Обробка поверхонь заготовок на копіювально-фрезерних верстатах

На копіювально-фрезернихверстатах фрезерують складні контури на заготовках по копіру кінцевими фрезами. Розрізняють контурне та об'ємне копіювальне фрезерування.

Контурне копіювальне фрезерування застосовують для одержання плоских фасонних поверхонь замкнутого криволінійного контуру із прямолінійною твірною (наприклад, плоских кулачків, шаблонів і т.п.). Об'ємне копіювальне фрезерування застосовують для одержання об'ємних фасонних поверхонь (наприклад лопаток турбін, прес-форм і т.п.).

При контурному копіювальному фрезеруванні заготовці або фрезі одночасно повідомляють рух у двох координатних напрямках і (поздовжню та поперечну подачі) по заданій програмі — кривій копіра (рис. 7.16, а). Одна з подач є задавальною (на схемі — поздовжня) – яка в процесі фрезерування контуру залишається постійною; інша — слідкуюча (на схемі — поперечна) залежить від форми копіра. Профіль оброблюваної поверхні залежить від співвідношення задавальної та слідкуючої подач.

Рис 7.16 Схеми копіювального фрезерування

Результуюча подача , іншими словами — швидкість переміщення фрези по заготовці, повинна збігатися зі швидкістю переміщення щупа по копіру та у кожний момент часу повинна бути спрямована по дотичній до профілю копіра в точці його дотику зі щупом.

Об'ємні фасонні поверхні (об'ємне копіювання, рис. 7.16,б) фрезерують послідовно окремими фасонними рядками. Ширина рядка відповідає діаметру кінцевої фрези. Після фрезерування одного фасонного рядка за принципом контурного копіювання фрезі повідомляють подачу в напрямку осі 2 (рядкову подачу S_Z), яка дорівнює ширині строчки. Наступну фасонну строчку фрезерують у зворотному напрямку відносно вже обробленої; при цьому напрямок задавальної подачі змінюється на зворотний. Фасонні строчки розташовуються в паралельних вертикальних (у наведеній схемі) або горизонтальних площинах.

У сучасних копіювально-фрезерних верстатах використовують механічні, електромеханічні та гідравлічні системи, для слідкування. У копіювально-фрезерних верстатах з механічною слідкуючою системою, зміна форми копіра (задавального пристрою) передається на щуп, який жорстко пов'язаний із фрезою. На відміну від верстатів з механічною слідкуючою системою, у яких сила різання сприймається копіром, у верстатах з електромеханічними або гідравлічними системами, для слідкування, щуп, переміщуючись по копіру, подає через підсилювальний пристрій команди виконавчим механізмам, які переміщають робочі органи верстата.

Малий тиск щупа на копір дозволяють фрезерувати круті профілі, виготовляти копіри з м'яких, легко оброблюваних матеріалів, обробляти на оптимальних режимах різання та забезпечувати високу точність і малу шорсткість обробленої поверхні.

Рис. 7.17 Загальний вид копіювально-фрезерного верстата

На рис. 7.17 показаний загальний вид копіювально-фрезерного верстата для об'ємного копіювання. По напрямним станини 1 у поздовжньому напрямку переміщається вертикальний стіл 6. На столі встановлюють пристрої для закріплення заготовки і копіра. На стійці 2 змонтована фрезерна головка 3, що переміщається по вертикальним напрямним стійкі. Фрезерна головка та жорстко скріплений з нею слідкуючий пристрій 4 із щупом 5 можуть переміщатися уздовж осі шпинделя. Під час роботи верстата щуп 5 із зусиллям 1,5— 2,0 Н притискається до копіра. При зміні зусилля в слідкуючому пристрої 4 виникають електричні сигнали, які управляють рухом фрезерної головки і забезпечують поперечну (слідкуючу) подачу фрези відповідно до профілю копіра.

Об'ємні поверхні фрезерують вертикальними або горизонтальними строчками.

Наприклад, при фрезеруванні вертикальними строчками задавальну подачу, (вертикальну) повідомляють фрезерній головці. Після фрезерування кожної вертикальної строчки стіл переміщають у поздовжньому напрямку на ширину строчки.