Глава 21. ПОДГОТОВКА НОЖЕЙ

Основные операции при подготовке ножей к работе — заточка и установка их в станок. Ножи для фрезерования, кроме того, ба­лансируют и уравновешивают, а после установки в ножевой вал или головку фугуют.

Балансировка и уравновешивание ножей.Цель балансировки но­жей — добиться совпадения центра массы ножа с серединой его длины. Если комплектные ножи одинаковой массы, а их центры масс находятся на разных расстояниях от торца ножевого вала, послед­ний при вращении будет испытывать вибрации и перекосы. Особен­но важна сбалансированность и уравновешенность толстых ножей (тип II по ГОСТ 6567 — 75), имеющих большую массу и прорези.

Уравновешивание ножей, т.е. попарная подгонка их по массе, необходимо для того, чтобы при вращении ножевого вала не воз­никла неуравновешенная центробежная сила, которая может вы­звать вибрацию вала и даже его изгиб. Балансировку и уравнове­шивание выполняют с помощью специальных балансировочных весов 1 (рис. 52, а) в следующем порядке. Нож комплекта укла­дывают на площадку коромысла 2 торцевой поверхностью вплот­ную к упору 4. Перемещая противовесы 5 и регулировочный гру­зик 3, стрелку-указатель совмещают с нулевым делением шкалы (рис. 52, б). Затем кладут нож к упору другим концом и определя­ют более тяжелый конец ножа. Добиваются совмещения центра массы ножа с его геометрической серединой путем стачивания металла с тяжелого конца по фаске между торцевой и опорной поверхностями ножа.

Отбалансированные ножи уравновешивают попарно. При ис­пользовании балансировочных весов нож укладывают режущей кромкой вплотную к упору (рис. 52, в). Более тяжелый нож урав­новешивают с парным ножом, равномерно снимая с него слой металла в виде фаски по ребру нижней поверхности или по задней грани. Уравновешивание ножей считается законченным, если раз­ность масс парных ножей, устанавливаемых на противоположных концах диаметра ножевого вала, не превышает 0,5 % от массы од­ного ножа.

Для балансировки и уравновешивания ножей необходимы тех­нические весы (точность взвешивания 0,5 г); балансировочные весы ПИ-6 и ПИ-12 для статического балансирования строгальных но­жей (максимальная длина ножей соответственно 619 и 1210 мм). Для тонких коротких ножей (тип I по ГОСТ 6567 — 75) можно огра­ничиваться уравновешиванием, не прибегая к балансировке.

Заточка и доводка ножей.Ножи с прямолинейным лезвием зата­чивают на специализированных станках (рис. 53, а, табл. 44). В про­цессе заточки с задней грани затупленного ножа 5 сошлифовывается слой металла, достаточный для восстановления формы лез­вия и рабочих граней.

Главное движение (v) осуществляется вращением шлифовального круга 6. Каретка 3 несет на себе суппорт 2 и шлифовальную головку 1. Совершая возвратно-поступательное движение по направляющим ста­нины, она выполняет продольную подачу (v_snp) шлифовального кру­га вдоль ножа, закрепленного на столе 4. Для последовательного сошлифовывания слоев металла шлифовальная головка имеет периоди­ческое перемещение шлифовального круга или ножа в направлении, перпендикулярном задней грани, — подача врезания (v_snon).

В зависимости от формы шлифовального круга и его положе­ния относительно ножа различают четыре вида заточки (рис. 53, б): плоскую торцом чашечного круга; эллиптическую; плоскую бо­ковой поверхностью круга; дугообразную. Наибольшее примене­ние имеют первые два вида заточки. После заточки производят доводку ножей вручную оселками или на заточном станке мелко­зернистым кругом. Для ручной доводки используют оселки разме­ром 200x50x20 мм из электрокорунда или карбида кремния зер­нистостью 6...4, твердостью ВТ или ЧТ на керамической связке.

После заточки и доводки ножи с прямолинейной режущей кром­кой должны отвечать следующим требованиям: прямолинейность режущей кромки не ниже 0,025 мм на 100 мм длины фрезерующих ножей и 0,005 мм на 100 мм длины лущильных ножей; шерохова­тость затачиваемых граней стальных ножей не ниже 7 — 8-го, твер­досплавных 8 — 9-го классов (ГОСТ 2789—73); острота лезвия (ра­диус затупления) не ниже 5...6 мкм.

Основные технические требования к плоским ножам с прямолинейной режущей кромкой для фрезерования древесины:

Допускаемая разнотолщинность, мм, для ножей толщиной, мм:

3…………………………………………….. 0,05

10 ……………………………………….0,1

Допускаемая неравномерность ширины ножа, мм 0,1 на 100 мм длины

Допускаемая шероховатость поверхностей ножей, мкм:

передней и задней Ra........................... 1,25

опорной Ra............................................ 2,5

остальных Rm........................................ 40

Допускаемая продольная и поперечная непрямолинейность

передней поверхности ножей, мм 0,1 на 100 мм длины

Крыловатость ножей.......................... не допускается

Допускаемая разность масс парных ножей (точность взвешивания — 0,5 г) 0,5% от массы одного ножа.

Таблица 44. Технические характеристики основных станков для заточки ножей

* Через 0,005.

Порядок установки ножей. Ножевой вал фиксируют стопорным устройством, освобождают винты крепления ножей, вынимают затупившиеся ножи и клинья, очищают пазы корпуса и клинья от стружки и смолы, устанавливают заточенные ножи.

При установке ножей в ножевые валы и головки должны со­блюдаться следующие требования:

лезвие ножа должно выступать за кромку стружколомателя (губку ножевого вала или зажимного клина) не более чем на 0,75... 1 мм (оптимальный выступ для получения наиболее гладкой поверхно­сти 0,5 мм);

зазор между ножами и губками не допускается;

режущие кромки всех ножей, укрепленных в ножевом валу, должны иметь во всех точках (по длине) одинаковые радиусы ре­зания (допускаемое отклонение 0,04...0,06 мм).

Корпус фрезы надевают на оправку приспособления. В пазы кор­пуса вставляют заточенные ножи и клинья и слегка закрепляют их распорными болтами. С помощью регулировочных винтов ножевой головки заглубляют первый нож в корпус так, чтобы режущая кромка не выступала над кромкой клина. Затем устанавливают фрезу, фик­сируют показание индикатора при касании измерительным нако­нечником кромки клина и, вращая левый регулировочный винт, добиваются требуемой выставки лезвия над кромкой клина. Изме­нив положение фрезы, вращением правого регулировочного винта добиваются параллельности режущей кромки ножа оси оправки. При этом показания индикатора при касании режущей кромки в обоих сечениях должны быть одинаковыми.

Окончательно закрепляют нож распорными болтами, вывинчи­вая их из клина. Аналогично регулируют второй нож и последую­щие ножи.

Для обработки древесины со скоростью подачи свыше 20 м/мин обязательна динамическая (при вращении инструмента с нормаль­ной рабочей скоростью) фуговка ножей с целью выравнивания их радиусов резания.

Фуговать ножи нужно абразивным бруском из белого электро­корунда зернистостью М28 и твердостью С1 на керамической связ­ке: продольная подача бруска 1 ...2 м/мин, поперечная — 0,005 мм на двойной ход; ширина фугованной фаски не должна превышать 0,15...0,2 мм при заднем угле ножа 15° (см. рис. 52, д).

Ножи насадных сборных фрез затачивают укрепленными на корпусе фрезы (рис. 54, б) или отдельно. Фасонные профили но­жей затачивают на универсальном оборудовании или вручную.

Боковые режущие кромки концевых фрез затачивают по перед­ней грани (с внутренней стороны) с сохранением величины пе­реднего угла γ. Торцевые режущие кромки затачивают по задней грани с неизменной величиной заднего угла α. При формировании торцевой кромки надо учитывать поднутрение торцовой поверх­ности фрезы к центру на 1 ...2°.

Станки для заточки фрезерного инструмента бывают универсаль­ные или специализированные. Особенность любого универсального станка (ЗА64М, ЗА64Д, ЗБ642, ЗВ642 и др.) состоит в возможно­сти перемещения затачиваемого инструмента относительно шли­фовального круга в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Группу специализированных станков составляют: заточной ста­нок ТчФ и заточной полуавтомат ТчФА для цельных насадных фрез, полуавтомат ТчФТ для твердоспдавных насадных фрез, заточной станок ТчФК для концевых фрез и фрезерных цепочек (табл. 45).

Таблица 45. Технические характеристики основных станков для заточки фрез

Установка фрез. Наиболее простой способ — непосредственная установка фрезы на шпинделе с зажимом ее гайкой. Направление резьбы должно быть противоположно направлению вращения шпинделя.

Для установки концевых фрез на шпиндель используют патро­ны. Затылованные фрезы закрепляют хвостовиком в цанговом пат­роне. Однорезцовые незатылованные фрезы закрепляют в специ­альных патронах винтом.

При непосредственной посадке на шпиндель (рис. 55, а) фреза 3 упирается в буртик шпинделя 7 и зажимается гайкой 5. Для изме­нения положения фрезы по высоте используют простановочные кольца 2, прокладки или шайбы 4.

Если диаметр посадочного отверстия больше диаметра шпин­деля, применяют посадку на шпиндель через втулку (рис. 55, б). Фрезу сначала закрепляют на втулке 7 гайкой 2, а затем втулку устанавливают на шпиндель и крепят затяжной гайкой.

В случае, когда шпиндель не имеет резьбы для крепления фре­зы, используют цанговую оправку (рис. 55, в). Оправка имеет внут­реннюю конусную разрезную 7 и наружную 2 втулки. Фрезу уста­навливают на наружную втулку и крепят гайкой. Затем оправку с инструментом устанавливают на шпиндель и закрепляют, вращая верхнюю затяжную гайку. При этом наружная втулка смещается по внутренней конической, в результате чего ее разрезная часть плотно охватывает шпиндель.

Если шпиндель станка не имеет осевого регулировочного пере­мещения, фреза может крепиться в установочной головке, снаб­женной устройством для регулирования положения фрезы отно­сительно рабочей поверхности стола (рис. 55, г). Положение голов­ки 2 с фрезой регулируют при ослабленной внутренней втулке вращением винта 7, который упирается в торец шпинделя.

Распространено стандартное крепление (рис. 55, д) ножевой головки на горизонтальном шпинделе двумя короткими конусны­ми цангами 3, зажимаемыми гайками 7. Штифты 4 в корпусе го­ловки входят в прорези цанг, предотвращая их поворот. Направля­ющий винт 2 при ввинчивании входит в шпоночный паз шпинде­ля и служит для фиксирования головки и увеличения надежности передачи крутящего момента.

В зарубежных моделях станков получили распространение гид­ропластмассовые устройства для закрепления фрез на шпинделях (рис. 55, е). Тонкостенная втулка 2 запрессована в корпус фрезы 3. Внутренняя поверхность втулки одновременно является центри­рующей и зажимающей. В полость между втулкой и фрезой под давлением нагнетается гидропластмасса 4. Давление создают вра­щением винта-плунжера 5. Для открепления фрезы давление в по­лости уменьшают, вывинчивая винт 6. Крепление обеспечивает повышенную точность центрирования фрезы на шпинделе /.

Концевые фрезы затылованные крепят в цанговых патронах, незатылованные — в специальных патронах с эксцентриситетом е оси отверстия под инструмент относительно оси хвостовика пат­рона (рис. 55, ж). Фреза 2 удерживается в корпусе патрона 3 вин­том 7. Хвостовик 5 патрона устанавливают в конусное отверстие шпинделя 6 и затягивают гайкой 4. В корпусе патрона имеется шесть отверстий для ввинчивания балансировочных винтов.