>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Металлорежущие станки

5.8. Технология фрезерования фасонных поверхностей

Общие правила. Обработку фасонных поверхностей на фрезерных станках можно осуществлять различными способами. Простейшим из них является фрезерование фасонных поверхностей фасонными фрезами (одной фрезой (рис. 5.29) или набором фрез (рис. 5.30).

Рис. 5.29. Фрезерование фасонной поверхности фасонной фрезой

Рис. 5.30. Фрезерование фасонной поверхности набором фрез

Особенности фрезерования фасонных поверхностей штампов и пресс-форм. При обработке фасонных поверхностей особое внимание уделяют деталям штампов и пресс-форм, профили которых представляют собой сложное сочетание дуг окружностей с прямыми. Примером может служить обработка поверхности с использованием в качестве делительного приспособления головки и контроль профиля пуансона (рис. 5.31, а). Проверку взаимного расположения наклонной поверхности и цилиндрического пуансона производят с помощью двух роликов. Контрольный размер М определяют следующим образом:

М = d + 0₁0₂,

где d — диаметр контрольных роликов; О₁, 0₂ — расстояние между центрами роликов.

Операция фрезерования профиля пуансона осуществляется следующим образом. На стол 2 вертикально-фрезерного станка (рис. 5.31 а и б) устанавливают и закрепляют болтами 3 нижнюю плиту 1 синусных тисков 8, в которых устанавливают заготовку пуансона 5, предварительно отфрезерованную с припуском под дальнейшую обработку. Затем в шпиндель 7 вертикальной головки станка устанавливают фрезу 6. После этого подводят фрезу 6 к заготовке (позиции I и II) и снимают припуск, выдерживая размеры Н₁/2, H₃/2, L₁ и L₃. Затем заготовку пуансона 5, установленную в тисках, переворачивают на вторую сторону и фрезеруют те же поверхности, выдерживая размеры Н₁, H₂, L₁ и L₃. После этого, не меняя положение заготовки, синусные тиски 8 слегка поднимают и между роликом 10 (рис. 5.31, в, позиция III) и плоскостью плиты 2 укладывают два блока плиток концевых мер 9 и закрепляют их болтами 4. К заготовке пуансона 5 подводят фрезу 6 и фрезеруют наклонную поверхность под углом φ. Затем заготовку пуансона переворачивают и фрезеруют вторую наклонную поверхность; при этом периодически контролируют наклонные плоскости, выдерживая размер Н2 с помощью штангензубомера 11 (рис. 5.31, г).

Рис. 5.31. Обработка сложного профиля пуансона вырубного штампа:
а — профиль пуансона: Н₁, Н₂, H₃, В, А, О, С, Д, Е, К, L₁, Л₂, М, R, φ — размеры пуансона; 1 — измерительные рамки; б — фрезерование параллельных поверхностей в синусных тисках; в — фрезерование наклонной поверхности в синусных тисках; г — контроль профиля пуансона штангензубомером; 1 — нижняя плита тисков; 2 — стол станка; 3-4 — болты; 5 — заготовка пуансона; 6 — фреза; 7 — шпиндель инструмента; 8 — синусные тиски; 9 — плитки концевых мер; 10 — ролик; 11 — штангенциркуль; φ, R, L₁, Н₁, L₃, H₂ — размеры пуансона

Синусные тиски снимают со стола 1 станка, устанавливают делительное приспособление 2 (рис. 5.32), заднюю бабку 8 и закрепляют ее болтами 11 и 13. Затем в трехкулачковом патроне делительного приспособления 2 закрепляют хвостовик заготовки пуансона 5, а другой хвостовик прижимают центром 7 пиноли, вращая маховик 9, и закрепляют рукояткой 10. После этого фрезу 6 подводят к заготовке пуансона 5 и слегка освобождают шпиндель головки от зажима рукояткой 12. Вращая левой рукой рукоятку 3 поворотного диска шпинделя головки 2, фрезеруют сначала одну цилиндрическую поверхность, а затем — другую. При этом поворот заготовки пуансона 5 в центрах контролируют по угломерной шкале и нониусу 4 делительного приспособления, следя за тем, чтобы фреза не врезалась в поверхности шлицевых выступов.

Рис. 5.32. Обработка цилиндрической поверхности пуансона в делительном приспособлении:
а — фрезерование, б — контроль обработанной поверхности; 1 — стол станка; 2 — делительное приспособление; 3 — рукоятка; 4 — нониус делительного приспособления; 5 — заготовка пуансона; 6 — фреза; 7 — центр; 8 — задняя бабка; 9 — маховик; 10 — рукоятка зажима; 11, 13 — болты; 12 — рукоятка; М — измеряемый размер

На рис. 5.32, б показан способ измерения профиля пуансона 5 с помощью двух роликов и микрометра.

В практике инструментального производства приходится обрабатывать пуансоны и матрицы штампов и пресс-форм, профиль которых имеет большие радиусные поверхности (от 200 мм и более). Для обработки таких деталей используют поворотный стол, который устанавливают на стол фрезерного станка.

На рис. 5.33 показаны приемы фрезерования на вертикальнофрезерном станке большой заготовки пуансона гибочного штампа для получения выпуклых и вогнутых поверхностей.

Рис. 5.33. Приемы фрезерования больших заготовок для получения выпуклых и вогнутых поверхностей:
а, б — фрезерование выпуклых поверхностей: 1 — поворотный стол; 2 — угольник; 3 — болты; 4 — заготовка пуансона; 5 — струбцины; 6 — концевая фреза; 7 — шпиндель; в, г — фрезерование вогнутых поверхностей: 1 — стол; 2 — угольник; 3 — болты; 4 — концевая фреза; 5 — шпиндель; 5— инструментальная головка; 7— заготовка; 8 — болты; 9 — угольник

Перед началом работы необходимо установить (предварительно) и слегка закрепить болтами 3 угольник 2 на поворотном столе 1 (рис. 5.33, 6) вертикально-фрезерного станка. Затем к угольнику 2 прикладывают заготовку пуансона 4 и закрепляют ее с двух сторон струбцинами 5. В шпиндель 7 головки вставляют концевую фрезу 6, прикладывают к ее боковой части иглу (рис. 5.33, а) и приклеивают мастикой.

С помощью маховичков продольного и поперечного перемещений стола (см. рис. 5.33, б) и маховичка вертикальной шпиндельной головки подводят иглу к размеченной на заготовке пуансона 4 дуге окружности, но острие иглы чертилки не доводят до поверхности заготовки на 0,5... 1 мм (см. рис. 5.33, а).

Вращением маховичка головки поворотного стола 1 (см. рис. 5.33, б) поворачивают стол с заготовкой и, слегка передвигая по столу 1 угольник 2 с заготовкой, устанавливают его в такое положение, чтобы риска расположилась под острием иглы. После этого окончательно закрепляют болтами 3 угольник 2 на столе станка и приступают к обработке профиля пуансона, при этом периодически проверяют его радиус по шаблону, а высоту профиля — микрометром.

На рис. 5.33, в показан прием фрезерования вогнутой поверхности на заготовке вкладыша 7 пресс-формы, который крепится болтами 3 на угольнике 2, расположенном на столе 1 и закрепленном на нем болтами. В шпиндель 5 вертикальной головки 6 вставляют концевую радиусную фрезу 4, прикладывают между ее зубьями изогнутый кусочек латунной проволоки диаметром 1,5 мм с запиленным острым концом (рис. 5.33, г) и приклеивают его мастикой. На заготовку устанавливают угольник 9 и прикладывают его к режущей части фрезы 4. Слегка отгибают проволоку так, чтобы ее острый конец коснулся плоскости угольника 9. Убедившись, что конец отогнутой проволоки находится в одной плоскости с фрезой 4, не меняя установку фрезы с иглой, снимают угольник 9, и с помощью маховичков продольного и поперечного перемещений стола 1 и маховичка вертикальной подачи шпиндельной головки 6 подводят острый конец проволоки к заготовке вкладыша 7 и, вращая рукой поворотный стол 1, слегка перемещают по столу угольник 2 до тех пор, пока острый конец проволоки не совместится с размеченной риской на заготовке. После этого окончательно закрепляют болтами 8 угольник на поворотном столе 1 и приступают к обработке вогнутой цилиндрической поверхности вставки матрицы пресс-формы.

Особенности технологии копировально-фрезерной обработки. Для изготовления объемных изделий с плавными переходами используют копировально-фрезерные станки. Они имеют задающее устройство (копир, шаблон, эталонную деталь, чертеж, модель и др.), связанное через копировальное устройство (щуп, копировальный палец, копировальный ролик, фотоэлемент) с исполнительным органом, который повторяет движение копировального устройства для воспроизведения режущим инструментом заданной формы изделия.

Существуют две схемы работы копировально-фрезерных станков: со следящей системой и без нее. При работе по первой схеме согласование положения щупа (копировального пальца) осуществляется с помощью жесткой связи между задающим и исполнительным устройствами. Вторая схема имеет следящий механизм в системе исполнения команд. В задающем устройстве образуются управляющие сигналы, поступающие в следящий механизм, который сравнивает заданную программу с выполненной и при их расхождении подает сигнал исполнительному устройству для корректирования траектории режущего инструмента.

Контрольные вопросы

1. Как обрабатывают фасонные поверхности на различных фрезерных станках?
2. В чем заключаются особенности обработки сложных фасонных поверхностей деталей штампов и пресс-форм?
3. Какие приемы фрезерования выпуклых и вогнутых поверхностей на вертикально-фрезерном станке вы знаете?
4. Расскажите об особенностях копировально-фрезерной обработки.
5. Как производят контроль некоторых фасонных поверхностей, полученных фрезерованием?