Вертикально-фрезерный станок

Вертикально-фрезерныйстанокВ настоящее время в машиностроении широко используютсядетали, содержащиесложно-профильные поверхности формообразующие поверхности штампов, прессформ,копиры и многие другие.К основным способам получения деталей с такимиповерхностями можно отнести литье, штамповка, резание. Однако только обработкарезанием, в частности фрезерование, позволяет получить параметры поверхностиблизкими к заданным и сократить время последующей доводки. Очень часто этотметод является единственным возможным

методом, это особенно важно на данныймомент, так как большинство предприятий машиностроения перешли на серийное илимелкосерийное производство. Получение деталей фрезерованием, при таком типепроизводства, наиболее экономически оправдано. Типовой технологический процесс обработкисложнопрофильных поверхностей включает в себя следующие операции заготовительная, фрезерная, доводочная. Последняя выполняется вручную, при этомтрудоемкость операции определяется выходными параметрами поверхности

послефрезерования. Поэтому обеспечив высокий класс шероховатости на стадиифрезерования, можно сократить время на доводку, которая является наиболеетрудоемкой частью технологического процесса.Предназначен для выполнения разнообразных фрезерныхработ цилиндрическими, угловыми, торцевыми, фасонными и другими фрезами. Настанках обрабатывают горизонтальные и вертикальные плоскости, пазы, рамки,углы, зубчатые колеса, модели штампов, пресс-форм и другие детали из стали,чугуна, цветных металлов, их сплавов

и пластмасс.Мощность приводов и высокая жесткость станковпозволяют применять твердосплавный инструмент.В станине 1 размещена коробкаскоростей 2. Шпиндельная головка 3 смонтирована в верхней части станины и можетповорачиваться в вертикальной плоскости. При этом ось шпинделя 4 можноповорачивать под углом к плоскости рабочего стола 5. Главным движением являетсявращение шпинделя. Стол, на котором закрепляют заготовку, имеет продольноеперемещение по направляющим салазок 6.

Салазки имеют поперечное перемещение понаправляющим консоли 7, которая перемещается по вертикальным направляющимстанины. Таким образом, заготовка, установленная на столе 5, может получатьподачу в трех направлениях. В консоли смонтирована коробка подач 8.На вертикально-фрезерныхстанках применяют следующие типы фрез торцовые рис 1.1 , концевые рис 1.2 ,шпоночные рис 1.3 . Фрезы изготовляют цельными рис 1.1, 1.2, 1.3 илисборными рис 1.4 с напайными или вставными ножами.

Цельные фрезы изготовляют изинструментальных сталей, корпуса напайных фрез из конструкционных сталей нарабочие части зубьев фрез припаивают пластинки из быстрорежущих сталей итвердых сплавов. У сборных фрез зубья ножи выполняют из быстрорежущих сталейили оснащают пластинками из твердых сплавов и закрепляют в корпусе фрезыразличными механическими способами.Режущее лезвие торцовойфрезы состоит из главного режущего лезвия 8, переходного лезвия 9 ивспомогательного

лезвия 10. Зуб торцовой фрезы имеет главный угол в плане j,измеряемый между проекцией главного режущего лезвия на осевую плоскость инаправлением подачи. Вспомогательный угол в плане j1составляет 5-10о. Чем меньше этот угол, тем ниже шероховатостьобработанной поверхности. Угол а плане на переходном режущем лезвии j0 j 2.Для закрепления заготовок нафрезерных станках применяют универсальные и специальные приспособления. Куниверсальным приспособлениям относятся прихваты, угольники,

призмы, машинныетиски.При обработке большого числаодинаковых заготовок изготовляют специальные приспособления, пригодные толькодля установки и закрепления этих заготовок на данном станке. Важнойпринадлежностью фрезерных станков являются делительные головки. Они служат дляпериодического поворота заготовок на требуемый угол и для непрерывного ихвращения при фрезеровании винтовых канавок.Делительная головка состоитиз корпуса 1, поворотного барабана 2 и шпинделя 4

с центром. В корпусе нашпинделе жестко закреплено червячное зубчатое колесо обычно с числом зубьев40 , находящееся в зацеплении с однозаходным червяком. Вращение шпинделюсообщают рукояткой 6. Следовательно, при одном обороте рукоятки шпиндельсделает 1 40 оборота. На переднем конце шпинделя нарезана резьба длянавинчивания кулачкового патрона или поводка. Делительный лимб 5 с отверстиямизакреплен на полом валу, внутри которого расположен вал рукоятки 6.

Дляудобства пользования лимбом 5 имеется раздвижной сектор 7, состоящий из двухножек, которые устанавливают так, чтобы между ними было необходимое числоотверстий на лимбе. На шпинделе 4 закреплен лимб 3 для непосредственногоделения заготовки на части.Винтовые канавки фрезеруютпри непрерывном вращении шпинделя делительной головки, которое он получает отвинта продольной подачи стола фрезерного станка через сменные колеса.

Заготовкуустанавливают в центрах делительной головки и задней бабки. В процессеобработки заготовка получает два движения вращательное и поступательное вдольоси. Оба движения согласованы так, что при перемещении на шаг нарезаемойвинтовой канавки заготовка делает один оборот.В качестве вспомогательногоинструмента применяют фрезерные оправки для закрепления фрез и передачикрутящего момента от шпинделя на фрезу. Базой для крепления фрезы на оправкеможет быть е центровое

отверстие или хвостовик конический илицилиндрический . По способу крепления в первом случае фрезы называют насадными,во втором хвостовыми.На рисунке 1.5 показанаоправка для крепления торцовых фрез. Коническим хвостовиком 10 оправкузакрепляют в шпинделе 1, а на другом конце оправки крепят насадную фрезу 11 спомощью шпонки 12 и винта 13. Фрезы с коническим хвостовиком 15 закрепляют вконическом отверстии

шпинделя 1 непосредственно или через переходные втулки 14 рис 1.6 . Фрезы с цилиндрическим хвостовиком закрепляют в цанговом патроне.Конический хвостовик патрона вставляют в шпиндель станка и закрепляют болтом.На рисунках показаны схемыфрезерования поверхностей на вертикально-фрезерном станке. Движения,участвующие в формообразовании поверхностей в процессе резания, на схемахуказаны стрелками.

Горизонтальные плоскостифрезеруют на вертикально-фрезерных станках торцовыми фрезами рис 2.1 . Этоудобнее вследствие большой жесткости их крепления в шпинделе и более плавнойработы, так как одновременно работает большое количество зубьев.Вертикальные плоскостифрезеруют на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами рис 2.2 .Наклонные плоскости и скосыфрезеруют торцовыми рис 2.3 и концевыми рис 2.4 фрезами навертикально-фрезерных станках, у которых фрезерная головка со шпинделемповорачивается в вертикальной

плоскости.Уступы фрезеруют навертикально-фрезерных станках концевыми фрезами рис 2.5 .Пазы навертикально-фрезерных станках фрезеруют за два прохода прямоугольный пазконцевой фрезой, затем скосы паза концевой одноугловой фрезой для паза типа ласточкин хвост рис 2.6 и для Т-образного паза рис 2.7 фрезеруют пазпрямоугольного профиля концевой фрезой, затем нижнюю часть паза фрезой дляТ-образных пазов.Закрытые шпоночные пазыфрезеруют концевыми фрезами рис 2.8 , а открытые концевыми

или шпоночными рис 2.9 . точность получения шпоночного паза является важным условием прифрезеровании, так как от не завесит характер посадки на шпонку сопрягаемых свалом деталей. Фрезерование шпоночной фрезой обеспечивает получение болееточного паза при переточке по торцовым зубьям диаметр фрезы практически неизменяется.Фрезерование цилиндрическихзубчатых колес на вертикально-фрезерных станках осуществляется пальцевой фрезой рис 2.10 .Сложно-профильные поверхности могут включать в себявыпуклые,

вогнутые и прямолинейные участки. Причем в качестве инструмента можетиспользоваться однозубая или многозубая фреза. Кроме того, требуемый профильможно получить поворотом или только поступательным движением фрезы, т.е. можновыделить следующие способы получения сложнопрофильных поверхностей - вогнутая цилиндрическая поверхность, получаемая а за счет поворота оси фрезы на угол б за счет поступательного движения фрезы - выпуклая цилиндрическая поверхность, получаемая а за счет поворота оси фрезы на угол б за счет поступательного

движения фрезы.В работе 1 приведены формулы расчета шероховатостидля всех указанных выше способов получения поверхностей. Однако расчет поданным формулам показал, что они требуют уточнения.Уточненные зависимости имеют следующий вид Шероховатость вогнутой цилиндрической поверхность, получаемой за счет поворота оси фрезы на угол рис.1.а. где h - высота гребешка, получаемого при фрезеровании,r - радиус кривизны обрабатываемой поверхности,R - радиус фрезы,s - подача,a - угол поворота оси фрезыШероховатость

выпуклой цилиндрической поверхность,получаемой за счет поворота оси фрезы на угол рис. 1.в. Из показанных выше зависимостей видно, чтошероховатость зависит от радиуса кривизны поверхности, радиуса фрезы и подачи.Наибольшее влияние оказывают две последние величины.В приведенных зависимостях не учитывались случайныевеличины, такие как упругие деформации, вибрация узлов технологической системы,температурный фактор и некоторые другие, которые в меньшей степени влияют

намодель шероховатости при обработке фрезой.