Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Обработка дерева
на станках

       

Фрезерные станки

Фрезерные станки предназначены для создания профильных поверхностей деталей путем обработки калевок, фальцов, пазов, гребней и др. Их используют также для гладкого фрезерования кромок, обработки по периметру оконных створок, форточек, фрамуг и дверных полотен. Фрезерные станки различают по расположению шпинделей (верхнее и нижнее) и их количеству. Для выполнения на кромке брусковой детали профиля, сквозного или несквозного паза (рис.83 а) применяют фрезерные одношпиндельные станки с ручной или механической подачей. При помощи шаблонов и специальных приспособлений на станках с нижним расположением шпинделя можно фрезеровать непрямолинейные кромки у плоских деталей (рис.83 б), а также обрабатывать детали по контуру (рис. 83 в). Для получения шипов и проушин на концах брусковой заготовки (рис. 83 г) используют фрезерные станки с шипорезной кареткой. Профильное и фигурное фрезерование (рис.83 д) выполняют на фрезерных станках с верхним расположением шпинделя.

Рис. 83. Виды обработки на фрезерных станках:
a - продольное профильное фрезерование; б - криволинейное фрезерование; в - обработка по контуру; г - фрезерование шипов; д - профильное фигурное фрезерование

Работа на фрезерных станках, как правило, является заключительной технологической операцией механической обработки деталей, поэтому она должна быть выполнена особо тщательно с высоким качеством. Шероховатость поверхности при фрезеровании составляет не более 40-100 мкм. Для достижения высокого качества обработки в станках используют высокооборотные шпиндели с частотой вращения 6000-12000 об/мин.

Конструкция станков. Фрезерные одношпиндельные станки выпускают с ручной подачей ( ФС - 1) или с механизированной подачей (ФСА-1). Шипорезные работы выполняют на станках с ручной подачей (ФСШ -1) и механической подачей (ФСШ-11).

Одношпиндельный фрезерный станок с ручной подачей ФС-1 изображен на рис. 84. Внутри станины 1 коробчатой формы смонтирован шпиндельный суппорт с фрезой 7. Положение суппорта можно регулировать по высоте маховичком 11. Сверху на станине неподвижно установлен стол 4, а также передняя 9 и задняя 5 направляющие линейки для базирования обрабатываемого материала Зубчатый сектор 6 служит для предотвращения выброса заготовки из станка вращающийся инструмент закрыт ограждением 8. Шпиндель 14 приводится во вращение от двухскоростного электродвигателя 13 через плоскоременную передачу. Для натяжения ремня используют маховичок 12. Частота вращения шпинделя 4500-8000 об/мин, его быстрая остановка обеспечивается электроторможением электродвигателя.

Рис. 84. Одношпиндельный фрезерный станок с ручной подачей ФС-1:
a - общий вид; б - кинематическая схема; 1 - станина; 2 - переключатель частоты вращения шпинделя; 3 - выключатель; 4 - стол; 5,9 - направляющие линейки; 6 - зубчатый сектор; 7 - режущий инструмент (фреза); 8 - ограждение; 10 - пульт управления; 11 - маховичок настройки шпинделя по высоте; 12 - маховичок натяжения ремня; 13 - электродвигатель; 14 - шпиндель; 15 - допсшнительная опора шпинделя; 16 - кронштейн; 17 - маховичок подъема кронштейна

Наладка фрезерного станка с ручной подачей. Наладка фрезерных станков включает такие операции: подбор фрезы, проверку качества ее подготовки, установку и закрепление режущего инструмента на шпинделе, установку направляющих линеек и ограничительных упоров, регулировку взаимного расположения режущего инструмента и направляющих линеек.

Перед установкой режущего инструмента на шпиндель необходимо проверить:

  1. Соответствие типа инструмента требуемому профилю обрабатываемой детали.
  2. Правильность заточки режущих зубьев и ножей, состояние опорных поверхностей (посадочных мест) для крепления.
  3. Соответствие направления вращения фрезы направлению вращения шпинделя.

Радиальное биение зубьев цельных фрез, а также биение ножей в сборных фрезах допускается не более 0,02 мм. Фрезы должны быть отбалансированы.

Частота вращения шпинделей фрезерных станков достигает 12 000 об/мин, поэтому установка фрез даже с небольшим дисбалансом приводит к значительным вибрациям шпинделя, повышенному шуму и снижению качества обработки. Величина дисбаланса для фрез диаметре 120-180 мм в комплекте с оправкой и прокладочными кольцами допускается не более 30-50 г/мм.

Диаметр фрез по условиям гигиенических норм шума выбирают в зависимости от частоты вращения шпинделя и типа станка.

Режущий инструмент крепится в шпинделе. Наиболее распространено крепление с помощью съемной шпиндельной насадки — фрезерной оправки. Шпиндель 1 имеет конусное отверстие (рис. 85 а ), а конец оправки 5 - хвостовик 2. Отверстие и хвостовик выполняют с конусом Морзе, который обозначают соответствующим номером: у легких станков № 3, средних и тяжелых - № 4. Диаметр рабочей части оправки определяется диаметром посадочного отверстия фрезы и составляет 22, 27 и 32 мм.

Рис. 85. Крепление фрезы на оправке фрезерного станка:
а - легкого; б - тяжелого с дополнительной верхней опорой шпинделя; 1 - шпиндель; 2 - хвостовик оправки; 3 - гайка; 4 - фреза; 5 - оправка; 6 - прокладочные кольца; 7 - затяжная гайка; 8 - шейка оправки; 9 - подшипник

Перед установкой оправки 5 на шпиндель 1 отверстие в шпинделе и хвостовик оправки следует тщательно очистить от грязи и пыди. Шпиндель закрепляют фиксатором. Оправку соединяют со шпинделем дифференциальной гайкой 3 с двумя резьбами одного направления, но разного шага. Закрепив оправку, проверяют точность ее вращения индикатором. Биение оправки допускается не более 0,02 мм.

Регулировку фрезы по высоте осуществляют набором промежуточных колец 6, надеваемых на шпиндель перед и после установленной фрезы. Насадную фрезу 4 на оправке закрепляют при помощи гайки 7.

В тяжелых фрезерных станках используют длинную оправку (рис.85 б).

Кроме насадных фрез для фрезерования древесины используют также сборные фрезы, которые закрепляют на двух цангах гайками или через прокладочные кольца. Гайки при креплении затягивают с не превышающим допускаемое при данном диаметре шпинделя усилием. Установив фрезу, надо рас-фиксировать шпиндель и проверить легкость его вращения от руки. При этом должно наблюдаться легкое вращение без заеданий и стороннего стука.

Шпиндель настраивают по высоте, перемещая суппорт так, чтобы при обработке было выдержано расстояние формируемого паза, фальца, плинтуса от базовой поверхности детали. Суппорт предварительно следует расфиксировать, а также поднять кронштейн с верхней дополнительной опорой. После настройки суппорт закрепляют стопорным устройством и опускают поддерживающий кронштейн так, чтобы подшипник вошел в сопряжение с верхней шейкой фрезерной оправки.

Положение направляющих линеек на столе станка регулируют в зависимости от диаметра фрезы и профиля обработки (рис. 86). Корпус 8 ограждения крепят на столе станка так, чтобы задняя направляющая линейка 3 располагалась по касательной к окружности резания фрезы. Корпус ограждения выверяют по контрольной линейке или бруску, уложенному на столе. Затем линейки с деревянными накладками 2 перемещают в продольном направлении, устраняя зазор между фрезой и накладками, и закрепляют фиксаторами 5.

Рис. 86. Настройка направляющих линеек фрезерного станка:
1,3 - линейки; 2 - накладки; 4 - зубчагый сектор; 5 - фиксатор; 6 - кронштейн; 7 - фиксатор крепления ограждения; 8 - корпус; 9 - ручка крепления передней линейки; 10 - лимб; 11 - маховичок настройки передней линейки

Переднюю линейку 1 настраивают на толщину снимаемого слоя вращением маховичка 11, при этом величину перемещения контролируют по лимбу 10 с ценой деления 0,03 мм. Поворот маховичка на один оборот перемещает линейку на 1,5 мм. После настройки линейку фиксируют ручкой 9.

Довольно часто при обработке гребня (рис. 87 а) или плинтуса (рис. 87 б) фрезерование производят по всей высоте обрабатываемой заготовки. Заднюю направляющую линейку 3 устанавливают относительно фрезы 5 с помощью эталонного бруска на необходимую глубину профиля, а переднюю линейку 4 располагают относительно задней на расстоянии, равной толщине снимаемого слоя.

Рис. 87. Схема обработки на фрезерном станке:
а - гребня; б - плинтуса; в - шпунта; г - фальца; 1 - стол; 2 - деталь; 3,4 - линейки; 5 - фреза; 6 - припуск

При выработке шпунта (рис. 87 в) или фальца (рис. 87 г) без припуска на обработку фрезеруют только часть высоты детали. В этом случае рабочие поверхности передней и задней линеек устанавливают в одной плоскости и располагают относительно фрезы на заданную глубину профиля. Настройку ведут путем перестановки корпуса ограждения на столе 1 станка

После выверки линеек приступают к наладке оградительных устройств, базирующих и предохранительных упоров.

Оградительный щиток, закрывающий вращающуюся фрезу, устанавливают по ширине стола в зависимости от величины ее выступа и фиксируют в заданном положении зажимным винтом. Крайнее верхнее и нижнее положение щитка по высоте регулируют в зависимости от толщины детали. Щиток в процессе работы поднимается передним торцом движущейся заготовки, а возвращается в исходное положение под действием пружины.

Противовыбрасывающее устройство (зубчатый сектор) настраивают по высоте в зависимости от толщины обрабатываемой детали путем перестановки и крепления оси сектора в отверстии кронштейна.

Чтобы предотвратить вылет небольших заготовок в процессе обработки, на передней линейке устанавливают предохранительный упор.

Если нужно выбрать паз или фальц не по всей длине детали, на направляющих линейках устанавливают упоры, которые ограничивают подачу заготовок (рис. 88).

Рис. 88. Настройка ограничительных упоров фрезерного станка:
a - при обработке паза с выходом на передний торец детали; б - при обработке скрытого паза; 1,3,4 - базирующие упоры; 2 - предохранительный упор

При выборке паза с выходом на передний торец детали (рис. 88 а) упор 2 устанавливают на передней линейке на расстоянии Ц от оси фрезы, равном длине L детали плюс половина диаметра фрезы. В этом случае передний упор не является базирующим и предназначен для предотвращения выброса заготовки из станка. Упор 1 на задней линейке крепят от оси фрезы на расстоянии I, равном длине паза.

При выборке скрытого паза на передней и задней направляющих линейках устанавливают базирующие упоры 3 и 4 (рис.88 б ). Передний упор 4 крепят к линейке на расстоянии L от переднего торца детали до начала выборки паза Расстояние L2 между упорами равно сумме длины L и длины L, выбираемого в ней паза

При наладке фрезерного станка для обработки деталей криволинейной формы необходимо дополнительно установить копирное кольцо, укрепить на оградительном щитке специальный подъемник, подобреть и отрегулировать шаблон.

Копирное кольцо 10 (рис. 89) ориентируют буртиком вверх и закрепляют неподвижно в отверстии стола. При закреплении следует обеспечить соосность рабочей поверхности кольца к оси шпинделя, так как их эксцентричное расположение вызывает погрешность обработки в виде искажения заданной формы детали.


Рис. 89. Схема криволинейной обработки на фрезерном станке с помощью шаблона:
а - одноместного; б - двухместного; 1 - стол станка; 2 - корпус шаблона; 3 - стойка; 4 - базирующий упор; 5 - рукоятка зажима; 6 - кронштейн; 7 - эксцентриковый прижим; 8 - прижимная колодка; 9 - фреза; 10 - копирное кольцо; 11 - шпиндель; 12 - стальная лента; 13 - торцовый упор

В зависимости от вида обработки шаблоны изготавливают для фрезерования деталей по замкнутому и незамкнутому криволинейному контуру. По количеству одновременно закладываемых деталей шаблоны бывают одноместные и многоместные.

Одноместный шаблон для односторонней обработки детали показан на рис. 89 а. Рабочая кромка плиты шаблона выполнена криволинейной по форме детали и является копирной. В процессе обработки она соприкасается с рабочей поверхностью кольца. На плите установлены регулируемые упоры 4 и торцевой упор 13 для базирования заготовки. Она закрепляется эксцентриковыми прижимами 7, смонтированными на стойках 3 шаблона.

При настройке на заданные размеры обработки прижимы устанавливают по высоте в соответствии с толщиной детали и регулируют положение установочных упоров.

Требуемый размер детали получают, регулируя расстояния упоров до копирной кромки шаблона. Расстояние А (мм) определяют по формуле.

А = В + (Дф/2 ) - (Дк/2),

где В - заданный размер детали, мм; Дф - диаметр фрезы, мм; Дк - диаметр рабочей окружности кольца, мм.

Диаметр кольца принимают равным диаметру окружности резания фрезы. Наладку шаблона в этом случае производят так, чтобы расположить упоры от копирной кромки на расстоянии, равном требуемому размеру обработки. При этом точность расположения упоров контролируют ранее изготовленной деталью или измерительной линейкой.

Работа на фрезерных станках. Сквозное плоскостное профильное фрезерование прямолинейных небольших деталей выполняет один станочник. Заготовку укладывают на стол и, прижимая к направляющей линейке, подают на фрезу. При этом необходимо внимательно следить за положением пальцев рук относительно фрезы и всегда держать их на безопасном расстоянии. Для обеспечения надежного базирования детали и повышения безопасности следует применять боковые гребенчатые или роликовые прижимы.

Длинные и массивные детали желательно обрабатывать с помощником.

Если при обработке не выдерживается размер гребня, паза или плинтуса, то причиной этого может быть неравномерный прижим заготовки к столу или ошибка в настройке фрезы.

Несквозное фрезерование выполняют по упорам. Заготовку ориентируют торцом относительно упора, затем кладут ее на стол и, поворачивая вокруг упора, подают на фрезу до касания кромки заготовки с направляющей линейкой. Далее заготовку подают по столу до касания с задним упором. Таким образом, на детали будет профрезерован несквозной паз.

Фрезерование криволинейных деталей в двухместном шаблоне производят в такой последовательности. Заготовку кладут в шаблон на первую позицию, закрепляют винтовым прижимом и обрабатывают. После обработки одной кромки поворачивают и закрепляют на другой позиции, на первую позицию устанавливают новую заготовку. Заготовки обрабатывают последовательно, перемещая шаблон так, чтобы его копирные кромки касались опорного кольца.

Фрезерование шипов и проушин выполняют на станках с шипорезной кареткой в две стадии (рис. 90 ). Сначала (рис. 90 а) кладут на каретку заготовку 4, базируя ее по направляющему угольнику 1 или подпорному бруску 2 так, чтобы обрабатываемый торец заготовки касался направляющей линейки 6, которая выполняет роль торцового упора. Вместо линейки можно использовать откидной или утапливаемый упор 3, который крепят на подпорном бруске 2 на расстоянии /, от фрезы 7.

Рис. 90. Стадии фрезерования шипов:
а - начальная; б - заключительная; 1 - угольник; 2 - подпорный брусок; 3 - торцовый упор; 4 - заготовка; 5 - каретка; 6 - направляющая линейка; 7 - фреза; 8 - упор для заплечика

После правильного базирования включают пневмозажим и подачу каретки 5.

Обработав шип на одном конце, заготовку поворачивают ( рис. 90 б) и базируют обработанным заплечиком по упору 8, укрепленному на направляющем угольнике 1 или подпорном бруске 2 на расстоянии 1% от фрезы. Далее обрабатывают шип на другом конце.

Расстояние между заплечиками или стенками проушин следует контролировать особо тщательно, так как этот размер определяет качество сборки изделия.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru