Обработка материалов фрезерованием

Доклад

По дисциплине «Процессы формообразования и инструменты»

«Обработка материалов фрезерованием»

Фрезерование – это высокопроизводительный метод обработки материалов резанием многозубым режущим инструментом – фрезой.

Широкий диапазон существующих фрез позволяет проводить обработку материалов различной сложности и конфигурации, под любым углом.

Обработка фрезерованием производится на следующих станках:

- универсальные вертикально-фрезерные;

- горизонтально-фрезерные;

- специализированные;

- продольно-фрезерные;

- барабанно-фрезерные;

- копировально-фрезерные;

- карусельно-фрезерные;

- шпоночно-фрезерные;

- зубофрезерные;

- шлицефрезерные.

Фрезерованием выполняют следующие виды работ:

- обработку горизонтальных плоскостей цилиндрическими фрезами (рис.1, а) на горизонтально-фрезерных станках и торцевыми фрезами (рис.1,в) на вертикально-фрезерных станках;

- обработку вертикальных и горизонтальных поверхностей (пазов) концевыми фрезами на вертикально-фрезерных станках (рис.1, б);

- фрезерование наклонных плоскостей и скосов торцевыми и концевыми фрезами на универсальных вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости, либо одноугловой фрезой на горизонтально-фрезерном станке (рис.1, и);

- фрезерование уступов и прямоугольных пазов дисковыми и концевыми фрезами (рис.1, б, г) на горизонтально - и вертикально-фрезерных станках;

- фрезерование угловых пазов двухугловыми фрезами на горизонтально-фрезерных станках (рис.1, з, к);

- фрезерование фасонных поверхностей фасонными дисковыми фрезами (рис. 1, л, м).

- фрезерование паза типа «ласточкин хвост» за два прохода: вначале обрабатывают прямоугольный паз – концевой или дисковой фрезой (рис.1, б,г), затем скосы паза – концевой одноугловой фрезой (рис.1, е);

- фрезерование Т-образных пазов также за два прохода: вначале паз прямоугольного профиля концевой или дисковой фрезой, затем фрезой для Т-образных пазов (рис.1, ж);

- фрезерование шпоночных пазов концевыми (рис.1, б) или шпоночными фрезами на вертикально-фрезерных станках;

- фрезерование пазов под сегментные шпонки на горизонтально-фрезерных станках дисковыми фрезами (рис.1, д);

- фрезерование цилиндрических зубчатых колес дисковой модульной фрезой (рис.1, о) на горизонтально-фрезерных станках и пальцевой модульной фрезой (рис. 1, п) на вертикальных фрезерных станках;

Рисунок 1 – Виды фрезерных работ

- фрезерование червячных колес червячной модульной фрезой (рис.1, н).

В зависимости от вида фрезерования получают ту или иную степень точности и шероховатости поверхности:

- черновое: точность обработки 11-12 квалитет; шероховатость поверхности Rz = 250-32 мкм;

Область применения: предварительная обработка заготовок (в т.ч. обдирка) с целью снять основную часть припуска и подготовить поверхность к последующей обработке.

- чистовое: точность обработки 8-11 квалитет; шероховатость поверхности: Ra 2,4-0,80 мкм;
 Область применения: промежуточная или окончательная обработка, может предшествовать операциям плоского шлифования.

- тонкое: точность обработки 6-9 квалитет; шероховатость поверхности: Ra 1,25-0,5 мкм.
 Область применения: окончательная обработка поверхности или подготовка её для более тщательной, окончательной обработки - шлифования, шабрения, полирования, притирки.

Выделяют так же два вида фрезерования: встречное и попутное.

Попутное фрезерование — метод обработки поверхности, при котором направление подачи заготовки полностью совпадает с направлением вращения цилиндрической или дисковой фрезы.

Встречное фрезерование — подача заготовки происходит в противоположном направлении от вращения фрезы.

Попутное или встречное фрезерование имеет свои недостатки и достоинства.

Попутное фрезерование:

Преимущество:

-при соблюдении равных условий стойкость режущего инструмента при этом способе значительно выше, чем при встречном;

- рекомендовано для чистовой обработки, если на обрабатываемой заготовке отсутствует корка и необходима высокая чистота обработки;

- рекомендовано для чистовой обработки тонких заготовок;

Недостатки:

- не применяют для обработки деталей, имеющей на поверхности твердую корку;

- зуб фрезы в момент входа в обрабатываемую поверхность нагружается скачкообразно и происходит резкий удар о поверхность материала, поэтому именно в этом месте будет наибольшая толщина среза;

- требуется хорошее состояние станка с достаточной виброустойчивостью и жесткостью. Основным условием является отсутствие зазора в сопряжении винт-гайка продольной подачи рабочего стола, иначе может возникнуть опасность непроизвольного перемещения обрабатываемой заготовки вместе со столом в направлении движения инструмента.

Встречное фрезерование:

Преимущество:

- процесс резания происходит равномерно, толщина среза нарастает постепенно и, следовательно, нагрузка на фрезерный станок возрастает динамично:

- можно применять этот способ для обработки заготовок с наличием твердой корки, так как зубья фрезы плавно режут под корку, что помогает существенно снизить их износ и увеличить стойкость.

Недостатки:

- не рекомендуется данный способ для чистовой обработки, так как обрабатываемая поверхность может быть повреждена стружкой, которая увлекается режущими зубьями фрезы;

-зуб фрезы иногда не сразу врезается в заготовку, а проскальзывает, поэтому происходит наклепывание поверхности, и, соответственно, быстрый износ фрезы;

- стремление фрезы оторвать обрабатываемую заготовку от зажимного приспособления или от поверхности стола приводит к усилению вибрации и, как следствие, к значительному увеличению шероховатости обработанной поверхности заготовки;

- толщина срезаемой стружки абсолютно непостоянна.

Поэтому можно сделать вывод: для предварительной обработки детали рекомендовано встречное фрезерование, а для чистовой обработки попутное.

Схемы встречного и попутного фрезерования изображены на рисунке 2.

Рисунок 2 – Встречное и попутное фрезерование

Таким образом, фрезерование является одним из высокопроизводительных методов обработки металлов резанием. При фрезеровании выполняется широкий перечень видов работ и используется широкий спектр металлорежущего инструмента (фрез).

Список используемых источников

Адаскин, А.М. Современный режущий инструмент: учебное пособие / А.М. Адаскин. – М.: ОИЦ «Академия», 2014. - 224с. (рекомендовано ФИРО)

Аршинов, В.А. Резание металлов и режущий инструмент: учебник / В.А. Аршинов, Г.А. Алексеев. - М.: Машиностроение, 2013.- 440с.

Интернет- ресурсы:

1. Металлорежущий инструмент. Сайт для студентов. [Электронный ресурс] - Режим доступа: http:: // instrument - complekt.ru.

2. Прогрессивный металлорежущий инструмент. Презентации металлорежущего инструмента. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http: // iBud.ua.

3. Новые виды металлорежущего инструмента. Презентации металлорежущего инструмента. [Электронный ресурс] - Режим доступа:http: //www.techtools.ru.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/254448-obrabotka-materialov-frezerovaniem