раздел второй

ПРОСТЕЙШИЕ ФРЕЗЕРНЫЕ РАБОТЫ


Глава VII

ФРЕЗЕРОВАНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ

Плоскостью называют поверхность, которая прямолинейна во всех направлениях. Если к плоскости приложить в любом направлении ребро лекальной линейки, то между ним и проверяемой плоскостью можно обнаружить лишь незначительный просвет, равномерно расположенный вдоль всей линии касания. Чем более точно изготовлена плоскость, тем меньше просвет. Наличие значительного просвета на различных участках касания показывает, что плоскость изготовлена неточно.
В деталях машин, станков и механизмов многие поверхности имеют форму плоскости, например, рабочая поверхность стола фрезерного станка, поверхности направляющих станины, поверхность основания тисков, поверхность подошвы угольника и т. д.; в связи с этим фрезерование плоскостей является наиболее распространенным видом фрезерной обработки.
Фрезерование плоскостей можно производить на горизонтально- и на вертикально-фрезерных станках.
Фрезерование плоскостей на горизонтально-фрезерных станках производится главным образом цилиндрическими фрезами, а фрезерование плоскостей на вертикально-фрезерных станках — торцовыми фрезами или фрезерными головками.

§ 21. ФРЕЗА В ПРОЦЕССЕ РЕЗАНИЯ

Цилиндрическая фреза

На рис. 81, а показана цилиндрическая фреза в процессе резания. Фреза вращается в направлении, указанном стрелкой. Стрелка на заготовке показывает направление подачи, которое в данном случае идет против направления вращения фрезы. Это общепринятое направление подачи. Такое фрезерование называется фрезерованием против подачи(встречным фрезерованием).
На рис. 81, б фреза вращается в противоположную сторону по сравнению с фрезой на рис. 81, а. Подача в этом случае идет по направлению вращения фрезы. Такое фрезерование называется фрезерованием по подаче (попутным фрезерованием).
В обоих случаях фреза снимает каждым зубом стружку в виде запятой, с той разницей, что при фрезеровании против подачи (рис. 81, а) зуб забирает стружку с ее тонкого конца и заканчивает резание при наибольшей толщине стружки, а при фрезеровании по подаче (рис. 81, б) зуб начинает срезать стружку наибольшей толщины и заканчивает резание у ее тонкого конца.
Переменная толщина стружки, меняющаяся от начала врезания зуба до его выхода, требует переменного усилия для ее снятия. Усилие, потребное для снятия стружки каждым зубом цилиндрической фрезы, возрастает от нуля до наибольшей величины при фрезеровании против подачи и, наоборот, падает от наибольшей величины до нуля при фрезеровании по подаче. Такое резкое изменение усилия резания вызывает колебание нагрузки станка, что в свою очередь вызывает удары в приводном механизме и приводит к вибрации станка.
При фрезеровании против подачи (рис. 81, а) зуб не начинает резание в точке А. Какую-то часть пути sск, как это видно на рис. 82, зуб скользит по поверхности, обработанной предыдущим зубом, пока в зависимости от величины е, зависящей от пружинения оправки, биения фрезы и остроты режущей кромки, толщина слоя под зубом будет достаточной, чтобы зуб не мог дальше проскальзывать и начал резать. С этого момента начинается образование стружки. Возникающая в процессе скольжения зуба теплота требует обильного охлаждения. Износ задней поверхности зуба вследствие нагрева при скольжении является большим недостатком этого метода фрезерования.
При фрезеровании по подаче (рис. 81, б) зуб начинает резание в точке Б, т.е. в точке наибольшей толщины стружки, и заканчивает резание в точке А, т. е. в точке наименьшей толщины, так что зуб сразу, не скользя, врезается в обрабатываемую поверхность. При этом методе фрезерования тепла возникает меньше, износ задней поверхности происходит менее интенсивно, что позволяет вести фрезерование с большими скоростями резания.
Фрезерование по подаче является более передовым методом обработки плоскостей, однако оно может применяться лишь в случае отсутствия зазоров в механизме перемещения стола (винт—тайка) и только при жестком креплении заготовки. Этим методом нельзя работать по корке (литье или поковка), так как зуб, начиная врезаться со стороны корки или окалины, быстро тупится.
Фрезерование по подаче является наиболее целесообразным при обработке поверхностей тонких деталей, при прорезных и отрезных работах.

Торцовая фреза

На рис. 83 показана торцовая фреза в процессе резания. В отличие от цилиндрической торцовая фреза снимает каждым зубом стружку, которая имеет почти постоянную толщину при прямоугольной форме сечения. Благодаря этому усилие при торцовом фрезеровании остается более постоянным, чем при цилиндрическом, где оно меняется вместе с изменением толщины стружки.
При фрезеровании торцовой фрезой, как это видно из сравнения рис. 83 и 81, в резании одновременно находится большее количество зубьев, чем при фрезеровании цилиндрической фрезой. Это создает более постоянное усилие на шпинделе станка. Поэтому работа при торцовом фрезеровании происходит спокойнее, чем при цилиндрическом, т. е. с меньшими вибрациями и почти без ударов, что является преимуществом торцового фрезерования перед цилиндрическим.
Если учесть, что для фрезерования плоскостей обычно применяют фрезы со вставными ножами, снабженными пластинками твердого сплава, который очень чувствителен к вибрациям и ударам, то преимущества торцового фрезерования станут более очевидными.
При фрезеровании торцовой фрезой резание производят зубья, расположенные на цилиндрической поверхности фрезы, торцовые же зубья только заглаживают обработанную поверхность. Поэтому поверхности, обработанные торцовой фрезой, получаются более чистыми, чем поверхности, обработанные цилиндрической фрезой.
Преимущества торцового фрезерования определяют предпочтение этого вида обработки плоскостей во всех случаях, когда ширина фрезеруемой поверхности превышает 100—125 мм.
Ввиду преимущества торцовой фрезы необходимо в каждом отдельном случае фрезерования плоскостей прежде всего убедиться, нельзя ли произвести эту обработку методом торцового фрезерования.