Инновационные технологии машиностроения. Фрезерование

ФРЕЗЕРОВАНИЕ
Фрезерованием обрабатывают:
- плоские открытые горизонтальные, вертикальные и наклонные поверхности;
- прямоугольные выступы и полуоткрытые поверхности;
- наружные и внутренние контуры деталей;
- сквозные и глухие закрытые поверхности;
- сложноконтурные выступающие поверхности;
- сложноконтурные углубления;
- прямолинейные и криволинейные пазы с постоянной и переменной глубиной;
- отверстия и наружные поверхности вращения;
- унифицированные элементы деталей (резьбы, шлицы, зубчатые венцы и др.).
2

Главное движение при фрезеровании - вращение фрезы, а движение подачи сообщается заготовке или инструменту и может быть поступательным движением по прямой, окружности или любой заданной траектории.
Фрезерование выполняется многолезвийными инструментами – фрезами.
Фреза представляет собой тело вращения, у которого режущие зубья расположены на цилиндрической и/или на торцовой поверхности.
При цилиндрическом фрезеровании ось фрезы располагается параллельно обработанной поверхности, а при торцевом – перпендикулярно.
3

Процесс фрезерования отличается от других процессов резания тем, что каждый зуб фрезы за один ее оборот находится
в работе относительно малый промежуток времени и срезает стружку переменной толщины.
Фрезерование может производиться двумя способами: против подачи (встречное фрезерование) и по подаче (попутное фрезерование).
Основными режимами резания при фрезеровании являются: глубина резания, подача, скорость вращения фрезы, скорость резания и ширина фрезерования.
Фрезерование осуществляется на фрезерных станках.
Вертикально- Горизонтально-
фрезерный фрезерный
станок станок
4

Существуют: цилиндрические, торцовые, угловые, концевые, дисковые, прорезные, пазовые, пальцевые, фасонные, шпоночные, червячные, резьбовые и другие специальные фрезы.
Режущая часть фрез изготавливается из специальных твердых материалов: быстрорежущей стали Р18; твердых сплавов Т15К6, ВК8; Эльбора.
Закрепление на фрезе пластинок из твердых сплавов выполняется пайкой или механическими зажимами.
ВИДЫ ФРЕЗ

СХЕМЫ ФРЕЗЕРОВАНИЯ

СВЕРЛЕНИЕ, ЗЕНКЕРОВАНИЕ, РАЗВЕРТЫВАНИЕ
Сверление – это процесс образования в сплошном материале сквозного или глухого цилиндрического отверстия снятием стружки сверлом. Включает обработку отверстий сверлами, зенкерами и развертками, т.е. сверление, зенкерование и развертывание.
Главным движением является вращательное движение инструмента, а движением подачи – поступательное перемещение инструмента вдоль оси вращения.
Сверло, зенкер и развертка – это многолезвийные инструменты.
Сверлами обычно обрабатываются отверстия в сплошном материале, когда требуется получить отверстия невысокой точности.
Более точные отверстия после сверления обрабатываются зенкерами и развертками.
7

Особенности сверления:
1. Резание ведется инструментом, передний угол которого различен в разных точках режущего лезвия.
2. Скорость резания при сверлении не постоянна и меняется от 0
в центре сверла до максимального значения на периферии сверла.
3. Особенностью геометрии сверла является наличие пятой поперечной режущей кромки - перемычки.
4. Ленточка сверла не имеет вспомогательного заднего угла, что вызывает повышенное трение с обработанной поверхностью.
5. Сверло, окруженное обрабатываемым материалом, работает в стесненных условиях, что затрудняет отвод стружки.
8

НАРЕЗАНИЕ РЕЗЬБЫ
Нарезание резьбы – процесс образования резьбы на наружных и внутренних поверхностях деталей резанием.
Нарезание резьбы может производиться точением (резьбовыми резцами), фрезерованием (резьбовыми фрезами), метчиками и плашками.
Резьбовыми резцами полный профиль резьбы нарезается за несколько проходов резца. После каждого прохода резец совершает холостой ход и возвращается в исходное положение, смещается на величину глубины резания и снова «проходит» по резьбе.
9

ПРОТЯГИВАНИЕ
Протягивание применяется как окончательный вид обработки деталей, обеспечивающий высокую точность размеров и качество обработанных поверхностей. Протягивание обеспечивает получение наружных и внутренних фасонных поверхностей изделий высокого качества и точности (7–8-го квалитета).
Метод высоко производительный, полная обработка изделия производится за один рабочий ход инструмента.
Инструментами служат протяжки и прошивки.
10

ПРОТЯГИВАНИЕ
Протяжки протягиваются через обрабатываемое изделие, а прошивки продавливаются (прошиваются) через него.
Главным движением является движение протяжки, а его скорость - скоростью резания. Движение подачи отсутствует.

Внутреннее протягивание применяют для обработки различных отверстий, например квадратных, многогранных, шлицевых с различными профилями прямых и винтовых канавок, а также шпоночных и других фигурных пазов в отверстии детали
Наружное протягивание применяют для обработки зубчатых колес, цилиндрических поверхностей валов, наружных шлицев разного профиля на валах, канавок в форме ласточкина хвоста, Т-образных пазов, елочных профилей.
12

СТРОГАНИЕ И ДОЛБЛЕНИЕ
Строгание и долбление применяют для обработки плоскостей и несложных фасонных поверхностей с прямолинейными образующими, уступы, пазы и канавки.
Главным движением резания является возвратно-поступательное движение инструмента, подача заготовки - прямолинейная прерывистая, осуществляемая периодически через определенные промежутки времени.
В качестве режущих инструментов соответственно применяют строгальные резцы и долбежные резцы и долбяки.
Режимы резания: скорость главного движения резания - скорость рабочего хода, скорость обратного (холостого) хода и скорость движения подачи: минутную и на один двойной ход ползуна станка.
Строгание Долбление
13

ШЛИФОВАНИЕ
Шлифование обеспечивает получение высокого качества обработанной поверхности (т.е. малой шероховатости) и высокой точности размеров обрабатываемых деталей.
Шлифование выполняется абразивными инструментами, состоящими из зерен абразивного (шлифовального) материала, скрепленных между собой связкой. Значительную часть объема абразивного инструмента занимают воздушные поры.
В качестве абразивного материала используются твердые частицы кремния, корунда (окись алюминия), алмазная крошка и другие материалы.
Абразивные инструменты в подавляющем большинстве используются в виде шлифовальных кругов разнообразной формы. Кроме того, они могут использоваться в виде брусков, шкурок, паст и порошков.
3

Процесс резания при шлифовании можно рассматривать как фрезерование многозубой фрезой с высокой скоростью. Каждое единичное абразивное зерно представляет собой режущее лезвие со случайными геометрическими параметрами.
При вращении шлифовального круга с большой скоростью (главное движение) и перемещении его относительно заготовки (движение подачи) каждое единичное зерно срезает стружку очень малого переменного сечения.
Обработанная поверхность образуется в результате совокупного действия большого числа абразивных зерен, расположенных на режущей поверхности абразивного инструмента. Чем мельче зерна абразива, тем более гладкой получается обрабатываемая поверхность.
Срезаемая в процессе работы круга стружка располагается в порах между зернами.
14

ПЛОСКОЕ И КРУГЛОЕ ШЛИФОВАНИЕ
При плоском шлифовании круг вращается с большой скоростью (главное движение), а обрабатываемой заготовке придаются движения продольной подачи и поперечной подачи.
Схема плоского шлифования
(периферией круга и торцем круга).
При круглом шлифовании помимо вращения шлифовального круга (главное движение) вращается обрабатываемая заготовка (движение подачи) и осуществляться ее продольная подача.
Методы круглого шлифования
15

Плоское шлифование Круглое шлифование