2.5 Выводы по разделу.

В результате выполнения данной части работы были анализированы и получены оптимальные скорости подачи заготовки, а также рассчитана требуемая мощность двигателей, как механизма резания, так и механизма подачи. В результате было получено: с=0,9 мм, N_м.р.=7.5 кВт, N_м.п.=0,06 кВт. Двигатели, установленные на станке СР6-9 имеют достаточную мощность. Если бы станок предназначался для обработки только данных деталей, то возможно было бы уменьшить мощность двигателя подачи.

При расчете потребного количества инструмента было установлено, что в год необходимо 42 плоских ножа и 33 заточных кругов, чтобы обслужить один станок СР6-9 с двумя ножами и который должен работать в одну смену по 8 часов.

3. Техническая эксплуатация инструмента.

3.1. Подготовка инструмента к работе и уход за ним

Наладка сборных фрез состоит в выверке и закреплении режущих элементов в корпусе. Из сборных фрез наиболее распространены круглые ножевые головки с центробежно-клиновым креплением тонких ножей. Нож закрепляют в корпусе распорным болтом, ввернутым в прижимный клин. Достоинством этого крепления является то, что с ростом частоты вращения фрезы возрастает не только сила, выбрасывающая нож, но и сила прижима ножа клином. Поэтому монтажное усилие на распорном болте не должно быть большим: достаточно силы 10—20 Н на ключе с рукояткой длиной 100 мм, чтобы обеспечить необходимую силу закрепления ножа в невращающейся фрезе. При вращении инструмента нож автоматически закрепляется клином. Для надежного крепления ножа его масса должна быть приблизительно в 4 раза меньше массы клина.

При правильной установке клин не только надежно закрепляет нож, но и служит для предотвращения образования заколов на обработанной поверхности детали, особенно в зоне сучков, свилеватости и т. п.. Воздействие клина на стружку сопровождается увеличением сил и мощности резания, поэтому при малых скоростях подачи и невысоких требованиях к качеству обработки исключают контакт клина со стружкой за счет большой выставки ножа. К установке ножей предъявляют приведенные ниже требования:

1. Нож должен плотно прилегать к опорным поверхностям клина и корпуса. Опорные поверхности ножа, клина и корпуса должны быть тщательно очищены и обезжирены.

2. Выставка ножа из корпуса головки должна быть по возможности минимальной (это повышает жесткость рабочей части ножа), но не меньше максимальной толщины стружки.

3. Величина выступа С режущей кромки относительно края клина зависит от средней толщины стружки h_ср: при h_ср <0,2мм С=1,5÷2 мм; при h_ср ≥0,2 мм

С = 0,5 мм.

4. Режущие кромки всех ножей должны быть установлены параллельно оси вращения и на равные радиусы резания. Непараллельность режущей кромки относительно оси вращения не должна превышать 0,5 мм/м. Разность в радиусах резания ножей не должна превышать 0,05 мм.

3.1.1. Балансировка, заточка, доводка с описанием необходимого оборудования.

Ножевой вал рейсмусовых станков имеет высокую частоту вращения—4570 мин^-1, поэтому фрезы должны тщательно уравновешиваться (балансиро-

ваться). Работа неуравновешенными фрезами приводит к вибрациям узлов и станка в целом. Это в свою очередь вызывает ускоренный износ элементов станка (особенно подшипниковых опор), ухудшение качества обработки, увеличение уровня шума.

Различают два вида балансировки — статическую и динамическую.

Статическая балансировка. Она позволяет уравновесить силы, действующие на вращающуюся фрезу. Для этого необходимо чтобы центр массы фрезы располагался на оси вращения. Статическая балансировка насадных фрез выполняется на приспособлении, показанном на рис. 3. Фрезу насаживают на отбалансированную оправку, которую устанавливают на горизонтальные направляющие. Направляющие выверяют по уровню с помощью регулируемых опор. Легким толчком руки фрезу с оправкой заставляют катиться по направляющим. Когда фреза остановится, замечают ее положение (например, отмечая верхнюю точку мелом). Эту операцию повторяют 3—4 раза. Если фреза останавливается в различных положениях, то можно считать, что фреза уравновешена. Если фреза каждый раз останавливается в одном положении, центр массы смещен относительно оси вращения. Это смещение и заставляет фрезу разворачиваться тяжелой частью вниз.

Для определения величины неуравновешенности на легкую сторону (обращенную вверх) прикрепляют дополнительную массу С₁(гирьку или шарик из пластилина). Величину массы подбирают такой, чтобы фреза останавливалась в произвольном положении. Измеряют расстояниеr₁от оси фрезы до центра массы груза. Степень неуравновешенности характеризуют величиной дисбалансаD= С₁ r₁. Затем в нерабочей тяжелой части фрезы стачивают или высверливают металл. Возможно также уравновешивание ввинчиванием специальных винтов на легкой части фрезы, перемещение сухариков в корпусе и др.

Рис. 3. Приспособление для статической балансировки фрез:

1- основание; 2 - направляющие; 3 - фреза; 4- оправка;5- уравновешивающий грузик; 6- регулируемая опора.

Во всех случаях массу дополнительного груза G_допрассчитывают по формуле:

(3.1)

гдеG₁— масса уравновешивающего груза (пластилина, гирьки);

r₁— расстояние от оси вращения фрезы до центра массы уравновешивающего груза;

r₂— расстояние от оси вращения до центра массы дополнительного груза.

Точность статической балансировки зависит от трения оправки по направляющим приспособлениям: чем меньше трение, тем легче фреза развернется, тем легче фреза развернется тяжелой частью вниз. Остаточная неуравновешенность фрезы (остаточный дисбаланс, г∙см) после статической балансировки может достигать величины, определяемой по формуле :

D_ост=1000G_ф ∙К (3.2)

где: G_ф— масса с оправкой, кг;

К — коэффициент трения каче­ния оправки по направляющим.

К режущим элементам ножевых валов при выполнении статической балансировки предъявляются следующие требования:

1) парные ножи, устанавливаемые диаметрально противоположно, должны быть одинаковой массы. Разность в массе резцов не должна превышать 0,1% их суммарной массы;

2) центр тяжести каждого ножа должен быть расположен на геометрической середине.

Статическая балансировка ножей осуществляется на весах (рис. 4).

При несоблюдении вышеописанных требований после установки ножей, имеющих различную массу, в ножевой вал возможно возникновение неуравновешенности (дисбаланса).

Рис. 4. Балансировочные весы:

1 – основание весов; 2 – груз-противовес; 3 – гайка-грузик; 4 – коромысло;

5 – упор; 6 – указатель положения ножа.

При использовании ножей одинаковой массы, но со смещенным центром масс относительно оси симметрии возникает динамический момент, который вызывает неравномерность нагружения подшипниковых опор.

Уравновешиванию подлежат также болты, гайки и прижимные клинья для крепления ножей в ножевом валу. Каждый комплект проверяют та технических весах с погрешностью до ±0,1 г при массе ножей до 500 г и ±0.5 г при массе ножей свыше 500 г. Разность в массе клиньев с ввернутыми в них винтами в одном комплекте должна быть не более 2 г.

Балансировка плоских ножей характеризуется высокой трудоемкостью операции. В связи с этим в некоторых случаях при балансировке фрезерных ножей ограничиваются лишь приведением парных ножей к одной массе и приведением центра тяжести к геометрической середине только по длине.

Разность в массе парных ножей не должна быть больше допустимой

Массаножа, г	<50	50–100	100–350	>350
Допустимая разность в массе парных ножей	0,2	0,3	0,4	Неболее 0,1% массы ножа

Динамическая балансировка.Она осуществляется на специальных балансировочных станках. Она позволяет с высокой точностью (остаточная неуравновешенность не более 1 г∙см) уравновесить не только силы, но и моменты. Это особенно важно для инструментов, имеющих большие размеры по длине (L>0,2D). Для динамической балансировки используют станок ДБ-10. Балансируемый инструмент закрепляют на предварительно уравновешенной оправке и устанавливают опоры. Опоры смонтированы на подпружиненных люльках. Вращение оправки с инструментом передается от электродвигателя через плоский ремень, накинутый на оправку. Неуравновешенные центробежные силы вызывают колебания опор, преобразуемые в электрический сигнал. Сигнал подается на прибор измерения величины дисбаланса. Стробоскопическая лампа освещает деления на оправке. Она вспыхивает каждый раз, когда амплитуда колебаний опор имеет максимальное значение. Частота импульсов равна частоте вращения фрезы, и все время освещено одно деление на оправке, определяющее место исправления. Неуравновешенность измеряют отдельно для левого и правого торцов инструмента, после чего фрезу снимают с оправки и вносят исправления в массу фрезы с обоих ее торцов. После этого фрезу повторно контролируют на балансировочном станке, добиваясь допустимой величины неуравновешенности.

Заточка ножей. Заточка — один из основных этапов подготовки фрез к работе. В результате заточки должны быть восстановлены режущие свойства инструмента без изменения его профиля

Фрезерные ножи можно затачивать и доводить фуговкой непосредственно на валу станка. Заточное приспособление применяется во всех деревообрабатывающих цехах и предприятиях, использующих рейсмусовые станки модели СР6-9.

Заточка ножей электрозаточным устройством производится следующим образом. После укрепления устройства на станке устанавливают ножевой вал так, чтобы нож, предназначенный для заточки, находился под шлифовальным кругом, и в таком положении закрепляют вал тормозом или упором. Затем включают электродвигатель и, подводя шлифовальный круг к фаске ножа, перемещают его вдоль всего ножа вперед и назад. После каждого прохода шлифовальный круг незначительно снижают, чтобы он мог снять следующий слой металла; повторяют это вплоть до полной заточки ножа. Подача на один двойной ход каретки не должна превышать 0,1…0,2мм.

Рис.5. Приспособление заточное.

Фугование ножей. Для предотвращения ухудшения качества обработки, неравномерной нагрузки ножей, вибраций шпинделя желательно выравнивать радиусы резания непосредственно на рабочем шпинделе станка путём динамической фуговки ножей. Фуговка заключается в сошлифовывании с наиболее выступающих ножей части металла мелкозернистым оселком.

Рис.6.Схема динамической фуговки.

Ножи фугуют при вращении ножевого вала с нормальной рабочей скоростью. Суппорт с абразивным инструментом (ЭБМ28С1К) осторожно подводят к окружности резания ножей. При появлении искр осуществляют продольную подачу со скоростью 1-2м/мин. Поперечную подачу (0,005мм/двойной ход) осуществляют, надвигая брусок на ножи, когда он находится за пределами вала. Реверсирование не следует производить в зоне контакта бруска с ножами, так как это приводит к выхватам на режущей кромке. Фугование проводят до тех пор, пока не появятся фаски на всех ножах. Предельно допустимая длина фаски по задней поверхности ножей, образующаяся при прифуговке, не должна превышать 0,4мм. Если ширина фаски превышает на каком-либо ноже превышает эту величину, следует этот нож заточить, доведя эту ширину фаски до требуемой . Окружная скорость круга 20-25м/с, подача: поперечная 0,02-0,04мм/ двойной ход, продольная 4-6м/мин., тип круга ЭБ25СМ2К.

Правильный выбор режимов заточки и доводки обеспечивает необходимые остроту режущих кромок, шероховатость граней и неизменность структуры инструментального материала. Фугование при вращении ножевого вала обеспечивает точное и правильное положение ножей, в результате получаем высокое качество строгания и производительность.

3.1.2. Контроль точности подготовки угловых и линейных величин, степени округления лезвия.

После заточки контролируют параметры фрез, изменяющиеся в процессе заточки и оказывающие влияние на их работу.

Контроль состояния режущих кромок осуществляют тщательным осмотром. Выкрошины, забои и следы прижогов на режущих кромках не допускаются. Для измерения глубины выкрошин удобно пользоваться инструментальным микроскопом с нижней подсветкой.

Контроль линейных параметров включает в себя измерение диаметра и биения режущих кромок (радиального и торцевого), а также контроль качества профиля. Диаметр фрезы измеряют штангенциркулем с точностью до 0,05мм. Несоблюдение этого требования ведёт к искажению профиля и нарушению условий сборки инструмента. Радиальное и осевое биение фрезы измеряют рычажно-зубчатыми измерительными головками 1МКМ, ИГМ, 1ИГМ, МИН с ценой деления 0,001и 0,002 мм при установке фрезы на оправке в центрах. Радиальное биение режущих кромок относительно оси фрезы не должно превышать 0,005мм. Торцевое биение вершин зубьев не должно превышать 0,004мм.

Контроль угловых параметров. Угловые параметры фрезы можно контролировать угломером любой конструкции с точностью 1^о.

Контроль шероховатости заточенных поверхностей. Шероховатость заточенных поверхностей проще всего контролировать сравнением с набором эталонов, полученных шлифованием. Параметр шероховатости R_aпо ГОСТ 2309 не должен превышать при заточке фрезы 0,32мкм. Микротрещины на лезвии доведённого ножа, как правило, не видны. Для их выявления нож следует протравить разбавленной азотной или серной кислотой. При несоответствии какого-либо показателя инструмента требуемому значению инструмент возвращают в заточную мастерскую для исправления дефекта.

Контроль точности установки ножей. Приспособление контрольное состоит из корпуса, рычажно-зубчатой измерительной головки. При установке приспособления на корпус ножевого вала происходит контакт головки с лезвием ножа. Разность показаний индикатора в крайних точках ножа не должна превышать 0,005мм. Приспособление и индикатором позволяет устанавливать точность до 0,001мм.