Фрезерование Плоскостей На Станке

Процесс обработки плоскостей имеет ряд особенностей, учет которых необходим для успешной работы на станке. Важным моментом при определении схемы фрезерования при обработке плоскостей является выбор метода: попутное фрезерование или встречное фрезерование.

Поверхности детали, обладающие прямолинейностью в любом сечении, называются плоскостями. По расположению относительно горизонтали различают: горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости. Кроме того, поверхности детали, пересекающиеся между собой под некоторым углом, принято называть сопряженными.

К обработке плоскостей фрезерованием предъявляются определенные технические требования, вытекающие из характера и условий работы данной детали в узле станка по металлу. Эти требования, объединяемые в обобщенное понятие «точность обработки», включают: точность выполнения размеров, точность геометрической формы поверхностей, точность их взаимного расположения и шероховатость поверхностей.

Технические требования указываются на рабочем чертеже детали условными обозначениями, принятыми в ЕСКД (единой системе конструкторской документации).

Точность размеров ограничивается предельными отклонениями, которые проставляются справа от номинального размера.

Точность геометрической формы плоскостей характеризуется допустимыми непрямолинейностью или неплоскостностью.

Непрямолинейность определяется наибольшим отклонением поверхности от прилегающей прямой в определенном направлении на заданной длине. Неплоскостностью считается наибольшая непрямолинейность поверхности в любом направлении (продольном, поперечном, диагональном).

На рис. 1 приведены примеры условных обозначений допустимых погрешностей формы плоскостей. Обозначение на рис. 1, а указывает, что неплоскостность всей поверхности не должна превышать 0,05 мм, а на рис. 1, обозначено, что такая же погрешность допустима только на длине 300 мм. Допустимая непрямолинейность поверхности не более 0,1 мм показана на рис. 1, в.

Если на чертеже отсутствуют указания о требуемой точности формы плоскостей, то погрешности каждой из них не должны превышать 12 допуска размера между ними.

Точность взаимного расположения плоскостей наиболее часто характеризуется допустимыми неперпендикулярностью или непараллельностью.

Неперпендикулярность определяется отклонением данной плоскости от перпендикуляра, восстановленного к сопряженной базовой плоскости на заданной длине (высоте).

Рис. 1. Примеры обозначения на чертеже допустимой неплоскостности (а, б), непрямолинейности (в), неперпендикулярности (г) и непараллельности (д) плоскостей

Непараллельность выражается разностью наибольшего и наименьшего расстояний между противоположными плоскостями на заданной длине. Рис. 1, г указывает, что неперпендикулярность боковой плоскости относительно нижней А (базовой) не должна превышать 0,1 мм на всей высоте детали. На рис. 1, д приведено обозначение допустимой непараллельности верхней плоскости относительно нижней А (базовой) не более 0,1 мм на длине 100 мм.

В тех случаях, когда на чертеже отсутствуют указания о допустимых отклонениях от параллельности плоскостей при фрезеровании, эти отклонения не должны превышать допуска на расстояние между плоскостями.

Шероховатость поверхности характеризуется величиной неровностей, остающихся на ней в результате обработки резанием. Стандарт (ГОСТ 2.309—73) предусматривает обозначение шероховатости V-образным знаком, над которым проставляется числовое значение высоты неровностей профиля R_z или среднеарифметическое отклонение профиля R_α в микрометрах (символ R_α нa чертеже не указывается).

Обработка деталей фрезерованием позволяет при определенных условиях получать размеры точностью до 9-го квалитета и шероховатость поверхностей до R_α=1,25 мкм.

Для определения точности обработки плоскостей фрезерованием пользуются измерительными линейками, штангенциркулями, поверочными линейками, угольниками, щупами, универсальными угломерами и образцами шероховатости.

Измерительные линейки (рис. 2, а) позволяют выполнять отсчет размеров с точностью не более 0,5 мм. С помощью штангенциркулей ШЦ-I (рис. 2, б) и ШЦ-II (рис. 2, в) производят измерения с точностью соответственно до 0,1 и 0,05 мм.

Точность геометрической формы плоскостей (прямолинейность, плоскостность) определяют с помощью лекальных линеек (рис. 2, г) по методу световой щели (на просвет) при накладывании линейки на поверхность детали. Для этой же цели пользуются поверочными линейками 1 с широкой рабочей поверхностью и набором щупов 2 (рис. 2, д). Перпендикулярность сопряженных плоскостей контролируют угольниками с широким основанием (рис. 2, e).

Шероховатость фрезерованной поверхности определяется визуально методом сравнения с образцами шероховатости (рис. 2, з).

Угловое расположение наклонных плоскостей измеряют универсальными угломерами двух типов: УМ с пределами измерения 0...180° и УН - для углов 0...320°.

Угломер типа УН позволяет измерять углы с точностью до 2’. Он настраивается на четыре диапазона углов: 0...50° - с угольником 2 и линейкой 1 (рис. 2, ж); 50...140° - без угольника, на место которого устанавливается линейка 1; 140...210° - только с угольником; 210...320° - без линейки и угольника.

Рис. 2. Средства измерения и контроля плоскостей при фрезеровании

При выполнении универсальных работ, связанных с фрезерованием плоскостей, заготовки на станке устанавливают тремя основными способами: в тисках, на столе станка, на угловых плитах.

В тисках закрепляют заготовки сравнительно небольших размеров. Крупные заготовки (типа плит, корпусов) устанавливают на столе станка. Для укрепления крупных заготовок, обрабатываемые поверхности которых должны располагаться под некоторым углом друг к другу, используют угловые плиты.

Для установки и закрепления заготовок на станке при фрезеровании плоскостей пользуются фрезерными приспособлениями общего назначения: станочными тисками, прихватами, прижимами, упорами, угловыми плитами.

Станочные тиски по конструкции делятся на неповоротные, поворотные и универсальные; по способу действия - с ручным и механизированным приводом; по точности - нормального класса Н и повышенного - П.

Неповоротные тиски (рис. 3, а) состоят из корпуса 7 с неподвижной губкой 1 и подвижной 3. Последняя установлена на прямоугольных направляющих в корпуса и соединена с ними планками 8. Привод ее осуществляется вручную при вращении рукоятки 5, надетой на квадрат винта 4. к губкам тисков прикреплены стальные закаленные накладные губки 2 с рифленой или гладкой рабочей поверхностью, предназначенные для закрепления заготовок. Направляющие шпонки 9 служат для выверки тисков на станке.

Поворотные тиски (рис. 3, б) отличаются от неповоротных наличием основания 4 с градусной шкалой 3. Благодаря этому корпус 1 таких тисков может быть повернут на требуемый угол и закреплен болтами и гайками 2.

Рис. 3. Станочные тиски: а - неповоротные; б - поворотные

Универсальные тиски характеризуются возможностью поворота корпуса в двух плоскостях - горизонтальной и вертикальной. Поэтому их применяют при фрезеровании на деталях наклонных плоскостей и скосов, расположенных в различных направлениях.

Механизированные тиски с пневмо- или гидроприводом значительно уменьшают физическую нагрузку фрезеровщика и повышают производительность труда.

В тисках с поршневым пневмоприводом (рис. 4) сжатый воздух из цеховой сети поступает через штуцер 4 или 3 в правую Б либо левую А полости пневмоцилиндра 1 (в зависимости от положения рукоятки распределительного крана). При этом поршень 2 совместно со штоком 9, винтом 8, гайкой 7 и подвижной губкой 6 будет поступательно перемещаться влево или вправо, зажимая или отжимая заготовку. Винт 8 и гайка 7 служат для установки требуемого раствора губок 5 и 6 в зависимости от габаритов закрепляемой заготовки.

Станочные тиски могут быть укомплектованы накладными губками клинового типа или специального профиля.

Рис. 4. Тиски с пневматическим силовым приводом

Клиновые губки (рис. 5, a) выполняются из двух клинообразных частей 1 и 2, соединенных с некоторой степенью свободы винтами 5. Часть 2 неподвижно крепится к губке 3 тисков винтами 4. а часть 1 постоянно поджимается вверх подпружиненными штифтами 6. При соприкосновении частей накладной губки по наклонной плоскости заготовка одновременно поджимается к неподвижной губке и к направляющим корпуса тисков.

Рис. 5. Накладные губки к тискам: а - клиновые; б – д - специального профиля

Накладные губки специального профиля расширяют технологические возможности станочных тисков. В качестве примера на рис. 5 приведено несколько конструкций таких губок; б - для фрезерования наклонных плоскостей, в - для обработки паза на торце цилиндрической заготовки, г - для обработки за одну установку верхней и торцовой поверхностей у заготовок типа тонких пластин, д - для фрезерования шпоночного паза у цилиндрической заготовки.

Прихваты - наиболее простые зажимные приспособления, которые применяются преимущественно для закрепления крупногабаритных заготовок непосредственно на столе фрезерного станка или на угловых плитах. Их можно разделить на три основные группы (рис. 6): а - плиточные, б - вилкообразные, в - корытообразные.

Рис. 6. Прихваты фрезерного станка

Способы крепления заготовок прихватами на столе фрезерного станка изображены на рис. 7, а, б. Упоры и прижимы используются в тех случаях, когда требуется применить боковое крепление заготовки на столе станка.

Рис. 7. Крепление заготовок прихватами

Крепление заготовки 3 с помощью упора и прижима клинового действия изображено на рис. 23. Заготовка слева опирается на упор 2, который правильно ориентирован по пазу стола выступом 9 и закреплен болтом и гайкой 1. Справа заготовка зажимается прижимом, состоящим из клина 4 с продолговатым отверстием под болт 6 и основания 7 с выступом 9, входящим в паз стола. Основание крепится к столу станка болтом и гайкой 8. При завинчивании гайки 5 клин 4, скользя по наклонной плоскости, одновременно поджимает заготовку к упору 2 и рабочей поверхности стола станка.

Рис. 8. Крепление заготовки на столе фрезерного станка с помощью упора и прижима

Угловые плиты по конструкции делятся на простые, поворотные и универсальные. Простая угловая плита (рис. 9, а) имеет форму угольника с взаимно перпендикулярными полками 1 и 2 и ребрами жесткости 3. На горизонтальной полке 1 предусмотрены проушины 5 для крепления плиты к столу станка, а на вертикальной полке - продолговатые пазы 4, через которые пропускают болты при закреплении обрабатываемой заготовки прихватами.

Поворотная угловая плита (рис. 9, б) отличается от простой тем, что ее вертикальная полка и может быть повернута вокруг оси 3 на требуемый угол по шкале 2 и закреплена гайкой 4.

Универсальная угловая плита (рис. 9, в) позволяет поворачивать заготовку в двух плоскостях - горизонтальной и вертикальной. Такая плита состоит из трех основных частей: основания 8, корпуса 2 и полукруглого стола 3. Корпус может быть повернут относительно основания в горизонтальной плоскости и закреплен болтами и гайками 7. Поворот стола фрезерного станка в вертикальной плоскости осуществляется червячной передачей при вращении рукоятки 1 и фиксируется в необходимом положении после затяжки гаек 9. Отсчет угловых поворотов ведется по градусным шкалам 5 и 6. Со стороны рабочей поверхности стола выполнены Т-образные пазы 4, позволяющие закреплять на нем заготовки прихватами или при помощи других крепежных приспособлений.

Рис. 9. Угловые плиты: а - простая; б - поворотная; в - универсальная

Точность взаимного расположения поверхностей обрабатываемой детали во многом зависит от того, насколько правильно будет ориентировано на станке приспособление, что достигается его выверкой. Для этой цели станочные тиски и угловые плиты снабжены направляющими шпонками (см. рис. 3, поз. 9), которые вводят в паз стола и прижимают к одной из его сторон. При отсутствии у приспособлений направляющих шпонок выверку можно осуществить с помощью угольников или индикатором. Перпендикулярность рабочей поверхности неподвижной губки тисков к вертикальным направляющим станины станка выверяют одним угольником 1 с широким основанием (рис. 10, а), а параллельность - двумя угольниками 1 и 2 (рис. 10, б). Точную выверку (до сотых долей миллиметра) выполняют индикатором 1 (рис. 10, в), который закрепляют на станке при помощи державки 2 между установочными кольцами фрезерной оправки.

Рис. 10. Выверка станочных тисков на фрезерном станке

Для получения требуемой точности взаимного расположения поверхностей обрабатываемой детали, кроме правильной установки и выверки приспособлений, следует произвести проверку правильности положения заготовки. С этой целью при ее установке в станочных тисках (рис. 11) необходимо придерживаться определенных правил и выполнять их в такой последовательности:

Развести губки тисков на величину, несколько большую ширины заготовки.

Протереть ветошью рабочие поверхности тисков и заготовку. При наличии на ней заусенцев удалить их напильником.

Если заготовка имеет небольшую высоту, подобрать и установить на направляющие корпуса тисков одну или две одинаковые параллельные подкладки з такого размера, чтобы зажимаемая часть заготовки составляла не менее 2/3 ее высоты. Нельзя пользоваться для этого случайными металлическими брусками. Подкладки должны быть стальными, закаленными и шлифованными.

В случаях, когда тиски оснащены рифлеными губками, а боковые поверхности заготовки окончательно обработаны, на губки тисков следует установить нагубники 2 в виде небольших уголков из мягкой листовой стали или цветного металла.

Установить и слегка закрепить заготовку в тисках.

Осадить заготовку легкими ударами молотка с мягким бойком из цветного металла до плотного прилегания ее к направляющим тисков или к подкладкам и окончательно закрепить.

Когда заготовка имеет окончательно обработанную нижнюю опорнуто поверхность, точность ее прилегания к направляющим тисков (подкладкам) выверяют слесарным рейсмасом. Для этого отогнутое острие иглы 1 его подводят к основанию заготовки с небольшим зазором (0,1...0,2 мм). Затем, перемещая рейсмас по столу станка, определяют равномерность зазора в четырех точках по углам заготовки. Если зазор неравномерный, зажим заготовки немного ослабляют, вновь выполняют действия пункта 6 и повторно контролируют установку заготовки рейсмасом.

Заготовки, закрепляемые непосредственно на столе станка прихватами, выверяют способами, рассмотренными ранее (см. рис. 10). При этом необходимо соблюдать ряд практических правил:

• Для повышения прочности крепления болты прихватов располагают возможно ближе к заготовке.
• Затяжку гаек выполняют в диагональном порядке вначале предварительно, затем окончательно.
• Прихваты располагают на участках заготовки, имеющих опору на столе фрезерного станка.
• Подставки выбирают такой высоты, чтобы прихваты размещались параллельно опорной поверхности заготовки.

Рис. 11. Установка и выверка заготовки в тисках станка

Фрезерование плоскостей на станках может выполняться двумя основными способами - торцовыми и цилиндрическими фрезами, для которых характерны различные методы обработки: симметричный, несимметричный, встречный и попутный. При выборе того или иного способа и метода фрезерования (для конкретно заданных условий работы) необходимо руководствоваться их сравнительными особенностями, которые рассматриваются ниже.

Торцовые фрезы по сравнению с цилиндрическими обладают рядом преимуществ: большей жесткостью крепления на станке, участием в резании двух режущих кромок - главной и вспомогательной (зачищающей) (рис. 12, а, б), большим углом контакта с заготовкой (рис. 12, в, г) и сравнительно более доступными способами оснащения их пластинками твердого сплава.

Рис. 12. Фрезерование плоскостей торцовой фрезой (а; в) и цилиндрической (б, г)

Вместе с тем для работы на горизонтально-фрезерных станках цилиндрические фрезы более удобны и особенно незаменимы, когда обработка нескольких поверхностей ведется набором фрез, одновременно закрепляемых на центровых оправках.

Размеры фрез характеризуются диаметром, а для цилиндрических фрез и длиной. Диаметр торцовой фрезы D, принимают таким, чтобы обработка поверхности заготовки производилась за один проход. Практикой установлено следующее соотношение:

D = (1,4...1,7) В,

где В — ширина фрезеруемой поверхности, мм.

Диаметр цилиндрических фрез D_ц целесообразно принимать возможно меньшим, но не менее десятикратной глубины резания t.

Это объясняется тем, что при работе цилиндрическими фрезами меньшего диаметра соответственно уменьшается крутящий момент силы сопротивления резанию, что в свою очередь уменьшает расход мощности на резание. Длину цилиндрических фрез обычно принимают примерно на 10 мм больше ширины фрезеруемой поверхности.

Для обработки плоскостей торцовыми фрезами возможны два метода фрезерования:

• симметричный, при котором оси фрезы и обрабатываемой поверхности совпадают;
• несимметричный, при котором оси фрезы и обрабатываемой поверхности смещены относительно, друг друга.

Из рис. 13 видно, что при одинаковой подаче на зуб Ѕ, при несимметричном фрезеровании уменьшается начальная толщина срезаемого слоя α_н и удлиняется путь врезания зуба в заготовку l_к. Это в свою очередь снижает силу и резкость ударов, воспринимаемых зубьями фрезы в моменты внедрения в обрабатываемый материал, значительно повышает ее стойкость и уменьшает опасность возникновения вибраций. Таким образом, для фрезерования торцовыми фрезами предпочтительным является несимметричный метод.

Рис. 13. Симметричное (а) и несимметричное (б) фрезерование торцовой фрезой

С= (0,03...0,05)D,

где D - диаметр фрезы, мм.

При работе цилиндрическими фрезами практическое применение получили: встречное фрезерование (рис. 14, а) - когда обрабатываемая заготовка перемещается навстречу вращающимся зубьям фрезы, и попутные (рис. 14, б) - если направления этих движений совпадают. Каждый из указанных методов имеет свойственные ему достоинства и недостатки.

Толщина срезаемого слоя (стружки) при встречном фрезеровании увеличивается постепенно, что благоприятно сказывается на стойкости фрезы, так как ее зубья не испытывают резких ударов. Однако в моменты врезания в точке А (см. рис. 14, а) толщина срезаемого слоя равна нулю и зуб некоторый участок своего пути не режет, а скользит, уплотняя обработанную поверхность. Вследствие этого повышается износ зуба по задней поверхности и увеличивается шероховатость обрабатываемой поверхности. Кроме того, вертикальная составляющая сила резания Р. при встречном фрезеровании стремится приподнять заготовку, поэтому последнюю необходимо более сильно закреплять.

Рис. 14. Встречное (а) и попутное (б) фрезерование плоскости цилиндрической фрезой

При попутном фрезеровании зубья инструмента начинают резание с наибольшей толщины срезаемого слоя и сразу воспринимают наибольшую нагрузку, что отрицательно влияет на стойкость фрезы. По этой причине попутное фрезерование нельзя применять для обработки заготовок с твердой коркой. Однако для этого метода обработки характерно отсутствие вредного скольжения зубьев в моменты врезания в металл, сила резания P стремится отжать заготовку вниз к столу станка, расход мощности несколько уменьшается за счет того, что подача S направлена в сторону резания. Все это оказывает благоприятное действие на стойкость фрезы, позволяет уменьшить шероховатость обрабатываемой поверхности и способствует более спокойной работе.

Преимущества попутного фрезерования перед встречным могут быть использованы только при хорошем состоянии станка и особенно при отсутствии зазора в сопряжении винт - гайка продольной подачи стола. В противном случае при большом зазоре может произойти заедание и даже поломка фрезы. Это явление наглядно можно проследить по рис. 15, на котором показано изменение зазора в винтовой передаче стола в разные моменты попутного фрезерования.

В промежутки времени, когда зубья фрезы не находятся в контакте с заготовкой (рис. 15, а), стол станка перемещается влево усилением подачи Р_S. Ходовой винт 1, вращаясь вправо (по ходу часовой стрелки), отталкивается своими витками от неподвижной гайки 2, и зазор в соединении образуется слева. Когда же очередной зуб врезается в обрабатываемый металл (рис. 15, б), фреза за счет горизонтальной составляющей усилия резания P, не встречая значительного сопротивления, подтягивает под себя заготовку совместно со столом на величину зазора в резьбовом соединении, который окажется теперь справа. В такие моменты резко возрастает подача и нагрузка на зубья. После выхода зуба из металла движение стола прекращается до тех пор, пока вращающийся ходовой винт вновь не выберет зазор справа и не начнет отталкиваться от неподвижной гайки и т. д.

Чтобы устранить указанное явление, современные станки оснащают специальными устройствами для периодической регулировки зазора в сопряжении винт - гайка или автоматического выбора его в процессе работы. Поэтому при обработке попутным методом фрезеровщик должен заранее знать возможности станка и, если необходимо, своевременно отрегулировать зазор в винтовой передаче стола.

Рис. 15. Изменение зазора в сопряжении винт - гайка стола при попутном фрезеровании плоскости

Для обеспечения высокой производительности труда выгодно работать с возможно большим режимом резания. Однако его величина ограничивается главным образом режущими способностями фрезы и мощностью станка. Поэтому обычно выбирают не наибольший, а наивыгоднейший для данных условий режим резания, элементы которого рекомендуется назначать в определенной последовательности.

Вначале выбирают наибольшую возможную ширину фрезерования В и глубину резания t, затем - допустимые значения подачи на зуб S_Z и скорости резания v. После этого по формулам определяют требуемые частоту вращения поминутную подачу S_M, которые принимают ближайшими меньшими из имеющихся на станке. Для наглядности этот порядок действий можно представить в следующем виде:

В⟶t⟶S⟶v⟶n⟶Ѕ_M

Ширину фрезерования устанавливают такой, чтобы обработку поверхности можно было бы провести за один проход. При работе торцовыми фрезами это условие осуществимо почти в любом случае, так как по действующим стандартам предусмотрен широкий диапазон диаметров таких фрез. Если же работа ведется цилиндрическими фрезами, длина которых не всегда позволяет выполнить указанное выше условие, то фрезерование производят за наименьшее число проходов.

Для уменьшения времени обработки глубину резания также целесообразно принимать большей с целью сокращения количества проходов при фрезеровании поверхности. В связи с этим, если условия позволяют, весь припуск выгодно срезать за один проход. В иных случаях обработку выполняют за два или более проходов. При этом поверхности с малой шероховатостью (R_Z20...R_α1,25) рекомендуется окончательно фрезеровать с малой глубиной резания 0,5...1,5 мм.

Подачу на зуб фрезы принимают в зависимости от вида обработки. При черновом фрезеровании она ограничивается жесткостью заготовки и фрезы, прочностью или твердостью обрабатываемого материала, мощностью станка; при чистовом фрезеровании - шероховатостью обрабатываемой поверхности. Причем с уменьшением подачи шероховатость поверхности также уменьшается.

Скорость обработки плоскостей фрезерованием оказывает наибольшее влияние на стойкость фрезы, с увеличением скорости резания выше допустимых значений резко ускоряется износ фрезы, требуется более частая ее замена, переточка. Поэтому скорость резания следует выбирать в допустимых пределах в зависимости от всех условий работы. Она может быть принята большей:

• при обработке менее твердых и прочных материалов с небольшой шириной фрезерования, глубиной резания и подачей;
• для фрез из более теплостойких материалов с малыми углами в плане;
• при применении смазывающе охлаждающих жидкостей.

Подача и скорость резания обычно определяются из нормативных таблиц справочника. Однако для учебных целей в начальном периоде обучения при выборе элементов режима резания можно пользоваться их ориентировочными значениями, приведенными в таблице на рис. 16.

Рис. 16. Ориентировочные значения элементов режима резания при обработке плоскостей

Решение. Диаметр фрезы, небольшой припуск и шероховатость поверхности позволяют выполнить ее обработку за один проход с шириной фрезерования В=100 мм и глубиной резания t=3 мм.

По таблице на рис. 16, принимаем SZ=0,2 мм/зуб и скорость резания v=140 м/мин.

Частоту вращения определяем по так:

n=320*(v/D)=320*(140/160)=280 (об/мин).

Минутная подача составит:

S_M = S_Z z n = 0,2 10 280 = 560 (мм/мин).

Окончательно значения частоты вращения и минутной подачи следует выбрать ближайшими меньшими из имеющихся на фрезерном станке.

Выбор схемы и последовательности операции фрезерования плоскости (с учетом имеющегося оборудования и технологической оснастки) целесообразно начинать с установления возможности одновременной обработки нескольких заготовок. Если такая возможность существует, то в общем случае возможны две схемы обработки. Для первой схемы характерна установка заготовок в несколько параллельных рядов (рис. 17, г). Обработку ведут одной или несколькими (набором) фрезами. В этом случае затраты основного времени уменьшаются во столько раз, сколько заготовок установлено в одном ряду. При определении числа одновременно обрабатываемых заготовок необходимо учитывать мощность станка, жесткость режущего инструмента, надежность крепления заготовок.

Для второй схемы характерна установка заготовок последовательно в один ряд по направлению перемещения стола (рис. 17, а). Расстояние α между заготовками зависит в основном от конфигурации заготовки и принятой схемы крепления. Именно этот параметр определяет целесообразность выбора схемы фрезерования плоскостей. Сокращение штучного времени достигают за счет уменьшения длины пути холостого хода фрезы, который определяется длиной врезания и перебега режущего инструмента. На рис. 17 показаны возможные варианты установки четырех заготовок размером 50х100 мм. При первом варианте (рис. 17, а) расстояние α=20 мм, при втором (рис. 17, б) и третьем (рис. 17, в) α=0. Если основное время при фрезеровании заготовок расположенных по первому варианту, принять за 100%, то при расположении по второму варианту оно уменьшится на 10%, а при третьем более чем на 45%. Однако наибольшая производительность обработки может быть достигнута при установке заготовок параллельными рядами (рис. 17, г). Основное время при этой схеме по сравнению с исходной (рис. 17, а) сократится не менее чем в 4,5 раза.

Рис. 17. Варианты установок 4 заготовок на столе фрезерного станка

Рассмотренные выше примеры позволяют установить пути рационального размещения нескольких заготовок на столе фрезерного станка:

• Заготовки следует устанавливать так, чтобы сторона, имеющая наименьший размер, была расположена параллельно направлению подачи.
• Расстояние между обрабатываемыми заготовками должно быть минимальным.
• При возможности использовать схему расположения заготовок параллельными рядами.

При обработке партии заготовок применяют схему непрерывного фрезерования, когда вспомогательное время перекрывается основным. Этот вид обработки можно осуществить используя вертикально-фрезерные станки, оснащенные круглым столом с непрерывным вращением. На круглом столе 1 (рис. 18) устанавливают многоместное приспособление 2 или несколько зажимных устройств. На разгрузочно-загрузочной позиции 3 во время фрезерования одной заготовки 4 рабочий снимает уже обработанную заготовку и устанавливает новую. Зажим и отжим заготовки происходит автоматически. При приближении к зоне обработки стержень 5 многоместного приспособления при помощи копира 6 перемещается к центру и благодаря клиновому механизму обеспечивает зажим заготовки. После окончания обработки стержень сходит с копира, и заготовка открепляется.

Рис. 18. Схема непрерывного фрезерования при использовании круглого стола

Круглые поворотные столы получают вращение от механизма продольной подачи стола станка (продольное перемещение стола отключается) или от индивидуального привода. Частота вращения стола должна обеспечить установленную подачу на зуб фрезы в соответствии с заданным режимом резания и с учетом частоты вращения входного вала 7 круглого стола и передаточного отношения червячной пары его кинематической цепи. Позиционное фрезерование также является одним из прогрессивных методов обработки, при котором снятие обработанной заготовки и установку новой осуществляют на загрузочной позиции. При этом основное время должно превышать вспомогательное. Заготовки при позиционном фрезеровании устанавливают на поворотные столы (или приспособления), имеющие фиксированный поворот на заданное число позиций (3, 4, 6 или 12). На рис. 19 показана схема позиционного фрезерования. На загрузочной позиции 2 устанавливают три заготовки 1. На рабочей позиции 3 фрезой 4 обрабатывают заготовки 5 с подачей стола DS. После окончания фрезерования следует быстрый отвод стола (положение пунктиром) и поворот его на 90°. Затем стол фиксируется и зажимается. Одновременно с зажимом поворотной части стола включается рабочая подача, и цикл повторяется. В определенных конструкциях приспособлений отжим заготовки на загрузочной позиции и закрепление ее при приближении к зоне обработки происходит автоматически.

Рис. 19. Схема позиционного фрезерования

При фрезеровании плоскостей могут возникать и вибрации, которые оказывают отрицательное влияние не только на шероховатость поверхности, но и значительно сокращают стойкость фрез, уменьшают срок службы станка. В данном случае вибрации обусловливают неравномерностью самого процесса фрезерования. Для устранения или уменьшения вибраций необходимо стремиться к тому, чтобы число одновременно работающих зубьев фрезы было как можно большим. Используя цилиндрические фрезы следует соблюдать условия равномерности фрезерования, применяя торцовые фрезы в ряде случаев можно применить схему несимметричного фрезерования. Кроме того, снижения интенсивности вибраций можно достичь применением фрез с неравномерным окружным шагом зубьев, а также соблюдением оптимальных геометрических параметров для данных условий обработки. Причинами появления вибраций могут быть также ослабленное крепление консоли, поперечных салазок, гаек серьги и хобота, неправильная установка фрезы относительно опор. В некоторых случаях используют специальное устройство для гашения колебаний - виброгаситель.