Фрезерование плоских поверхностей

По сравнению со строганием фрезерование обладает более высокой производительностью, точностью и универсальностью. Для фрезерова­ния используют горизонтально- и вертикально-фрезерные станки. В ка­честве инструмента применяются фрезы различной конструкции. В за­висимости от схемы и применяемого инструмента различают цилинд­рическое и торцевое фрезерование поверхности.

При цилиндрическом фрезеровании применяются цилиндрические и дисковые фрезы со спиральными или прямыми зубьями. Спиральные зубья обеспечивают более высокую плавность обработки и меньшую шероховатость поверхности. При обработке широких плоскостей используют составные фрезы. Для их соединения между собой используется специальный замок.

В зависимости от взаимного движения фрезы и заготовки различают встречное фрезерование и попутное фрезерование.

При встречном фрезеровании толщина стружки увеличивается от нуля до максимума. Сила резания стремиться оторвать заготовку от стола, а наличие зазоров в ходовых винтах приводит к возникновению вибраций. Характеристики точности и шероховатости при встречном фрезеровании ниже, чем при попутном. Но этот метод встречается чаще, и, в основном, на черновых операциях изготовления деталей.

При попутном фрезеровании (скорость вращения фрезы совпадает со скоростью движения заготовки) вибрации отсутствуют, заготовка при­жимается к столу, но появляются толчки, связанные с врезанием зуба в заготовку. Обработка ведётся с ударом зубьев по поверхности, поэтому требуется более жёсткие фрезерные станки. В основном, попутное фре­зерование применяется на чистовых операциях.

При цилиндрическом фрезеровании обеспечиваются следующие ха­рактеристики точности и шероховатости:

- при черновом - точность 12...14 квалитет, Rz =20...40мкм;

- при чистовом - 10...11 квалитет, Rz = 10...20мкм, Ra =2,5мкм;

- при тонком - 7...9 квалитет, Ra =l,25мкм.

Метод торцевого фрезерования имеет лучшие характеристики по жёсткости технологической системы, обеспечивает более высокую про­изводительность и качество поверхности. Для обработки используются торцевые и пальчиковые фрезы, ось вращения кото­рых перпендикулярна обрабатываемой поверхности. При обработке фреза вращается, а заготовка перемеща­ется относительно фрезы. В процессе резания одновре­менно участвуют несколько режущих элементов (зубьев), поэтому обработка идёт более плавно. Метод позво­ляет обрабатывать широкие поверхности.

Недостатком является возможность появления погрешности формы в поперечном направлении в виде эллипса. Это связано с возможностью перекоса (неперпендикулярностью) оси фрезы относительно обрабатываемой плоскости. Погрешность формы можно определить по форму­ле:

Δ_Ф = 0,5 D_Ф sinα [1- (1+(B/ D_ФР)²)^0,5];

где D_ФР - диаметр фрезы; В - ширина заготовки.

При торцевом фрезеровании обеспечиваются следующие характеристики точности и шероховатости:

- при черновом - точность 12...14 квалитет, Rz =20...40мкм;

- при чистовом - 9... 10 квалитет, Rz = мкм, Rа =1,25мкм;

- при тонком - 6...7 квалитет, Rа =0,63мкм.

Как при цилиндрическом, так и при торцевом фрезеровании настрой­ка фрез на заданный размер осуществляется двумя способами:

- путём пробных проходов и промеров (низкая производительность, применяется в единичном производстве);

- настройка с помощью специальных направляющих элементов габари­тов (установов).