Обработка плоских поверхностей

Страгание применяется для обработки плоских открытых поверхностей (плоскости, пазы, направляющие и т. д.) на строгальных станках с помощью строгальных резцов (рис.4.6.). На станках, снабжённых копировалъным устрой­ством, можно обрабатывать линейчатые фасонные поверхности. Главное возвратно-поступательное движение в зависимости от типа станка может совершать резец (поперечно- строгальные станки) или заготовка (продольно-строгальные станки). Во время обратного хода стружка не снимается, а резец приподнимается над обработанной поверхностъю, чтобы предотвратить его изнашивание от тре­ния задней грани по поверхности резания. Движения подачи также совершаются или резцом, или заготовкой. Резец устанавливается в суппорте (на продольно-строгальных станках имеются два-четыре суппорта), а заготовка — на столе в универсальном или специальном приспособлении.

Рис. 4.6. Схемы обработки плоских поверхностей: а - строгание продольное; б - строгание поперечное; в - фрезерование цилиндрической фрезой; г - фрезерование торцовой фрезой:

д - протягивание; е - шлифование периферией круга; ж - шлифование торцом круга.

Долбление чаше всего применяют для обработки окон и различных пазов в отверстиях с помощью долбежных резцов. Благодаря наличию подач трех на­правлений (продольной, поперечной и круговой), которые обычно совершает за­готовка, закрепленная на столе долбежного станка, долблением можно обраба­тывать сложные контуры, состоящие из отрезков прямых линий и дуг.

К достоинствам строгания и долбления следует отнести их универсаль­ность, низкую стоимость и простоту режущего инструмента Однако присущее им главное возвратно-поступательное движение с холостой составляющей сни­жает производительность по сравнению с возможностью инструментального материала.

Фрезерование — это универсальный способ предварительной и чистовой обработки плоских, зубчатых, винтовых и фасонных поверхностей. Иногда оно используется для формообразования поверхностей вращения. Главное движение со скоростью резания сообщается фрезе, а необходимая комбинация подач - обычно заготовке.

Чаще всего фрезерование применяется для обработки плоских поверхно­стей. Открытые плоскости без уступов или с небольшими уступами обрабаты­ваются обычно торцовыми фрезами на консольно- и продольно-фрезфных станках, обрабатывающих центрах, агрегатных станках и т. д.

Для обработки относительно нешироких плоскостей на горизонтальных и продольно-фрезерных станках довольно часто применяют цилиндрические фре­зы с винтовым зубом. Направление винтовых зубьев цилиндрических фрез вы­бирается так, чтобы осевая сила резания была направлена в сторону шпинделя. Рекомендуется применение наборов цилиндрических фрез с разнонаправлен­ными винтовыми зубьями.

Открытые пазы фрезеруются дисковыми трехсторонними или концевыми фрезами, полуоткрытые пазы —концевыми. Т-образные пазы обрабатываются в два этапа: сначала фрезеруется прямоугольный паз, а затем он расфрезеровывается грибковой фрезой. Закрытый паз можно обрабатывать также в два этапа: сначала сверлится отверстие на всю глубину паза для захода концевой фрезы, а затем паз фрезеруется на заданной длине (рис.4.7.). Кроме того, шпоночные за­крытые пазы обрабатываются двузубой концевой фрезой по «челночной» схеме с ручной или автоматической вертикальной подачей в конце каждого продельного хода. Уступы фрезеруются дисковой двусторонней (открытые) или концевой (чаше полуоткрытые и закрытые) фрезой.

Обработка направляющих типа «ласточкин хвост» осуществляется специ­альными концевыми или угловыми фрезами. Призматические направляющие фрезеруются набором

Рис. 4.7. Схемы обработки шпоночных пазов: а - фрезерование дисковой фрезой с продольной подачей; б - фрезерование концевой фрезой с продольной подачей; в - фрезерование шпоночной фрезой с маятниковой подачей; г - фрезе­рование дисковой фрезой с вертикальной подачей;

д - протягивание шпоночной протяжкой.

угловых фрез или фасонной фрезой. Окна обрабатываются обычно концевыми фрезами на фрезерно-копировальных станках или на станках с ЧПУ. При этом желательно, чтобы радиус фрезы был меньше наименьшего ра­диуса скругления окна.

Спиральные канавки обрабатывают на горизонтально-фрезерных станках угловыми или специальными (фасонными) фрезами. Профиль спиральной ка­навки не совпадает с профилем фрезы и зависит от параметров ее наладки: угла и смещения торца, а также от соотношения диаметров фрезы и заготовки.

Наружное протягивание является высокопроизводительным и точным способом обработки плоских и фасонных поверхностей. Оно всегда «несвобод­ное», т. е. заготовку закрепляют в приспособлении, а протяжка имеет жесткое направление. Такое протягивание называют еще координатным. Чаше всего оно выполняется на вертикально-протяжных станках, где рабочее движение совер­шает протяжка. Однако встречаются случаи протягивания на горизонтально-протяжных станках с неподвижной протяжкой, где рабочее движение совершает заготовка Это облегчает автоматизацию процесса, а протяжной станок удобнее вписывать в автоматическую линию.

Наружно-конвейерное протягивание значительно увеличивает производи­тельность по сравнению с вертикальным, так как в данном случае нет холостых ходов каретки с заготовкой и одновременно протягивается несколько заготовок. Для наружного протягивания сложных контуров применяются специальные сборные протяжки.

Производительность протягивания и длина протягиваемой поверхности ограничиваются объемом канавок для размещения стружки и необходимостью ее удаления, что в обычных условиях возможно только во время холостого хода. Поэтому перспективными являются протяжки со свободным выходом стружки. Такая наружная протяжка имеет вставные зубья в виде пластинок, которые боко­выми сторонами жестко закреплены в корпусе. Благодаря прокладкам, установ­ленным по краям зубьев, между последними образуются сквозные проемы, кото­рые сообщаются с продольным пазом в корпусе протяжки. Стружка, срезаемая при протягивании, проходит в проем между зубьями и вымывается СОЖ в паз корпуса, а затем удаляется наружу.

Относительно неширокие плоскости и пазы обрабатываются плоским врезным (многопроходным или глубинным) шлифованием на плоскошлифовальных станках с прямоугольным столом периферией или торцом круга. При многопроходном шлифовании вертикальная подача осуществляется перед каж­дым продольным ходом или перед двойным ходом. Чтобы уменьшить тепловое напряжение в зоне шлифования торцом круга, ось последнего наклоняют в плос­кости, параллельной продольной подаче. При предварительном шлифовании до­пускается превышение задней кромки круга над передней до 2 мм, а при чисто­вом — не более 0,05 мм.

Для шлифования открытых плоскостей в массовом производстве приме­няются плоскошлифовальные станки с круговой (вместо продольной) подачей. Если ширина шлифования больше ширины шлифовального круга, обработка ве­дется с круговой и поперечной подачами. В этом случае шлифование может быть многопроходным или глубинным. Плоскошлифовальные станки с круглым вращающимся столом более производительны, потому что есть возможность при многопроходном шлифовании в два-три раза по сравнению со станкам с прямоугольным столом повысить продольную подачу. Это преимущество особенно проявляется при шлифовании закаленных деталей.

Фасонные наружные поверхности вращения, а также плоские фасонные поверхности получают при помощи тех же методов точения, фрезерования, шлифования, которые используются приобработке простых поверхностей за счет изменения кинематики процесса обработки, использования фасонного инст­румента или копировальных устройств (рис.4.8., 4.9.).

Рис. 4.8. Схемы обработки фасонных наружных поверхностей вращения: а - фасонньм призматическим резцом; б - фасонным тангенциальным резцом; в - с поворотом резцедержателя; г — качающимся резцедержателем; д,е - копирование; ж - шлифование фасонным кругом; з — бесцентровое фасонное шлифование.

Рис. 4.9. Схемы обработки внутренних и плоских поверхностей: а - сверле­ние фасонным сверлом;

б - зенкование; в - зенкование упругой зенковкой; г - растачивание с комбинированной подачей;

д - фасонное фрезерование; е - про­тягивание составной протяжкой; ж - шлифование с осцилляцией;

з - шлифова­ние фасонным кругом.