Фрезерування

смотреть на реферати схожі на «Фрезеровка «.

У нашій країні працюють тисячі кваліфікованих фрезерувальників. Багато є новаторами виробництва. Вони лише мають великий політичний досвід і практичні знання, дозволяють повністю використовувати технологічні можливості верстати й інструмента, а й винаходять та вдосконалюють конструкції фрез, допоміжний інструмент і приспособления.

Інструмент і пристосування новаторів постійно експонуються на Виставці досягнень народного господарства, отримують поширення на багатьох підприємствах. Кожен новатор-фрезеровщик передає свій досвід, знання, майстерність молоді та цим сприяє рішенню спільної справи підвищення ефективності труда.

ПРОЦЕС ФРЕЗЕРОВАНИЯ.

Основні поняття і определения.

Розрізняють дві основні виду фрезерования: тангенциальное, у якому ріжучі леза обертового циліндричного інструмента утворюють оброблену поверхню паралельно осі його обертання, і радіальне, коли леза обертового інструмента утворюють оброблену поверхню перпендикулярно до осі його вращения.

Швидкістю різання v (м/мин) називається окружна швидкість (м/мин) найбільш віддалених від осі обертання інструмента точок ріжучого леза. Вона визначається по формуле.

[pic], де D — діаметр окружності обертання ріжучого леза (у приватному разі — діаметр фрези), мм; n — частота обертання інструмента, об./хв. Фрезеровщику частіше доводиться вирішувати зворотний завдання — визначати потребную частоту обертання (об./хв) фрези заданого діаметра залежно від прийнятої швидкості резания.

[pic].

Подачею p. s називається шлях, прохідний заготівлею щодо фрези (навпаки) в одиницю часу. Розрізняють три виду подач: на зуб, на обіг та хвилинну. Подача на зуб [pic](мм/зуб) — переміщення заготівлі за час повороту фрези однією зуб. Подачею на оборот [pic] (мм/об) є переміщення заготівлі під час повороту фрези однією оборот. Хвилинна подача [pic](мм/мин) — переміщення заготівлі за 1 хв. Залежність зазначених подач виражається формулами:

[pic];

[pic].

Глибина різання t — товщина шару матеріалу заготівлі (мм), срезаемого за робочий ход.

Шириною фрезерования B називається ширина (мм) поверхні заготівлі, оброблюваної за робочий хід, вимірювана у бік, перпендикулярному до подання подачі (руху заготовки).

Перетин стружки (зрізу), найманої одним зубом фрези, описується двома дугами контакту леза фрези з поверхнею леза. Вона має форму коми. Відстань між тими дугами змінне — воно змінюється від значення, близького нанівець, до деякого максимуму, близького до [pic]. Це відстань (мм) прийнято називати завтовшки срезаемого шару (стружки) а.

Іншими елементами, котрі характеризують срезаемый шар, є: його ширина b (мм), що дає довжину дотику зуба фрези з заготівлею і вимірюється вздовж головного леза, у приватному разі, при фрезеровании прямозубой циліндричною фрезою b = B; площа поперечного перерізу шару, срезаемого одним зубом, f = ab (мм2); сумарна площа поперечного перерізу зрізу F (мм2), зйомок усіма зубами фрези, які у сьогодні у контакту з заготовкой.

Для визначення площі поперечного перерізу зрізу при циліндричному фрезеровании треба зазначити такі величини: [pic]— кут контакту фрези — центральний кут, відповідний дузі дотику окружності фрези з заготівлею, вимірюваний у площині, перпендикулярної до осі фрези; [pic] — центральний кут між двома сусідніми зубами фрезы,.

[pic].

Кількість зубів, одночасно що у роботі (контакту з материалом),.

[pic].

Кут контакту перебуває з трикутник АОБ.

[pic].

Кут контакту при торцевом фрезеровании.

[pic].

Максимальна товщина срезаемого материала.

[pic].

Сумарна (середнє) значення площі поперечного перерізу зрізу [pic]определяется залежно від кількості зубів, одночасно що у контакте.

[pic]. чи то з елементів резания.

[pic]. Значення [pic] використовується визначення сили різання при фрезеровании.

Сили різання і потужність при фрезеровании.

Сили різання. При фрезеровании кожен зуб фрези долає опір резанию із боку матеріалу заготівлі та сили тертя, які діють поверхнях зубів фрези. Зазвичай, у контакту з заготівлею перебуває один зуб, і тому фреза долає деяку сумарну силу різання, яка складається з сил, діючих для цієї зуби. Схема дії сил різання при фрезеровании залежить від прийнятого способу фрезерования та певного типу фрезы.

Як тангенциальное (наприклад, циліндричною фрезою), і радіальне (наприклад, торцевій фрезою) помел може здійснюватися двома способами: проти подачі, зване зустрічну помел, коли напрям подачі протилежно напрямку обертання фрези, і помел з подачі — попутне помел, коли напрям подачі й обертання фрези совпадают.

При зустрічному фрезеровании навантаження зуб зростає від нуля до максимуму; у своїй зуби фрези, діючи на заготівлю, прагнуть «відірвати» його від столу верстата чи пристосування, у якому вона закріплена. Таке напрям сили викликає у деяких випадках (на великих припусках на обробку) пружні деформації у системі СНІД, що, своєю чергою, наводить до вібраціям і збільшення шорсткості обробленою поверхні. Зуби фрез у своїй інтенсивно зношуються, позаяк у момент врезания в заготівлю їх задні поверхні труться вони про упрочненную, вже оброблену поверхню, долаючи значну силу трения.

Перевагою зустрічного фрезерования перед попутним є робота зубів фрези з-під палітурки. Ріжучі леза в останній момент входу до зони тендітного металу підвищеної твердості (палітурки) припиняють контакт своєї задньої поверхні з заготівлею у точці Б, оскільки відбувається відкол стружки.

При побіжному фрезеровании зуб врізується у матеріал у точці А, починаючи працювати у максимальної товщині срезаемого шару також найбільшою навантаженні, що виключає початкова проскальзывание зуба. При попутнім фрезеровании виходить поверхню з не меншою шорсткістю і високої точністю, оскільки зубами фрези під час обробки заготівля притискається за стіл верстата, що зменшує вибрацию.

Для успішного застосування попутного фрезерования необхідно беззазорное з'єднання ходового гвинта і маткової гайки столу станка.

З огляду на чесноти та вади розглянутих методів, попутне помел використовують із попередніх і чистових робіт, за відсутності палітурки, на жорстких верстатах з компенсаторами проміжків в вузлах столу. Зустрічне помел рекомендується для попередньої обробки, і особливо в роботу з корке.

Кожна зуб фрези, що у межах кута контакту, діє своя сила опору срезаемого шару. Отож кожну з цих сил розкласти на складові, діючі тангенциально (дотично) до зубам фрези і з радіусів фрези. Сумарна окружна, чи дотична, сила [pic] і радіальна сила [pic] мають рівнодіючу R, що можна розкласти на дві сили — горизонтальну [pic] і вертикальну [pic].

Окружна, чи дотична, сила [pic] має найважливішу значення, бо продукує основну роботу різання. За значенням сили [pic] визначають потужність електродвигуна приводу верстати й розраховують на міцність вали, зубчасті колеса та інші ланки приводу станка.

Радіальна сила [pic] характеризує то зусилля, з яким оброблювана заготівля прагне відштовхнути від фрезу; ця сила згинає фрезерную оправлення і тисне на опори шпинделя.

Горизонтальна складова сили різання [pic] визначає зусилля, що слід прикласти до столу ставка реалізації робочої подачи.

При зустрічному фрезеровании напрям горизонтальній складової [pic] протилежно напрямку руху (по стрілці p. s) столу. При побіжному фрезеровании горизонтальна складова [pic] спрямована в бік руху стола.

При фрезеровании циліндричною фрезою з гвинтовими зубами рівнодіюча сили [pic] становить з віссю фрези гострий кут, отже, з’являється осьова сила [pic], спрямована паралельно осі фрези. Залежно від напрямку гвинтових зубів фрези змінюється від і напрям сили [pic]. До сформування сприятливіших умов фрезерования доцільно застосовувати фрезу з такою напрямом зуба, щоб сила [pic] була до шпинделю; інакше осьова сила буде прагнути витягнути фрезу з оправкой з посадкового конусного отвори шпинделя.

Щоб врівноважити дії осьових сил, іноді вдаються до використанню набору з цих двох фрез з правим і лівих напрямами гвинтових канавок між лезвиями.

При фрезеровании торцевыми фрезами діють самі сили, що й за фрезеровании цилиндрическими.

Значення складовою сили різання — окружної сили [pic] — визначається по емпіричну, т. е. знайденою дослідним шляхом, формуле.

[pic], де [pic] — постійний коефіцієнт, залежить від властивостей оброблюваного матеріалу, типу фрези і його геометрії; [pic], [pic] і [pic] — показники ступеня, також залежать від механічних характеристик оброблюваного матеріалу, типу, і геометрії фрези. Значення [pic], [pic], [pic] і [pic] наводяться в довідниках за вибором параметрів режимів резания.

Відповідно значенням діючих сил різання вибирають фрезу, оправлення, спосіб закріплення заготівлі, жорсткість і потужність станка.

Значення окремих складових сили різання можна визначити, знаючи [pic]. 1. При зустрічному фрезеровании циліндричними, дисковими, фасонными та периферією кінцевими фрезами:

[pic]; [pic]; [pic]. 2. При попутнім фрезеровании:

[pic]; [pic]; [pic]. 3. При фрезеровании торцевыми фрезами та торцем концевыми.

[pic]; [pic]; [pic].

Осьова складова сили різання [pic] для фрез з гвинтовими зубами перебуває з соотношения.

[pic], де [pic] — кут нахилу гвинтовій канавки.

Для наближених розрахунків іноді користуються значеннями тиску р, під яким прийнято розуміти силу різання, що припадає на одиницю поперечного перерізу площі срезаемого шару. Тиск залежить тільки від механічних властивостей оброблюваного матеріалу, а й від найбільшої товщини стружки. Для тонких стружок тиск за інших рівних умов зростає й зменшується для стружок більшої толщины.

Знаючи крутний момент [pic] фрези і частоту її обертання, можна визначити мощность.

[pic],.

Задля ефективної потужності на шпинделе необхідно, щоб електродвигун верстата мав більшої потужністю, бо частина її витрачається тертя в підшипниках, зубчастих передачах, направляють і др.

Втрати на тертя характеризуються коефіцієнтом корисної дії верстата [pic]. Для фрезерних верстатів загального призначення [pic]. Отже, на корисну роботу, тобто. працювати фрезерования витрачається 75—85% потужності электродвигателя.

Для визначення ефективної потужності [pic], що можна використовувати на різання, слід потужність електродвигуна [pic] помножити на ККД верстата, т. е.

[pic].

Для розрахунку потребной потужності електродвигуна верстата [pic] по ефективної потужності необхідно ефективну потужність [pic] розділити на ККД верстата, т. е.

[pic].

Рівномірність фрезерования. Площа поперечного перерізу стружки при фрезеровании мінлива. Вона змінюється від значення, близького нанівець, до деякого максимуму. Відповідно цьому так само межах змінюється сила різанні. Це своє чергу, викликає нерівномірність навантаження, проявляющуюся як вібрацій і поштовхів. Такі явища у процесі фрезерования руйнують ріжучі леза інструмента, здатні розладнати верстат і знизити його служби Особливо різким коливанням сили різання спостерігаються під час роботи, прямозубыми фрезами Значно більш рівномірним є помел фрезами з гвинтовими зубами. У особливі умови помел такими фрезами може бути із постійною площею сумарного перерізу зрізу, т. е. за відсутності коливань сили різання. Таке помел називається равномерным.

Умова рівномірного фрезерования фрезами зі спіральними зубами можна коротко висловити так: для рівномірного фрезерования ширина фрезерования У мусить бути дорівнює осьового кроку фрези чи кратна йому (у цілих числах). Це виражається формулой.

[pic], де K = 1, 2, 3 тощо.; [pic] — кут нахилу винтового зуба фрези. При вугіллі [pic]= 20° ctg[pic]=2,75; при [pic] = 40° ctg[pic]=1,1; при [pic] = 30° ctg[pic]=1,73; при [pic]= 45° ctg[pic]=1. Для заготовок різної ширини умова рівномірного фрезерования який завжди може бути здійснене У цій ситуації, якщо взяти До = 2 чи До = 3, нерівномірність стає відносно невеликий — зміни сили різання становить 20%, що допустимо.

ЯКІСТЬ ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ.

Вимоги до точності фрезерной обработки.

Якість машини або інший продукції — найважливіший показник як з оцінки самого вироби, а й машинобудівного заводу. Під якістю продукції розуміють сукупність (суму) взаємозалежних властивостей, які її придатність від використання за призначенням. Підвищення якості своєї продукції має значення. Збільшується ефективність громадського виробництва, поліпшується використання матеріальних ресурсів, краще задовольняються потреби товариства, людей продукції народного хозяйства.

Показники якості й надійності своєї продукції є нині найважливішими характеристиками підприємств. Ведеться спеціальний облік якості, приймаються всі заходи підвищення якості виробів, в тому числі заохочення рабочих.

Для гарантії певного якості виробів і стимулювання виробництва виробів високої якості нашій країні введена державна атестація якості продукції. Якщо показники якості будь-якого вироби перевищують, вимоги, встановлені стандартами для цього виду продукції, і відповідають вищим показниками якості, якого у вітчизняної і закордонної промисловості, такої продукції привласнюють державний Знак якості. Вироби, відзначені державним Знаком якості, користуються підвищений попит з нашого країни й там. Кожен робочий, інженер, технік повинен шукати і використовувати усі резерви підвищення якості роботи з своєму заводі, в цеху, дільниці і робочому месте.

Найважливішим показником якості машинобудівної продукції, від якого залежать багато експлуатаційні характеристики машин, є точність виробів. Точністю вироби у машинобудуванні називають ступінь його відповідності заздалегідь встановленому зразком. Коли ж говорять про точності деталі, то зазвичай під точністю розуміють ступінь його відповідності реальної деталі, отриманої механічної обробкою заготівлі, стосовно деталі, заданої кресленням і технічними умовами на виготовлення, т. е. відповідність форми, розмірів, взаємного розташування опрацьованих поверхонь, шорсткості поверхні обробленою деталі вимогам чертежа.

Отже, точність — поняття комплексне, у тому числі всебічну оцінку відповідності реальної деталі стосовно заданої, зокрема оцінку шорсткості поверхности.

Працюючи на металорізальних верстатах застосовують такі методи досягнення заданої точності: 1) обробку за розміткою чи з допомогою пробних проходів шляхом послідовного наближення до заданої форми і розмірам; після кожного проходу інструмента контролюють отримані розміри і його вирішують, який же додача необхідно зняти; точність у разі залежить від кваліфікації робочого; 2) обробку методом автоматичного отримання розмірів, коли інструмент попередньо налаштовується на потрібний розмір, та був обробляє заготівлі в незмінному становищі; у разі, точність залежить від кваліфікації наладчика і способу настройки; 3) автоматичну обробку на копіювальних верстатах і верстатах з числовим програмним управлінням (ЧПУ), де точність залежить від точності дії системи управления.

Хоч якою верстат або засіб обробки не застосовували, кілька деталей, навіть опрацьованих однією й тому самому верстаті у тому ж інструментом, будуть трохи відрізнятися одне від друга. Це появою неминучих похибок обробки, які є мірою точності обробленою детали.

Помел — одна з основних способів обробки матеріалів різанням. Фрезами обробляють плоскі і криволінійні поверхні, різноманітні пази, канавки, шлицы, зуби шестерні, різьблення і багато іншого. Майже будь-яка деталь сучасної машини проходить кілька фрезерних операций.

Найчастіше на фрезерних верстатах обробляють корпусні і площинні деталі. Попри величезну різноманітні форми і середніх розмірів, загальним всім цих деталей пізніше є значні за величиною плоскі оброблювані поверхні. При фрезеровании пласких поверхонь потрібно, передусім, забезпечити правильної форми поверхні, яка обмовляється на кресленні як що допускаються відхилень від площинності (неплоскостность) і прямолінійності (непрямолинейность),.

ФРЕЗЕРНІ ВЕРСТАТИ ТА ЇХНІ ЕКСПЛУАТАЦІЯ Основні інформацію про фрезерних станках.

Металорізальні верстати вітчизняних залежно від виду обробки поділяються на дев’ять груп. Натомість, кожна група ділиться на дев’ять підгруп, які мають верстати з їхньої типам. Фрезерні верстати ставляться до шостий группе.

Найпоширенішими типами фрезерних верстатів є горизонтальні, універсальні і вертикальні. Горизонтальні консольно-фрезерные верстати мають горизонтально розташований, не змінює свого місця древко. Стіл може перемішатися перпендикулярно до осі шпинделя в горизонтальному і вертикальному напрямах і вздовж осі, паралельної ей.

Універсальні консольно-фрезерные верстати від горизонтальних тим, які мають стіл, котрі можуть повертатися на необхідний угол.

Вертикальні консольно-фрезерные верстати мають вертикально розташований древко, переміщується вертикально й у деяких моделях поворачивающийся. Стіл може переміщатися в горизонтальному напрямі перпендикулярно до осі шпинделі й у вертикальному направлении.

Широкоуниверсальные консольно-фрезерные верстати на відміну універсальних мають крім основного горизонтального шпинделя приставну голівку зі шпинделем, поворачивающимся навколо вертикальної і горизонтальній осей.

Бесконсольно-фрезерные верстати мають дерево, розташований вертикально і переміщується у цьому напрямі. Стіл переміщається лише у подовжньому і поперечному направлениях.

Продольно-фрезерные верстати мають столом, котрі можуть переміщатися лише у подовжньому напрямі по котрі спрямовують поверхням станини. Вертикальні і поперечні переміщення отримують шпиндельные баби й шпиндели. Верстати може мати, до двох вертикальних і по двох горизонтальних шпинделів при однеі двухстоечном исполнениях.

Объемно-фрезерные верстати за принципом дії діляться на верстати прямого і следящею копіювання, здійснюваного шляхом обмацування моделі копіювальним пальнемо, і навіть на верстати програмного управління, працюючі це й безперервно за трьом взаємно перпендикулярным координатам.

Фрезерні верстати безперервного дії (карусельні) мають вертикально розташований древко (шпиндели), установочно котрі переміщалися за вертикаллю, і круглий стіл, котрі можуть безупинно обертатися зі швидкістю робочої подачі, Закріплення та обробка заготовок многопозиционные Прикладом таких верстатів може бути верстат моделі 6А23 з діаметром столу 1400 мм.

Шпоночно-фрезерные верстати (ставляться до типу «різні») мають вертикальний древко, здійснює обертальне і водночас із ним планетарне рух. Діаметр планетарного руху може змінюватися в відповідність до заданої шириною шпоночного гнізда. Стіл переміщається возвратно-поступательно в подовжньому напрямі. Робочий цикл автоматизовано. Прикладами цих верстатів може бути верстати моделей 6Д91, 6Д92 тощо. д.