цилиндрическое и торцовое фрезерование в зависимости от направления вращения фрезы и направления подачи заготовки можно осуществлять двумя способами:

–фрезерованием против подачи (встречное), когда направление вращения фрезы направлено против направления подачи;

–фрезерованием в направлении подачи (попутное), когда направ-

ление вращения фрезы совпадает с направлением подачи.

При встречном фрезеровании нагрузка на зуб возрастает от нуля до максимума.

При этом сила, действующая на заготовку, стремится оторвать её от стола, что приводит к вибрациям и увеличению шероховатости обработанной поверхности. Преимуществом встречного фрезерования является работа зубьев фрезы «из-под корки», т. е. фреза подходит к твердому поверхностному слою снизу. Недостатком является наличие начального скольжения зуба по наклёпанной поверхности, образованной предыдущим зубом, что вызывает повышенный износ фрезы.

При попутном фрезеровании зуб фрезы сразу начинает срезать слой максимальной толщины и подвергается максимальной нагрузке. Это исключает начальное проскальзывание зуба, уменьшает износ фрезы и шероховатость обработанной поверхности. Сила, действующая назаготовку, прижимаетеёкстолустанка, чтоуменьшаетвибрации.

При работе торцовыми и концевыми фрезами различают:

–симметричное резание, когда ось фрезы совпадает с линией симметрии заготовки;

–несимметричное резание, когда ось фрезы не совпадает с линией симметрии заготовки.

4.5.ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

65

ПРИ РАБОТЕ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ

1.Проверить на холостом ходу станка следующее: исправность органов управления механизмами главного движения, подачи; пуска, остановки; исправность системы охлаждения и смазки; исправность рычагов включения и переключения; движущиеся узлы, в том числе правильность перемещения шпинделя.

2.Применять те режимы резания, которые указаны в операционной карте для данной детали.

3.Не наклоняться к шпинделю и режущему инструменту во время обслуживания станка

4.Правильно устанавливать и надежно закреплять обрабатываемую деталь на столе станка, в тисках или соответствующих приспособлениях, чтобы исключить возможность ее вылета при фрезеровании и травмировании работающего. Не допускается удерживать руками обрабатываемую деталь при фрезеровании.

5.Надежно закреплять тиски и приспособления на столе станка. Креплениепроизводитьспециальнымипланками, упорамииструбцинами.

6.Если изделие при обработке перемещается вместе с фрезой, необходимо остановить станок и правильно закрепить деталь в тисках или приспособлении.

7.Тиски должны быть исправными, насечка губок не изношена.

8.Если при обработке заготовки образуется отлетающая стружка (чугун, бронза и т. п.), то при отсутствии специальных защитных устройств на станке необходимо надеть защитные очки или предохранительный щиток из прозрачного материала.

9.При смене обрабатываемой детали или при проведении её измерений отвести фрезу на безопасное расстояние, чтобы предупредить травмирование рук рабочего инструментом.

10. Деталь подавать к фрезе после приведения фрезы во вращение. 11. Устанавливать и снимать режущий инструмент после полной

остановки станка.

12. Для предупреждения проворачивания шпинделя закреплять фрезерную оправку или фрезу ключом после включения механизма перебора.

13. Своевременно удалять стружку с рабочего места и станка, используя для этого специальные крючки и щётки-сметки. Не допускать скопления стружки на фрезе и оправке.

14. При возникновении вибрации станок остановить и проверить крепление фрезы и детали, а также величину подачи.

Вслучае невозможности устранения вибрации, отключить станок

66

от сети и сообщить о случившемся мастеру.

15.Фрезу врезать в деталь постепенно, механическую подачу включить до соприкосновения детали с фрезой. При ручной подаче не допускать резкого увеличения скорости и глубины резания.

16.Отключить станок от сети и, дождавшись полной остановки всех рабочих органов, произвести удаление стружки и его чистку. Смазать все трущиеся узлы станка.

4.6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Типы фрезерных станков.

2.Основные узлы фрезерных станков и их назначение.

3.Главное движение на фрезерных станках.

4.Какие станки называются консольными?

5.Основное отличие между горизонтально-фрезерными и верти- кально-фрезерными станками.

6.Элементы и геометрия цилиндрической фрезы.

7.Влияние углов фрезы на процесс резания.

8.Классификация фрез по назначению и виду обрабатываемых поверхностей.

9.Классификация фрез по способу изготовления.

10.Сущность попутного фрезерования, его преимущества и недос татки.

11.Сущность встречного фрезерования.

12.Способы резания при работе торцовыми и концевыми фрезами.

13.Особенность фрез с затылованными зубьями.

14.Работы, выполняемые на фрезерных станках.

67

5.ЭЛЕКТРОДУГОВАЯ СВАРКА

5.1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Электродуговой сваркой называется сварка плавлением, при которой нагрев свариваемых кромок осуществляется теплотой электрической дуги. Ручную дуговую сварку широко применяют в судостроении и судоремонте при соединении заготовок из сталей и цветных металлов благодаря ее универсальности и возможности выполнять процесс во всех пространственных положениях сварного шва.

Ручная дуговая сварка производится двумя способами: неплавящимся электродом и плавящимся электродом. Второй способ, выполняемый плавящимся электродом, является основным при ручной дуговой сварке (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Схема ручной дуговой сварки:

1 − стержень электрода; 2 − покрытие электрода; 3 − основной металл; 4 − сварной шов; 5 − твёрдая шлаковая корка; 6 − электрическая дуга; 7 − газовая защитная атмосфера; 8 − жидкая металлическая ванна; 9 − жидкая шлаковая ванна; 10 − источник тока

К электроду 1 и основному металлу 3 подводится постоянный или переменный ток от специального источника 10 и возбуждается электрическая сварочная дуга 6. Теплота дуги расплавляет стержень электрода и основной металл, образуется металлическая ванна 8. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода 2, образуя защитную газовую атмосферу 7 вокруг дуги и жидкую шлаковую ванну 9 на поверхности расплавленного металла. Металлическая и шлаковая ванна вместе создают сварочную ванну, которая, охлаждаясь, образует сварной шов 4. Жидкий шлак, остывая, создаёт на поверхности сварного шва твёрдую шлаковую корку 5.

5.2. ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ

68

ленный этим электродом, имеет повышенные пластические свойства. Такие электроды применяют при сварке наиболее ответственных швов.

В обозначение типов электродов для сварки легированных теплоустойчивых сталей входит марочный состав наплавленного металла

(Э-09М, Э-09МХ, Э-05Х2М, Э-09Х1МФ, Э-10Х1М1НФБ, Э- 10Х5МФ и др.). Первый индекс из двузначного числа соответствует среднему содержанию углерода в наплавленном металле в сотых долях процента. Порядок расположения буквенных обозначений химических элементов определяется уменьшением среднего содержания соответствующих элементов в наплавленном металле. Химические элементы, содержащиеся в наплавленном металле, обозначают следующими буквами: Б – ниобий, В – вольфрам, Г – марганец, Д – медь, М – молибден, Н – никель, С – кремний, Т – титан, Ф – ванадий, X – хром, Ю – алюминий.

Каждому типу электрода соответствует несколько марок, на каждую из которых разработаны технические условия. Марка электрода − это его промышленное обозначение, характеризующее стержень и покрытие.

Электродные покрытия делят на две группы: тонкие (стабилизирующие) и толстые (качественные).

Назначение тонкого покрытия − облегчить возбуждение дуги и стабилизировать ее горение. Оно не создает защиты для расплавленного металла шва, и поэтому при сварке происходит его окисление и азотирование. Шов получается хрупким, пористым, с различными неметаллическими включениями. Поэтому электроды с тонким покрытием используют при выполнении неответственных сварных швов. Сварные соединения высокого качества выполняют электродами с толстым покрытием.

Качественное покрытие обеспечивает устойчивое горение дуги; защищает расплавленный металл шва от воздействия кислорода и азота воздуха; раскисляет образующиеся в металле шва оксиды и удаляет невосстанавливаемые оксиды в шлак, легирует наплавляемый металл, удаляет серу и фосфор из расплавленного металла шва; образует шлаковую корку над металлом шва, замедляет его охлаждение и тем самым способствует выходу газов и неметаллических включений на поверхность металла шва.

По виду покрытия электроды подразделяются на следующие: А − с рудно-кислым покрытием, Б − с основным покрытием, Р − с рутиловым покрытием, Ц − с целлюлозным покрытием.

70