Назначение и основные движения. процесса фрезерования

Фрезерование представляет вид обработки резанием при помощи инструмента, называемого фрезой.
Фреза является режущим инструментом с несколькими зубьями, каждый из которых представляет собой простейший резец, как это показано на рис. 4.

Фреза при вращении врезается зубьями в надвигающуюся на нее заготовку и каждым зубом срезает с ее поверхности стружку. После окончания прохода фреза снимет с обрабатываемой поверхности заготовки слой металла. Поверхность, полученная после прохода фрезы, называется обработанной поверхностью. Поверхность, образуемая на обрабатываемой заготовке непосредственно режущей кромкой фрезы, называется поверхностью резания.
В зависимости от расположения оси фрезы относительно обрабатываемой поверхности различают фрезерование цилиндрической фрезой (рис. 5, а) и торцовой фрезой (рис. 5, б).
Как видно из рис. 5, фреза вращается вокруг ее оси, а заготовка поступательно движется либо параллельно горизонтальной оси (рис. 5, а), либо перпендикулярно вертикальной оси (рис. 5, б) фрезы.

Вращательное движение фрезы называется главным движением , а поступательное движение заготовки - движением подачи . Оба эти движения должны осуществляться фрезерным станком.
Главное движение, т. е. вращение фрезы, определяется числом оборотов шпинделя станка в минуту, подача определяется величиной (минутного перемещения стола станка с закрепленной на нем заготовкой относительно фрезы.

Основные виды фрезерных работ

На рис. 6 показаны некоторые основные типовые операции, выполняемые на фрезерных станках с применением различного типа фрез. Эти работы не охватывают всего многообразия фрезерных операций, но они определяют тот объем знаний, который получит учащийся после окончания обучения в училище и присвоения ему квалификации фрезеровщика.

Область применения фрезерования

Фрезерование является весьма производительным процессом механической обработки резанием, поэтому оно сравнительно быстро получило широкое применение.
Особенно большое распространение получило фрезерование с развитием крупносерийного и массового производств, так как оно позволяет получать в больших количествах одинаковые детали с заданной точностью при малых затратах рабочего времени.
Развитие фрезерного дела и широкое применение фрезерования вызвали в свою очередь ряд усовершенствований фрезерного инструмента и фрезерных станков, в результате чего непрерывно растет производительность труда и повышается качество выполняемых работ.
Фрезерование в современном производстве имеет большое значение: оно нашло отражение в реконструкции народного хозяйства СССР. Одним из первых был построен в 1932 г. Горьковский завод фрезерных станков. В настоящее время фрезерные станки выпускаются, кроме Горьковского завода, Дмитровским, Одесским, Львовским заводами фрезерных станков, заводом «Жальгирис» в Вильнюсе, Ульяновским заводом тяжелого станкостроения и др.
Нет ни одной отрасли машиностроения, начиная с производства точных приборов и кончая крупнейшими гидравлическими турбинами, где бы при изготовлении деталей не применялось фрезерование.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие существуют основные способы обработки металлов?
2. Что называется обработкой металлов без снятия стружки? Перечислите известные вам способы обработки металлов без снятия стружки.
3. Что называется обработкой металлов со снятием стружки?
4. Какие способы обработки металлов со снятием стружки вам известны?
5. В чем заключается резание металлов?
6. Как происходит снятие стружки при обработке металлов?
7. В чем заключается процесс фрезерования?
8. Какое движение называется главным?
9. Что называется движением подачи?
10. Какие виды фрезерной обработки вы знаете?

процесса фрезерования

Фрезерование является наиболее распространённым методом обработки плоскостей, пазов, фасонных поверхностей, а также резьб. Метод обеспечивает получение поверхностей 3-4 кл. точности (8-10кв.) при чистоте 4-7 кл. Режущим инструментом является фреза – многозубый инструмент, выполненный в виде тела вращения, на образующей или торце которого расположены режущие зубья с режущими кромками. Главное движение при фрезеровании – вращение фрезы, а движение подачи – поступательное движение заготовки, закреплённой на столе станка.

Различают два основных вида фрезерования: цилиндрическое и торцовое (рис.55)

Геометрия фрезы (рис.56)

Обычно зубья фрезы выполняются по винтовой линии под углом наклона зубьев к оси фрезы ω. У цилиндрической фрезы с винтовым зубом направление главной режущей кромки совпадает с направлением винтовой линии.

Передний угол γ рассматривается в плоскости перпендикулярной к главной режущей кромке (сеч. А-А) и расположен между касательной к передней поверхности и плоскостью перпендикулярной к плоскости резания.

Задний угол α рассматривается в плоскости, перпендикулярной оси фрезы (сеч. Б-Б) и расположен между касательной к задней поверхности и касательной к поверхности резания (плоскости резания)

3. Элементы режимов резания и срезаемого слоя при цилиндрическом фрезеровании (рис.44)

а) глубина резания t (мм) – величина срезаемого слоя в направлении перпендикулярном к обработанной поверхности;

б) подача S – при фрезеровании различают 3 вида подачи:

- минутная подача S м – величина перемещения заготовки относительно фрезы за 1 мин

S м = S z z n (мм/мин), где

- подача на 1 зуб фрезы S z (мм/зуб) – величина перемещения заготовки относительно фрезы за время её поворота на 1 зуб;

z – число зубьев фрезы; n – число оборотов(частота вращения) фрезы.

- подача на 1 оборот фрезы S о = S z z (мм/об)– величина перемещения заготовки относительно фрезы за 1 её оборот.

в) ширина фрезерования В – ширина обрабатываемой поверхности в направлении параллельном оси фрезы.

г) ширина среза b – длина соприкосновения режущей кромки зуба с обрабатываемой заготовкой. Для прямозубой фрезы b = В. При фрезеровании цилиндрической фрезой с винтовым зубом ширина срезаемого слоя величина переменная.

д) толщина среза а – переменная величина; в момент входа зуба в контакт с обрабатываемой поверхностью а = min, а в момент выхода а = mаx (при попутном фрезеровании), при встречном – наоборот.

е) Скорость резания V рез – окружная скорость вращения фрезы. Первоначально определяется скорость, допускаемая режущими свойствами фрезы по аналитической формуле:

V рез = (м/мин);

Затем по найденной окружной скорости определяется число оборотов 9частота вращения) фрезы по формуле:

(об/мин),(мин -1)

Страница 11 из 31

Глава IV

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПОНЯТИЯ О ТЕОРИИ РЕЗАНИЯ

§ 10. ЭЛЕМЕНТЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Ширина и глубина фрезерования

Скорость резания

Подача

Понятие о режиме резания при фрезеровании

Практическое занятие 1,2. Основы металлообработки

План занятия:

1. Особенности процесса фрезерования

Существуют различные виды механической обработки: точение, фрезерование, сверление, строгание и т.д. Несмотря на конструкционные отличия станков и особенности технологий, управляющие программы для фрезерных, токарных, электроэрозионных, деревообрабатывающих и других станков с ЧПУ создаются по одному принципу.

Процесс фрезерования заключается в срезании с заготовки лишнего слоя материала для получения детали требуемой формы, размеров и шерохо­ватости обработанных поверхностей. При этом на станке осуществляется перемещение инструмента (фрезы) относительно заготовки или перемещение заготовки относительно инструмента.

Для осуществления процесса резания необходимо иметь два движения - главное и движение подачи . При фрезеровании главным движением является вращение инструмента, а движением подачи является поступательное движение заготовки. В процессе резания происходит образование новых поверхностей путем деформирования и отделения поверхностных слоев с образованием стружки.

При обработке различают встречное и попутное фрезерование. Попутное фрезерование или фрезерование по подаче - способ, при котором направления движения заготовки и вектора скорости резания совпадают. При этом толщина стружки на входе зуба в резание максимальна и уменьшается до нулевого значения на выходе. При попутном фрезеровании условия входа пластины в резание более благоприятные. Удается избежать высоких температур в зоне резания и минимизировать склонность материала заготовки к упрочнению. Большая толщина стружки является в данном случае преиму­ществом. Силы резания прижимают заготовку к столу станка, а пластины - в гнезда корпуса, способствуя их надежному креплению. Попутное фрезерование является предпочтительным при условии, что жесткость оборудования, крепления и сам обрабатываемый материал позволяют применять данный метод.

Встречное фрезерование, которое иногда называют традиционным, наблюдается, когда скорости резания и движение подачи заготовки направлены в противоположные стороны. При врезании толщина стружки равна нулю, на выходе - максимальна. В случае встречного фрезерования, когда пластина начинает работу со стружкой нулевой толщины, возникают высокие силы трения, отжимающие фрезу и заготовку друг от друга. В начальный момент врезания зуба процесс резания больше напоминает выглаживание, с сопутствующими ему высокими температурами и повышенным трением. Зачастую это грозит нежелательным упрочнением поверхностного слоя детали. На выходе из-за большой толщины стружки в результате внезапной разгрузки зубья фрезы испытывают динамический удар, приводящий к выкрашиванию и значительному снижению стойкости.

На толщину срезаемого слоя при фрезеровании влияет главный угол в плане, который измеряется между главной режущей кромкой пластины и обрабатываемой поверхностью. Уменьшение угла в плане ведет к образованию более тонкой стружки для данного диапазона подач. Уменьшение толщины стружки происходит из-за распределения одного и того же объема снимаемого металла на большей длине режущей кромки. При меньшем угле в плане режущая кромка постепенно входит в работу и выходит из нее. Это уменьшает радиальную составляющую силы резания и защищает режущую кромку от возможных поломок. С другой стороны, неблагоприятным фактором является увеличение осевой составляющей силы резания, что вызывает ухудшение шероховатости поверхности тонкостенных деталей.

При угле в плане 90° сила резания направлена радиально в соответствии с направлением подачи. Основная область применения таких фрез - обработка прямоугольных уступов.

При работе фрезой с углом в плане 45° осевые и радиальные силы резания практически одинаковы и потребляемая мощность невысока. Это фрезы универсального применения. Особенно они рекомендуются для обработки материалов, дающих элементную стружку и склонных к выкрашиванию при значительных радиальных усилиях на выходе инструмента. При врезании инструмента меньше нагрузка на режущую кромку и меньше склонность к вибрациям при закреплении в приспособлениях с небольшими усилиями зажима. Меньшая толщина срезаемого слоя при угле в плане 45° позволяет увеличивать минутную подачу стола, т.е. повысить производительность об работки.

Фрезы с углом в плане 10° рекомендуются для продольного фрезерования с большими подачами и плунжерного фрезерования, когда характерны небольшие толщины стружки и высокие скоростные параметры. Преимуществом обработки такими фрезами являются низкие радиальные усилия резания. А также преобладание осевой составляющей силы резания, как при радиальном, так и при осевом направлении подачи, что уменьшает склонность к вибрациям и предоставляет большие возможности для увеличения скоростей снятия материала.

У фрез с круглыми пластинами главный угол в плане меняется от 0 до 90° в зависимости от глубины резания. Эти фрезы имеют очень прочную режущую кромку и могут работать при больших подачах, поскольку образуют довольно тонкую стружку на большой длине режущей кромки. Фрезы с круглыми пластинами рекомендуется применять для обработки труднообрабатываемых материалов, таких как титан и жаропрочные сплавы. Направление сил резания меняется вдоль радиуса пластины, поэтому направление суммарной нагрузки зависит от глубины резания. Современная геометрия круглых пластин делает их более универсальными, обеспечивая стабильность процесса резания, меньшую потребляемую мощность и, соответственно, меньшие требования к жесткости оборудования. В настоящее время эти фрезы широко используются для снятия больших объемов металла.

Фрезерование

в металлообработке, процесс резания металлов и др. твёрдых материалов фрезой (См. Фреза). Ф. применяется для обработки плоских и фасонных поверхностей (в т. ч. резьбовых поверхностей, зубчатых и червячных колёс) и осуществляется на фрезерных станках (См. Фрезерный станок). Схема Ф. цилиндрической фрезой показана на рис. 1 . Главное движение при Ф. - вращение инструмента, движение подачи - поступательное перемещение заготовки; скорость резания равна окружной скорости наиболее удалённых от оси фрезы точек её зубьев. При Ф. различают три вида подачи. Минутная подача S (в мм/мин ); подача на один оборот фрезы S 0 (в мм/об ); подача на один зуб фрезы S z (в мм/зуб ) - относительное перемещение фрезы и заготовки при повороте фрезы на один угловой шаг ε = S z характеризует интенсивность нагрузки зуба в процессе Ф. (стойкость фрезы) и вычисляется по формуле

где z - число зубьев фрезы, n - частота вращения фрезы (об/мин ). Глубина резания t (мм ) при Ф. - толщина срезаемого слоя металла, измеренная перпендикулярно к обработанной поверхности. Ширина Ф. В (мм ) - ширина обрабатываемой поверхности в направлении, параллельном оси фрезы. Существуют две возможные схемы Ф.: против подачи (встречное Ф.), когда в нижней точке контакта фрезы с обрабатываемой заготовкой векторы скорости резания и подачи противоположны (рис. 2 , а), и по подаче (попутное Ф.), когда эти векторы совпадают (рис. 2 , б), amax - наибольшая толщина срезаемого слоя металла; Ψ - угол контакта фрезы. При черновом Ф. обычно применяется вторая схема, при чистовом Ф. - первая. Площадь поперечного сечения слоя металла, срезаемого зубом фрезы, меняется в каждый момент времени резания и, следовательно, меняются и действующие на зуб силы. Равномерное Ф. может быть достигнуто при использовании фрез с винтовыми зубьями, работа которых характеризуется примерным постоянством площади поперечного сечения срезаемого слоя металла. Основное технологическое время при Ф.:

где L - общая длина прохода заготовки (в мм ) относительно фрезы в направлении подачи, i - число проходов. Скорость резания, допускаемая при Ф., зависит от типа фрезы, материала и геометрических параметров её режущей части и др. элементов, режима резания, состояния поверхностного слоя заготовки и т.п. (см. Обработка металлов резанием). В процессе Ф. возникают силы сопротивления резанию. По окружной силе может быть определён крутящий момент на шпинделе фрезерного станка. Осевая сила действует на подшипник шпинделя станка, устройство для закрепления заготовки, а также детали и узлы механизма подачи. Радиальная сила действует на опоры шпинделя и оправку, в которой закрепляется фреза. Горизонтальная сила нагружает механизм подачи и устройство для закрепления заготовки. В деревообработке Ф. может осуществляться также на фуговальных станках (См. Фуговальный станок), рейсмусовых станках (См. Рейсмусовый станок) и др. с помощью ножевых валов или головок со вставными ножами (см. Дереворежущий инструмент).

Д. Л. Юдин.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Фрезерование" в других словарях:

- (фрезерная обработка) обработка материалов резанием с помощью фрезы. Фреза совершает вращательное, а заготовка преимущественно поступательное движение, как правило в направлении перпендикулярном оси вращения фрезы. Фреза и… … Википедия

ФРЕЗЕРОВАНИЕ, фрезерования, мн. нет, ср. (тех., с. х.). Действие по гл. фрезеровать. Фрезерование почвы. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Простругивание, прострагивание, фрезеровка Словарь русских синонимов. фрезерование сущ., кол во синонимов: 8 зубофрезерование (1) … Словарь синонимов

фрезерование - Лезвийная обработка с вращательным главным движением резания при постоянном радиусе его траектории, сообщаемым инструменту, и хотя бы одним движением подачи, направленным перпендикулярно оси главного движения резания [ГОСТ 25761 83] фрезерование… … Справочник технического переводчика

Фрезерование - – механическая обработка огнеупорного изделия фрезерным инструментом для получения канавок, пазов и различных углублений. [ГОСТ Р 52918 2008] Фрезерование – обработка материалов снятием стружки, при которой режущий инструмент, фреза,… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

- (в металлообработке) обработка материалов резанием с помощью фрезы. Фреза совершает вращательное, а заготовка преимущественно поступательное движение. Осуществляется на фрезерных станках … Большой Энциклопедический словарь

Обработка металла или дерева фрезером с вращательным движением инструмента и поступательным движением обрабатываемого предмета. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

Процесс механ. (на станках) обработки изделий путем снятия стружки особым режущим инструментом фрезером со многими режущими ребрами (зубьями). При Ф. фрезер, укрепленный на вращающемся шпинделе станка, производит режущее движение, а… … Технический железнодорожный словарь

1) тех. обработка металла, дерева, пластмасс фрезой 1; 2) обработка почвы фрезой 2; 3) добыча фрезерного торфа (см. фреза 3) Большой словарь иностранных слов. Издательство «ИДДК», 2007 … Словарь иностранных слов русского языка

фрезерование - 3.20 фрезерование (milling): Получение образца в виде стружки или подготовка поверхности образца для анализа физическим методом, обработкой поверхности вращающейся фрезой с несколькими режущими лезвиями. Источник: ГОСТ Р ИСО 14284 2009: Сталь и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

1) обработка резанием различных материалов (металл, древесина, камень и др.) при вращательном движении инструмента – фрезы – и поступательном движении обрабатываемой заготовки. Фреза является многолезвийным режущим инструментом с зубьями,… … Энциклопедия техники

Книги

• Резание древесины. Учебное пособие , Глебов И.Т. , В учебнике излагаются основные положения теории резания древесины, разработанной школой А. Л. Бершадского. Приведены сведения о резании одиночным лезвием, рассмотрены процессы обработки… Категория: Учебники: доп. пособия Серия: Издатель: Лань ,
• Технология конструкционных материалов. Обработка резанием. Учебное пособие. Гриф УМО вузов России , Борисенко Галина Андраникова , В учебном пособии приводятся сведения по основным, наиболее широко применяемым технологическим процессам механической обработки (точение, фрезерование, сверление, шлифование). Пособие… Категория: