Часть 3. Станки фрезерной группы

Методические указания по проведению учебной станочной практике.

Часть 3. Станки фрезерной группы.

ВВЕДЕНИЕ

Фрезерование является производительным и одним из наиболее распространенным способом обработки плоских и фасонных поверхностей нарезания шлицев и зубьев колес. Фрезерование производится на фре­зерных станках /4,6,8/, на которых используется многолезвийный металлорежущий инструмент - фрезы /2,4,6 8/.

1. ЦЕЛЬ ПРАКТИКИ

Изучить конструкцию и устройство горизонтально- и вертикально-фрезерных станков и приспособлений к ним; ознакомиться с металло­режущим инструментом; освоить приемы работы на фрезерных станках.

2. СТУДЕНТ ДОЛЖН ЗНАТЬ И УМЕТЬ

Знать:

1. Правила безопасности труда на фрезерных станках.

2. Основы обработки заготовок на станках фрезерной группы.

3. Устройство, управление и подналадку универсального горизон­тально-фрезерного и вертикально-фрезерного станков.

4. Основные фрезерные операции и работы выполняемые на фрезер­ных станках.

5. Приспособления, металлорежущий и мерительный инструменты, применяемые при работе на фрезерных станках.

Уметь:

I. Читать рабочий чертеж (эскиз) детали и технологичес­кий процесс на ее изготовление.

2. Выбрать (рассчитать) режимы обработки заготовки в соответ­ствии с заданием, установить их на станке и использовать при обработке заготовок фрезерованием.

3. Устанавливать и закреплять фрезы и приспособления на стан­ке.

4. Выполнять на фрезерных станках обработку цилиндрических поверхностей и заготовки в соответствии с индивидуальным заданием.

5. Пользоваться мерительным инструментом и измерять обрабатываемые эаготовки.

3. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ

Для предотвращений травматизма и несчастных случаев студент обязан строго соблюдать правила безопасности труда на фрезерных станках / 12 /.

До начала работы:

I. Привести в порядок одежду.

2. Привести в порядок рабочее место.

3. Проверить состояние станка: убедиться в надежности крепле­ния ограждающих щитков и заземляющего провода; проверить исправ­ность органов управления станком, действие тормоза.

Обо всех обнаруженных неисправностях станка доложить мастеру и до их устранения к работе не приступать.

Во время работы:

1. Надежно закреплять инструменты, приспособления и заготовки.

2. Не пользоваться неисправными или значительно изношенными приспособлениями и ключами.

3. При установке на станок заготовок или приспособлений массой более 16 кг - для юношей до 18 лет и более 10 кг - для девушек та­кого же возраста применять подъемно-транспортные устройства или обращаться к помощи мастера.

4. На работающем станке не производить установку и снятие за­готовок и инструментов, измерение детали, регулировку, чистку и смазку станка.

5. Стружку удалять со станка специальным крючком, щеткой или скребком.

6. Не облокачиваться на станок, и не прижиматься к нему во вре­мя работы.

7. Для защиты глаз от стружки работать в очках или пользовать­ся защитишь экраном.

8. Соблюдать порядок на рабочем месте.

9. Не открывать дверцы и крышки электрошкафов, не производить какую-либо регулировку электроаппаратуры.

10. При появлении искр на деталях станка или ощущении тока при соприкосновении с ними работу прекратить и сообщить мастеру.

11. Светильник местного освещения следует отрегулировать.

После окончания работы:

1. Отключить станок от электросети.

2. Убрать рабочее место.

3. Протереть и смазать станок.

4. 0 состоянии станка, приспособлений и инструментов сообщать учебному мастеру.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИИ ПО ВЫПОЛНЕНИЙ СТАНОЧНОЙ УЧЕБНОЙ ПРАКТИКИ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ

Общие положения о выполнении станочной учебной практики изло­жены в методических указаниях ''Общая программа и методика про веде­ния учебной станочной практики" / 11 /.

4.1.Последовательность и рекомендации выполнения работы на фрезерных станках

В часы самостоятельной подготовки студент обязан изучить:

1. Правила безопасности труда на фрезерных станках и материал в соответствии с программой практики / II, 12/.

2. Устройство фрезерных станков и основные типы фрез и принадлеж­ностей к ним /4,5,6,10/.

3. Студент практически отрабатывает приемы пользования рукоятками, маховичками, кнопками и др.органами управления станком (рис.1)

4. Знакомится с технологическими картами обработки заготовок при­держиваясь затем последовательности выполнения соответствующих переходов / 13,14/.

Затем студент:

1. Получает у учебного мастера режущий и мерительный инструмент и заготовки.

2. Настраивает станок на требуемые режимы резани..

3. После осмотра станка учебным мастером приступает к работе и, выполнив ее, предъявляет учебному мастеру изготовленную деталь.

4. Убирает рабочее место и сдает его учебному мастеру.

4.2. Станки фрезерной группы

По классификации фрезерные станки относятся к шестой группе. Наибольшее распространение получили консольно-фрезерные горизон­тальные, вертикальные, универсальные и широкоуниверсальные станки.

К таким станкам относятся, например, 6М83, 6P8I, 6Р81Г, 6PII, 6Р81Ш

4.2.1.Универсальный консольно-фрезерный станок

В зависимости от назначения основного параметра (ширины станка, мм) консольно-фрезерным станком присваивается номер размера / 6 /:

Ширина стола: 125 160 20 250 320 400 300

номер размера: - - 0 1 2 3 4

Рис1. Общий вид универсального консольно-фрезерного станка

Все консольно-фрезерные станки имеют много общего и состоят из ряда типовых узлов и механизмов (рис.1). Основание А служит опо­рой станка и является резервуаром для смаэывающе-охлаждающей технологической среды (СОТС). Станина Б является базовым узлом станка, во внутрен­ней полости размещены: коробка скоростей В, шпиндель Д, электро­двигатель главного движения Р и аппаратуры электрооборудования (в боковых нишах). По вертикальным направляющим типа "ласточкин хвост" перемещается консоль К, в верхнем направляющем пазу такой же фор­мы подвижно установлен хобот Г.

Коробка скоростей В предназначена для изменения частоты вра­щения шпинделя.Она имеет раздельный привод шпинделя и связана с ним ременной передачей. Перебор привода главного движения позво­ляет удвоить число частот вращения шпинделя.

Хобот Г у горизонтально-фрезерных станков предназначен для поддержания свободного конца фрезерной оправки серьгой Е. Его вылет из станины можно регулировать и фиксировать в необходимом положении.

Шпиндель Д - жесткий полый вал, на переднем конце которого устанавливаются и закрепляются фрезы.

Стол Ж служит для установки и закрепления обрабатываемой за­готовки (непосредственно или при помощи различных приспособлений). Для этой цели со стороны рабочей плоскости предусмотрены продоль­ные Т-образные пазы. Стол может быть повернут на 45° в каждую сто­рону при помощи поворотных салазок. После установки на заданный угол по шкале он должен быть закреплен винтами.

Салазки 3 являются промежуточным узлом между консолью и столом станка. Нижним пазом салазки установлены на горизонтальных направ­ляющих консоли и перемещаются по ним в поперечном направлении, верхний паз типа "ласточкин хвост" служит направляющим для стола Ж.

Консоль К - чугунная отливка коробчатой формы, внутри которой размещены: электродвигатель привода подачи, коробка подач и механизм её переключения. Вертикальным пазом типа "ласточкин хвост* она соединяется с направляющими станины. По горизонтальным направ­ляющим перемещаются поперечные салазки.

Коробка подач Л служит для изменения величины подачи стола: в вертикальном, поперечном и продольном направлениях. Привод осуществляется от отдельного фланцевого электродвигателя.

Редуктор предназначен для понижения скорости, сообщаемой короб­кой подач и включения ускоренной подачи.

Коробка реверса служит для передачи движения от редуктора к ходовым винтам продельной, поперечной и вертикальной подач.

4.2.2. Вертикально-фрезерный станок

Этот тип станков предназначен для фрезерования различных заго­товок торцовыми фасонными и пальцевыми фрезами. Станок отличается от горизонтально-фрезерного только вертикальным расположением шпин­деля и может быть в двух исполнениях: с неповоротным и поворотным шпинделем, (рис.2).

4.2.3. Режимы резания при фрезеровании

Ими являются глубина резания, подача, скорость резания, ширина фрезерования.

Глубина резания t, мм - толщина слоя материала, снимаемая фре­зой за один проход, измеряемая перпендикулярно к обрабатываемой по­верхности.

Подача - поступательное или вращательное перемещение заготовки относительно оси фрезы.

При фрезеровании различают три размерности подачи:

1 - подача на один зуб фрезы Sz, мм/зуб - перемещение заготовки относительно фрезы за время, ее углового поворота на один зуб;

2 - подача на одни оборот фрезы S о - перемещение заготовки относительно фрезы за один ее оборот;

3 - подача в минуту Sм - перемещение заготовки относительно фрезы в минуту.

Подачи связаны между собой такими зависимостями:

Sм= S о * n = Sz * z * n

где z и n - соответственно число зубьев и частота вращения фрезы.

Скорость резания V - окружная скорость наиболее удаленной oт оси вращения точки режущей кромки фрезы:

V= (*D*n)/1000 м/мин

Где D - диаметр фрезы, мм.

Ширина фрезерования В - длина поверхности контакта фрезы с обрабатываемой заготовкой, измеренная в направлении, перпендикулярном направлению подачи.

Толщина срезаемого слоя при фрезеровании - толщина слоя металла, снимаемая одним зубом фрезы, измеренная в радиальном направлении.

4.2.4. Наладка и управление горизонтально-фрезерным станком

Пуск станка (рис. 1).

Сначала включают вводной включатель станка 3 и устанавливают нужное направление вращения шпинделя пере­ключателем 2, нажимают кнопку 4 (пуск шпинделя). Одновременно начинает работать электронасос охлаждения, который при ненадоб­ности может быть отключен выключателем 1.

Включение двигателя привода стола возможно лишь после вклю­чения двигателя шпинделя. Электродвигатель привода стола вклю­чают нажатием кнопки 5, а рукоятками 10, 11, 14 - необходимую подачу (вертикальную, поперечную или продольную). В любой момент движение стола с механической рабочей подачей может быть включен ускоренный его ход поднятием рукоятки 13. После ее освобож­дения стол продолжает движение уже с рабочей подачей. Останов­ка станка осуществляется нажатием на рычажок 6.

Наладка коробки скоростей на требуемую частоту вращения шпин­деля.

Выполняется поворотом рукоятки 28 до тех пор, пока против указателя не покажотся необходимая цифра. После этого рукоятку переключения перебора 25 надо поставить в требуемое положе­ние.

Наладка коробки подач на заданную подачу стола.

Осуществляется поворотом рукоятки 8 на консоли до тех пор, пока против указа­теля помеченного буквами А и B₁ не установится необходимая циф­ра в ряду диска. После этого рукоятку переключения перебора нуж­но поставить в соответствующее положение, ориентируя по указателям около рукоятки табличек А и В. Если при переключении скоростей шпинделя или подач возникают препятствия движению ру­коятки, это значит, что зубчатые колеса уперлись зубом в зуб. В данном случае не следует увеличивать усилие, а нужно повер­нуть зубчатые колеса кратковременным включением соответствующего электродвигателя. Для электродвигателе шпинделя предусмотрена специальная толчковая кнопка 26 при нажатии которой двига­тель включается, а после освобождения - останавливается.

Для электродвигателя подачи специальной кнопки не преду­смотрено, поэтому следует нажать пусковую кнопку 5, а затем рычажок остановки станков. После проворачивания продолжать пе­реключение.

Ручные перемещения стола осуществляются маховичками 12 и 29 и рукояткой 9, которые снабжены отсчетными устройствами - лимбами.

Для автоматического выключения продольной подачи в Т-образ­ном боковом пазу стола установлены регулируемые кулачки (упо­ры) 19, крайние положения которых ограничены винтами. Аналогич­ные кулачки 24 и 22 для выключения поперечной и вертикальной подач располагаются с левой стороны салазок и станины.

При тяжелых условиях работы с целью повышения жесткости системы на станке предусмотрена возможность зажима его консоли салазок и стола рукоятками 18, 17, 16.

4.2.5. Наладка вертикально-фрезерного станка

Особенность наладки этого типа станков от горизонтально-фрезерных. станков состоит в специфике закрепления на шпин­деле металлорежущего инструмента (рис.3) / 67 /.

4.2.6. Установка и закрепление инструмента на станках.

У горизонтально-фрезерных станков инструмент устанавливает­ся и закрепляется на оправках соответствующих по диаметру по­садочным отверстиям фрез / 67 /.

Рис. 3 Схемы подачи стола при фрезеровании закрытых шпоночных пазов

У вертикально-фрезерных станков концевые фрезы с коническим хвостовиком закрепляются в шпинделе с помощью переходной конус­ной втулки. Концевые фрезы с цилиндрическим хвостовиком закрепляют­ся в цанговом патроне, который коническим хвостовиком устанавли­вается в переходную оправку или непосредственно в шпиндель станка / 4, 5., 6 /.

Заготовки при фрезеровании торцовыми фрезами закрепляются бо­лее надежно, чем при фрезеровании цилиндрическими фрезами, так как торцовая фреза создает значительные реактивные силы при реза­нии и обработка происходит при больших скоростях резания.

4.2.7. Обработка заготовок фрезерованием

Различные схемы фрезерования наклонных плоскостей и скосов по­казаны на рис.4

/6 - 10/.

Плоские поверхности обрабатываются цилиндрическими, торцовыми фрезами или набором фрез / 6, 10/.

Фрезерование плоских поверхностей цилиндрическими фрезами производится на горизонтально-фрезерных станках. При фрезеровании широких, плоскостей используют наборы цилиндрических фрез. Наборы составляются из стандартных или специальных фрез. Фрезы с винтовым зубом необходимо устанавливать таким образом, чтобы основные со­ставляющие от сил резания были направлены навстречу друг другу.

При обработке заготовок прерывистого и ступенчатого профиля используются наборы дисковых и комбинации из дисковых и цилиндри­ческих фрез.

Фрезерование уступов и отрезание заготовок дисковыми фрезами показано на рис.5 /4, 5, 10, 13/. Процесс может осуществляться:

1) каждый уступ фрезеруется одной трехсторонней дисковой фрезой;

2) оба уступа одновременно фрезеруют набором из двух дисковых фрез одинакового диаметра.

Чтобы получить заданный размер между уступами на оправку меж­ду фрезами устанавливают промежуточные кольца или фрезеруют в двухпозиционном вращающемся на 180° приспособлении.

Фрезерование уступов и пазов концевыми фрезами показано на рис.2 /4, 6, 10, 13/. Наладка вертикально-фрезерного станка для фрезерования уступов и пазов концевыми фрезами аналогична налад­ке при фрезеровании плоскостей и скосов концевой фрезой (рис.4).

Для фрезерования шпоночных пазов на валах применяют концевые фрезы, которые имеют точный диаметр, равный ширине паза и два-три зуба, сходящиеся к центру в одну точку (без центрового отверстия).

Фрезерование уступов можно выполнять концевой фрезой, диаметр которой несколько больше, чем ширина ступени уступа. Фрезу вшпин­деле станка закрепляют вцанговом патроне переходными коничес­кими втулками.

Фрезерование закрытых шпоночных пазов производят через отвер­стия - окна, следовательно, требуется предварительное засверлива­ние. Концевые фрезы в этом случае работают периферийными режущими кромками. Другим методом фрезерования закрытых пазов является фре­зерование с возвратно-поступательным движением, стола (маятниковая подача) в продольном направлении и вертикальной подачей после каж­дого прохода.

Заготовки на столе станка крепят в машинных тисках, призмах или с помощью прихватов.

Рис.4 СХЕМЫ ФРЕЗЕРОВАНИЯ НАКЛОНЫХ ПЛОСКОСТЕЙ И СКОСОВ.

а, б – цилиндрической и концевой фрезой на горизонтально–фрезерном станке с поворотом заготовки; в – торцевой фрезой на вертикально-фрезерном станке с поворотом заготовки; г, д – торцевой и концевой фрезой на вертикально фрезерном станке с поворотом заготовки; е – на горизонтально-фрезерном станке угловой фрезой; ж, з – цилиндрической и торцевой фрезой с применением приспособлений; и, к – концевой и торцевой фрезой с поворотом шпинделя станка; л – двухугловой фрезой.

4.2.8. Приспособления и принадлежности фрезерных станков

При закреплении заготовок сложной формы или больших размеров непосредственно на столе станка пользуются прихватами с болтами, подкладными клиньями и домкратами (рис.6). Когда необходимо приме­нить боковое крепление заготовки на столе станка, используются упо­ры и прижимы.

При фрезеровании заготовки, две обрабатываемые стороны которой должны быть расположены под определенным углом, пользуются угловыми плитами (угольниками) (рис.7). Цилиндрические заготовки для фрезе­рования в них шпоночных канавок, пазов и лысок удобно закреплять в призмах при универсальных тисках (рис 8).

Рис. 6 Прихваты:

а – плиточные; б – вилкообразные; в – корытообразные; г – изогнутые универсальные.

Закрепление заготовки прихватом (д), а также с помощью упора и прижима (г).

Рис.7 Угловые плиты (угольники)

Рис 8. Закрепление вала:

а – в призмах (1 – прихват; 2 - вал); б – в специальных самоцентрирующих тисках (1- маховичок; 2,7 – пальцы; 3,6 – губки; 4 – упор; 5 - призма)

4.3.Отчет о выполнении программы практики на станках фрезерной группы

Отчет оформляется в произвольной форме на листах писчей бумаги, включает необходимые чертежи, схемы, рисунки, таблицы и др. материа­лы. В нем освещаются следующие вопросы:

1. Основы обработки заготовок фрезерованием.

2. Классификация фрезерных станков.

3. Техническая ха­рактеристика фрезерных станков (общий вид станка, описание его устройства, назначение, спецификация органов управления и назначе­ние его основных узлов).

4. Настройка, основные регулировка станка и уход за ним.

5. Организация и обслуживание рабочего места фрезе­ровщика.

6. Описание применимых инструментов и приспособления при выполнении работы.

7. Мерительный инструмент.

На титульном листе указываются: Ф.И.О. студента, группа, курс, факультет. В конце отчета студент ставит свою подпись и дату его подготовки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ермаков Ю.М., Фролов Б.А. Металлорежущие станки. - М.: Машино­строение, 1985,

2. Некрасов С.С Обработка металлов резанием. - М.: Агропромиздат. 1988.

3. Чернов К.Н. Металлорежущие станки. ~М.: Машиностроение, 1988,

4. Барбашов Ф.А., Сильвестров Б.Я. Фрезерные и зубофрезерные работы.

5. Кондратьев Е.Т. Технология конструкционных материалов и материа­ловедения. -М.: Колос. 1983,

6. Пугач Н.Ф. Практикум по механической обработке материалов. -Горки. 1987.

7. Рошан О.В. и др. Лабораторный практикум по технологии металлов и других конструкционных материалов. -Мн.:Вышэйшая школа, 1974.

8. Трондин К.Е. Металлорежущие с танки.-Мн.: Вышэйшая школа, 1975.

9. Металлорежущие станки. Под ред. Пушa В.Э. -М.: Машиностроение,1986.

10. Антонов Л.П., Муравьев Е.М. Обработка конструкционных материалов Практикум в учебных мастерских.-М.: Просвещение. 1982.

11.Финцев А.Т.Общая программа и методика проведения учебно-станочной практики. -Мн.: ШМСХ, 1989.

12.Правила техники безопасности и производственной санитарии при холодной обработке металлов. - М.: Машиностроение. 1987.

13.Дальский A.M. Технология конструктивных материалов. - М,.Маши­ностроение. 1985

14.Справочник технолога машиностроителя. Под ред. Косиловой А.Г. и Мещерякова Р.К. -М.: Машиностроение. 1986.