Фасонными принято называть поверхности, имеющие криволинейную образующую. По форме их можно разделить на простые и сложные. У простых криволинейный профиль выполнен по дуге окружности постоянного радиуса, а у сложных он может состоять из участков различной кривизны, иногда соединенных прямыми линиями.
Кроме этого, различают контурные и объемные фасонные поверхности. Контурные поверхности ограничены двумя плоскими основаниями и имеют криволинейный профиль только в сечении, проведенном параллельно им. Такие поверхности могут быть получены обработкой на консольно-фрезерных станках. На рис. 1 показаны контурные фасонные поверхности у гаечного ключа (рис. 1, а), профильных дисковых кулачков (рис. 1, б) и рычага (рис. 1, в).
Объемная фасонная поверхность в сечениях, проведенных в двух взаимноперпендикулярных направлениях, имеет криволинейную форму, а для ее обработки требуются специальные копировально-фрезерные станки. Такие поверхности имеются в штампах, пресс формах и других деталях.
Рис. 1. Детали, имеющие фасонные поверхности
Требованиями, предъявляемыми к фасонным поверхностям, являются обеспечение точности их формы, размеров, определенного расположения их относительно других поверхностей и получение заданной шероховатости в соответствии с техническими условиями чертежа.
Фрезерование фасонных поверхностей относится к сложным и трудоемким операциям и требует от фрезеровщика большого внимания и аккуратности.
На консольно-фрезерных станках существуют следующие способы обработки фасонных поверхностей:
- обработка комбинированием двух подач;
- фрезерование по копиру;
- обработка заготовки на круглом поворотном столе;
- обработка фасонным инструментом.
В данной статье будут рассмотрены методы обработки фасонных поверхностей с комбинированием двух подач, в следующих материалах будут изучены варианты фрезерования по копиру и обработка фасонных поверхностей с помощью специальных приспособлений (круглый стол).
Обработка фасонных поверхностей комбинированием двух подач
Согласно технологии обработки наружных фасонных поверхностей детали, перед фрезерованием на плоской поверхности заготовки при помощи разметочного инструмента воспроизводят точную форму фасонной поверхности (согласно рабочему чертежу). Операцию разметки обычно делают слесари-разметчики, однако при изготовлении единичных деталей ее часто выполняют и фрезеровщики.
Чтобы хорошо были заметны линии разметки, необработанные поверхности заготовки окрашивают меловым раствором, а обработанные - медным купоросом.
В качестве разметочного инструмента применяют чертилки, разметочные циркули, рейсмасы, штангенциркули, угольники, шаблоны, а закрепление размеченного контура производят при помощи кернера, делая небольшие углубления вдоль линий разметки с интервалом 5...15 мм. Сущность обработки комбинированием двух подач состоит в том, что размеченную заготовку, закрепленную на столе станка или в приспособлении, одновременно перемещают относительно вращающейся фрезы в двух направлениях, следя за тем, чтобы фреза снимала слой металла по линиям разметки. При фасонном фрезеровании на вертикально-фрезерных станках, как правило, применяют продольную и поперечную подачи, а на горизонтально-фрезерных - продольную и вертикальную. Обычно одну из подач (чаще всего продольную) осуществляют механически, а другую - вручную.
Обработку фасонной поверхности комбинированием двух подач в основном производят на вертикально-фрезерных станках концевыми фрезами. Диаметр фрезы обычно подбирают по наименьшему радиусу вогнутого участка. Характерной особенностью обработки этим способом является непостоянство глубины фрезерования, которая может изменяться в широких пределах в зависимости от припуска на отдельных участках заготовки и формы поверхности. По этой причине такие поверхности фрезеруют за несколько проходов. При черновых проходах криволинейному участку придают приближенную форму, оставляя припуск до 1 мм на чистовой проход.
На рис. 2 показано фрезерование концевой фрезой фасонной поверхности планки комбинированием двух подач. Размеченная заготовка 4 базируется на параллельной подкладке 3 и при помощи прихватов 1 и 2 закрепляется на столе станка. Фрезерование начинают с участка, имеющего наибольший припуск на обработку. За один или несколько черновых проходов поверхности придают приближенную форму относительно линии разметки. При чистовом фасонном фрезеровании производят плавные перемещения стола в продольном и поперечном направлениях, непрерывно и внимательно следя, чтобы режущие кромки зубьев фрез проходили по линиям разметки.
Рис. 2. Обработка фасонной поверхности планки сочетанием двух подач
Для контроля размеров и формы фасонной поверхности применяют шаблоны с профилем в соответствии с размерами чертежа детали. Поверхность считается обработанной правильно, если при наложении шаблона на фасонную поверхность размер световой щели между ними будет одинаков по всей длине профиля. Обработка пазов этого типа производится при глубине резания не более половины диаметра фрезы, подаче на зуб SZ = 0,01...0,03 мм/зуб и скорости резания v = 20...30 м/мин.
Рассматриваемый способ обработки используется главным образом в условиях единичного производства при изготовлении небольшого количества одинаковых деталей, так как он является наиболее доступным и не требует применения специальных режущих инструментов, оборудования и приспособлений. Однако ввиду сложности осуществления плавного одновременного перемещения стола с заготовкой по линиям разметки относительно фрезы точность обработки получается невысокой, а шероховатость обработанных поверхностей завышенной. Поэтому в этом случае требуется дополнительная слесарная обработка напильниками и шлифовальной шкуркой.
