Технология фрезерования плоских поверхностей

     Перед началом работы:

1. Надеть и проверить спецодежду и индивидуальные защитные средства: спецодежда не должна иметь свисающих концов, тесемок, должна быть застегнута на все пуговицы; волосы необходимо убрать под берет или косынку.
2. Проверить комплектность и исправную работу ограждений и защитных приспособлений станка.
3. Проверить надежность работы пусковых и тормозных устройств, кнопочной станции включения станка, исправность выводов заземления корпуса, ламп местного освещения.
4. Осмотреть токоведущие кабели и провода, проверить сохранность изоляции.
5. Проверить, нет ли на поверхности режущего инструмента вмятин, трещин, ржавчины, качественно ли инструмент заточен и надежно ли закреплен на рабочем валу.
6. Проверить наличие у станка различных приспособлений для безопасной работы (толкателей, шаблонов, кондукторов и т. д.).
7. Проверить работу станка в режиме холостого хода, работу кнопок включения-выключения, а также различных блокирующих устройств.

     Во  время работы:

1. Начинать подачу материала для обработки лишь при установлении нужной частоты вращения вала.
2. Подачу осуществлять плавным непрерывным движением без резких рывков.
3. На большинстве станков и особенно при обработке крупногабаритных деталей работать в составе не менее двух человек. Станочник, осуществляющий подачу, должен располагаться так, чтобы избежать травмирования при обратном вылете деталей, сколов и т.д. Подсобный рабочий должен передавать станочнику деталь для дальнейшей обработки за пределами станка, а не в зоне вращающихся валов. Оба работающих не должны держать руки слишком близко от вращающихся резцов. В конце пиления, строгания, фрезерования каждой детали следует пользоваться специальными толкателями.
4. Использовать защитные очки, экраны в случае возможного засорения или ранения глаз.
5. Запрещается очищать станки, приемные и отсасывающие устройства в процессе работы станков, а также тормозить вращающиеся части станка руками или подручными средствами.
6. Запрещается отвлекаться, вступать в посторонние разговоры, отлучаться от станка, не выключив его.
7. Запрещается в процессе работы оставлять на столе или станине станка использованные инструменты, приспособления, заготовки.

     В конце работы:

     1. Тщательно очистить станок от отходов обработки специальными щетками либо с помощью местного отсоса; запрещается очищать станок руками, сжатым воздухом. Поместить отходы в металлические ящики, а при их значительном количестве вынести за пределы мастерской.

     2. Убрать на место детали, инструменты и приспособления; проверить, не остались ли мелкие инструменты в плохо просматриваемых местах станков.

     3. Подготовить станок к дальнейшей эксплуатации (усилить натяжение ремней, крепление режущего инструмента, смазать подшипники и другие трущиеся детали и т.д.).

     Для предотвращения пожара надо систематически проверять электросеть и немедленно устранять неисправности. Причиной короткого замыкания могут стать  неисправные розетки, выключатели, предохранители, оголенные участки проводов, применение проводов сечением меньше необходимого, перегрузка электросети.

     Самовоспламенение возникает в том случае, если собранные  опилки, стружки, древесная и угольная пыль, промасленные тряпки и концы  длительное время лежат без доступа воздуха. Их следует собирать в специальные металлические емкости с герметически закрывающимися крышками и выносить из помещения.

 

3. Графическая и технологическая документация на изготовление молотка 
 
 

 

4. Методические рекомендации по технологии фрезерования плоских поверхностей 

     Плоскости обычно фрезеруют торцовыми и  цилиндрическими фрезами. Диаметр  торцовой фрезы D (мм) выбирают в зависимости  от ширины В (мм) фрезерования с учетом соотношения D=(1,3...1,8)B. При фрезеровании торцовыми фрезами предпочтение следует отдавать несимметричной схеме резания. Размер смещения (мм) k = (0,03...0,06)D (рисунок 10). 

Рисунок 10 – Установка торцовой фрезы относительно заготовки:

а – симметрично (не рекомендуется); б  – несимметрично (рекомендуется);

1 – заготовка; 2 – фреза; D – диаметр фрезы; В – ширина заготовки; D_r – направление движения резания; D_S – движение подачи; k – смещение центра фрезы относительно оси симметрии заготовки. 

     Фрезерование  плоскостей производят в такой последовательности: подводят заготовку под вращающуюся фрезу до легкого касания, затем отводят из-под фрезы, выключают шпиндель станка, устанавливают лимб вертикальной подачи (при фрезеровании плоской поверхности) или поперечной подачи (при фрезеровании плоской торцовой поверхности) на глубину фрезерования, включают шпиндель станка и перемещают вручную стол с заготовкой до касания с фрезой, после чего включают продольную подачу стола.

     Встречное фрезерование (рисунок 11, а), когда подача S заготовки направлена навстречу направлению вращения фрезы. Резание зубца начинается в точке 1 при толщине срезаемого слоя а = 0 и заканчивается в точке 2 с наибольшей толщиной срезаемого слоя а mах.

     Попутное фрезерование (рисунок 11, б), когда направление подачи S совпадает с направлением вращения фрезы. Резание зубцом начинается в точке 2 с наибольшей толщиной срезаемого слоя а maх и заканчивается в точке 1 с толщиной a = 0 срезаемого слоя.

Рисунок 11 – Методы фрезерования:

а – встречное; б – попутное. 

     При встречном фрезеровании происходит постепенное возрастание нагрузки на зуб фрезы, что обеспечивает более плавную работу; зуб фрезы режет под корку, что снижает его износ и увеличивает стойкость; фреза стремится оторвать заготовку от поверхности стола, поэтому крепление заготовки должно быть особо надежным; зубу фрезы трудно врезаться в металл, происходит его скольжение, что увеличивает теплообразование при обработке.

     При попутном фрезеровании зуб фрезы работает с ударом, сразу снимает максимальную толщину срезаемого слоя; зуб фрезы встречает на поверхности заготовки корку и сильнее от этого изнашивается, что снижает стойкость фрезы; после врезани с ударом резание продолжается спокойно и толщина срезаемого слоя уменьшается до 0, чем обеспечивается более чистая обработанная поверхность на заготовке; фреза стремится прижать заготовку к столу, что особенно выгодно при обработке тонких заготовок.

     В целом попутное фрезерование более выгодно при чистовых работах, когда уже снята корка, когда глубина резания мала, но требуется хорошая чистота обработки и, наоборот, встречное фрезерование особо полезно при черновой обработке заготовок с коркой (литье) или окалиной (поковок).

     При обработке цилиндрическими фрезами  длина фрезы должна на 10...15 мм перекрывать  требуемую ширину обработки. Диаметр  фрезы выбирают в зависимости  от ширины фрезерования и глубины резания t (мм).

     При черновом фрезеровании обычно достигается  точность размеров, соответствующая 11 и 12-му квалитетам, при чистовом – 8 и 9-му квалитетам. В отдельных случаях при тонком фрезеровании можно получить точность размеров, соответствующую 6 и 7-му квалитетам. Шероховатость обработанной поверхности колеблется от Rz 80 мкм до Ra 0,63 мкм. Наиболее низкие параметры шероховатости (Ra 1,25...0,63 мкм) получают тонким фрезерованием. Другой метод достижения низких параметров шероховатости плоских поверхностей на заготовках – это применение составных фрез, в корпусах которых закреплены черновые и чистовые резцы. Чистовые резцы устанавливают ниже черновых на величину, равную глубине чистового фрезерования. В корпусе фрезы можно устанавливать один или несколько чистовых резцов. При подаче Sz = 1,5... 2,5 мм/зуб и скорости резания v = 240... 250 м/мин достигается шероховатость поверхности Rz 5...2,5 мкм.

     При обработке поверхностей торцовыми  фрезами благодаря конструкции  крепления инструмента процесс резания происходит спокойнее, чем при фрезеровании цилиндрической фрезой.

     Концевыми фрезами можно фрезеровать вертикальные и небольшие горизонтальные плоскости. Применение наборов фрез при фрезеровании плоскостей позволяет повысить производительность процесса обработки и обрабатывать фасонные поверхности. Набор представляет собой группу фрез, установленных и закрепленных на одной оправке.

     Плоскую поверхность детали, расположенную  под определенным углом к горизонтали, называют наклонной, а наклонную плоскость небольших размеров – скосом. 

Рисунок 12 – Фрезерование плоскостей:

а – фрезерование плоскостей на универсальной  плите; б – фрезерование плоскости концевой фрезой; в, г –  обработка плоскостей в специальных  приспособлениях  цилиндрической и торцовой фрезой; 1 – фреза; 2 – заготовка. 

     Для фрезерования наклонных плоскостей и скосов используют следующие инструменты:

     - цилиндрические, торцовые и концевые фрезы с поворотом заготовки на требуемый угол с помощью универсальной поворотной плиты (рисунок 12, а);

     - торцовые и концевые фрезы с поворотом фрезы на требуемый угол (рисунок 12, б);

     - специальные приспособления (рисунок 12, в, г) для обработки цилиндрическими и торцовыми фрезами;

     - угловые фрезы.

     При фрезеровании с поворотом на требуемый угол заготовку закрепляют в универсальных тисках или на универсальной плите и поворачивают на угол так, чтобы плоскость, подлежащая обработке, располагалась параллельно поверхности стола.

     Фрезерование  наклонных плоскостей и скосов торцовыми  и концевыми фрезами можно производить, поворачивая на требуемый угол не заготовку, а шпиндель инструмента. Это возможно осуществить на вертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделем поворачивается в вертикальной плоскости.

     Фрезерование  заготовок с наклонными плоскостями и скосами в условиях серийного и массового производств целесообразно производить в специальных приспособлениях, позволяющих устанавливать и закреплять заготовки без выверки.

     Угловыми  фрезами обрабатывают небольшие  наклонные плоскости и скосы. В этом случае нет необходимости в повороте детали и фрезы.

     Контроль  плоскостей.

     Измерительный инструмент, применяемый при контроле плоскостей, выбирают с учетом необходимой  точности измерения, шероховатости  измеряемой поверхности, типа производства (единичное, серийное, массовое).

     Для измерения линейных размеров (наружных и внутренних) применяют следующие  измерительные инструменты: измерительную  линейку (жесткую), кронциркуль, нутромер, штангенциркуль (с величиной отсчет 0,1 и 0,05 мм), штангенглубиномер, штангенрейсмас и др.

     Для определения отклонения обработанных плоскостей от горизонтального или  вертикального положения служит уровень. Неперпендикулярность плоскостей можно установить с помощью угольников. При грубом контроле угла между двумя плоскостями применяют малку. Для точных измерений углов – универсальные и точные угломеры. Контрольные плиты применяются для контроля плоскостности и прямолинейности плоскостей. Линейки (лекальные, прямоугольные, двутавровые, мостиковые и угловые) используют для проверки прямолинейности плоскостей на просвет или по количеству пятен на краску.

     Щупы  необходимы для контроля зазоров  между поверхностями в пределах от 0,03 до 1 мм.

     Шероховатость обработанной поверхности контролируют либо непосредственным измерением высоты микронеровностей, либо путем сравнения с образцами (эталонами) различных классов шероховатости поверхности. В цеховых условиях применяют эталоны (цилиндрическое и торцовое фрезерование) 4, 5, 6 и 7-го классов шероховатости поверхности. При пользовании эталонами можно определить шероховатость обработанной поверхности с ошибкой в пределах одного класса.

     В измерительной лаборатории шероховатость  поверхности определяют с помощью  специальных приборов – профилометров, профилографов, двойных микроскопов и др.