Обработка плоских поверхностей

Плоскости на заготовках обрабатывают фрезерова­нием, строганием, протягиванием и шлифованием.

Фрезерование относится к наиболее приме­няемым высокопроизводительным методам обработки плоскостей, при которых в качестве инструмента исполь­зуются фрезы. Фреза — многолезвийный режущий ин­струмент. По сравнению с другими инструментами фрезы требуют относительно меньшей мощности для снятия стружки (резания).

Главное рабочее движение при фрезеровании — вра­щение фрезы, характеризуемое скоростью резания v. Дви­жение подачи сообщается, как правило, заготовке. Оно бывает прямолинейным, круговым и винтовым (при над­резании спиральных канавок и резьбы). Существует два способа фрезерования: встречное (рис. 18.48,а) и попут­ное (рис. 18.48,6). Встречное фрезерование применяют при черновых операциях, а попутное — при чистовых, когда не надо срезать толстый слой металла, но требует­ся более высокое качество поверхности (меньшая шеро­ховатость).

Большое значение для обработки плоскостей имеет правильный выбор фрезы. Фрезы с мелкими зубьями применяют при чистовой обработке и малой глубине ре­зания (менее 3 мм), а с крупными — при черновой обра­ботке и большой глубине ре­зания.

Плоскости заготовок фре­зеруют на горизонтально-фрезерных станках цилинд­рическими фрезами или тор­цовыми фрезами на вертикалъно-фрезерных станках.

Торцовые фрезы обеспечивают более высокую произво­дительность обработки, чем цилиндрические.

Оснащение фрез пластинами твердого сплава позво­ляет осуществлять скоростное фрезерование как на чер­новых, так и на чистовых операциях. Это резко повы­шает производительность обработки, точность и каче­ство поверхностей. На указанных станках можно обра­батывать горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, скосы, уступы, прямоугольные пазы и другие элементы заготовок.

Комбинированные поверхности можно обрабатывать набором фрез, устанавливаемых одновременно на оправ­ке горизонтально-фрезерного станка.

Для обработки заготовок большой массы и размеров (корпусов, рам, станин и др.) применяют одностоечные и двухстоечные продольно-фрезерные станки, снабженные несколькими шпинделями. Благодаря этому заготовку можно обрабатывать одновременно несколькими тор­цовыми и концевыми фрезами.

Разновидностью горизонтально-фрезерного станка является универсально-фрезерный станок, стол которого можно поворачивать в горизонтальной плоскости на тре­буемый угол. Такие станки снабжаются универсальными делительными головками, позволяющими фрезеровать винтовые (спиральные) канавки.

Точность и шероховатость, достигаемые при фрезеро­вании плоскостей, зависят от многих факторов: вида фрезерования (черновое, получистовое, чистовое), мате­риала заготовки, режимов резания и т. д.

Основное технологическое время при фрезеровании рассчитывается по формуле

где L— общая расчетная длина обработки, состоящая из длины обрабатываемой плоскости (по чертежу), врезания и перебега, мм; S_M — минутная подача, мм/мин, S_M = S_zzn, S_z — подача, мм/зуб; п — частота вращения фрезы, об/мин; i — число проходов, i = h/t; h- припуск на фре­зерование ; t — глубина резания.

Строгание плоскостей небольшой длины (не более 1 м) выполняется на поперечно-строгальных станках. Главное рабочее движение (прямолинейное) здесь осу­ществляет резец, а вспомогательное - стол станка с за­крепленной на нем заготовкой. Строгальный резец устанавливается в откидном резцедержателе, что позволяет ему свободно скользить по обрабатываемой поверхности при обратном (холостом) ходе.

Крупные заготовки большой массы обрабатывают на продольно-строгальных станках, длина хода стола ко­торых находится в пределах 1,5—16 м. Такие станки бы­вают одностоечные и двухстоечные. Главное рабочее движение (возвратно-поступательное) здесь выполняет стол с заготовкой, перемещающийся от реечной передачи или от гидроцилиндра. Двухстоечные станки имеют не­сколько суппортов, что позволяет обрабатывать одновре­менно несколько плоскостей.

Наличие у строгальных станков холостого хода резко снижает их производительность. Кроме того, в начале хода резец врезается в материал с ударом, что выну­ждает снижать режимы резания и применять массивные резцы с изогнутым стержнем, которые могут при ударе упруго деформироваться. При строгании обеспечивается точность по 8 —11-му квалитетам.

Долбление является разновидностью строгания. Здесь резец вместе с подвижной частью станка — ползу­ном совершает главное рабочее движение (возвратно-по­ступательное) в вертикальной плоскости. Заготовка закрепляется на столе, который обеспечивает поперечную и продольную подачи.

На долбежных станках об­рабатывают многогранные и фасонные поверхности, имею­щие длину не более 200 мм (шпоночные канавки и другие элементы заготовок).

К чистовым методам обра­ботки плоскостей относятся: шлифование, притирка, поли­рование.

Для окончательной обра­ботки плоскостей заготовок из цветных сплавов часто приме­няют тонкое фрезерова­ние, которое характеризуется малыми глубинами ре­зания, небольшими подачами и высокими скоростями резания (например, при обработке латуни до 1000 м/мин).

При тонком фрезеровании применяют однозубые или «летучие» фрезы, которые обеспечивают точность до 6-го квалитета. «Летучие» фрезы имеют, как правило, три зу­ба, устанавливаемые на разные глубины резания и на разных концентричных окружностях торца фрезы.

Шлифование выполняется на плоскошлифо­вальных станках с прямоугольным или круглым столом. Обработка ведется периферией шлифовального круга или его торцом.

Закрепление на столе заготовок из ферромагнитных материалов осуществляется с помощью электромагнита, встроенного в столе.

Заготовки из немагнитных материалов закрепляют в специальных приспособлениях.

На рис. 18.49, а — г показаны схемы обработки загото­вок на плоскошлифовальных станках.

Шлифованием получают точность до 5 - 6-го квалитетов.

Притирку плоскостей выполняют вручную или на Доводочных станках по схеме, показанной на рис. 18.50. Доводочные станки имеют два притирочных чугун­ных диска 7, между которыми закладываются заготов­ки 2 в окнах сепаратора 5, который по отношению к притирочным дискам монтируется с эксцентриситетом e.

Притирочные диски вращаются в разных направле­ниях с разными частотами вращения. Параллельные тор­цовые плоскости заготовок обрабатываются одновре­менно.