Фрезерование пазов, канавок и уступов

По своей конфигурации пазовые детали делятся на две основ­ные группы: плоские детали и круглые детали (рис. 18.8).

Плоские детали представляют собой листы, планки, брусья, в которых фрезеруется большое число сквозных или глухих узких пазов.

Круглые детали представляют собой цилиндры, диски и кольца, у которых пазы располагаются «а образующей и на торцах.

Рис. 18.8. Конфигурации пазов: а – прямоугольный; б – трапециедальный с прямо-

угольным участком; в – угловой с прямоугольным участком; г – трапециедальный;

д – угловой.

Пазовые детали отличаются большой точностью. До­пускаемые отклонения на глубину и ширину пазов устанавливаются в пределах 0,02 мм, а накопленная погрешность шага между пазами не должна превышать 0,05 мм.

Пазовые детали изготовляются из различных материалов: ста­ли, чугуна, латуни и алюминиево-марганцевых сплавов.

Указанные особенности вызывают ряд технологических трудно­стей: понижается стойкость инструмента при фрезеровании пазов, происходит частая его поломка и уменьшается производительность обработки.

Наибольшее распространение получили плоские пазовые де­тали, изготовляемые из стали.

В качестве материала для стальных деталей целесообразно применять сталь 45 или сталь 50 с последующей термообработкой с целью улучшения обрабатываемости при фрезеровании пазов.

Более вязкую сталь не рекомендуется применять вследствие того, что при фрезеровании пазов происходит заклинивание струж­ки, что приводит к поломке фрез.

Наилучшей обрабатываемостью при фрезеровании пазов обла­дают заготовки из латуни JIC-59-1.

Заготовки обычно получают из листового материала путем раз­резания на полосы и фрезерования соответствующих поверхностей. После снятия значительного слоя металла происходит перераспре­деление внутренних напряжений в металле, и заготовки деформи­руются. Для получения прямолинейных поверхностей заготовки рихтуются, а базирующие плоскости шабруются. Однако рихтовкой и последующим шабрением не всегда удается обеспечить прямоли­нейность поверхностей заготовок.

Для обеспечения требований точности элементов пазов и до­стижения высокой производительности в практике фрезерования пазов применяют специальные методы и приемы.

Попутное фрезерование. Наличие округленной режущей кромки на зубе фрезы приводит к образованию отрицательного переднего угла, при этом возникают значительные деформации в контактном слое металла, что вызы­вает ускоренный износ и поломку отдельных зубьев фрезы.

Учитывая указанные обстоятельства, операции фрезерова­ния глубоких и узких пазов необходимо применять попутное фрезе­рование, предусмотрев в конструкции станка механизм для вы­борки зазоров между винтом и гайкой.

Фрезерование набором фрез. При фрезеровании относительно широких и не очень глубоких пазов в плоских деталях можно использовать набор из нескольких фрез, мало отличающихся друг от друга по своим конструктивным и геометрическим параметрам.

При фрезеровании глубоких и узких пазов целесообразно ис­пользовать метод деления глубины резания. Схема настройки та­кого набора показана на рис. 18.9. Набор состоит из четырех фрез, расстояние между которыми равно удвоенному шагу между па­зами (А,Б,В). Диаметры фрез различаются между собой на величину 2t/n (где t – глубина резания, п – число фрез в на­боре).

По ширине (b) фрезы также несколько различаются между со­бой и подбираются таким образом, чтобы последняя, наиболее ши­рокая фреза образовала необходимую ширину паза с учетом осе­вого биения, а также компенсировала погрешность шага между фрезами в наборе. Для этого необходимо, чтобы ширина послед­ней фрезы в наборе была равна

, (18.1)

Рис. 18.9. Схема фрезерования набором фрез.

где b_n –ширина последней фрезы; b_n-1 – ширина предшествующей фрезы набора; δС – допуск на размер; δE – допустимое осевое биение фрезы.

При фрезеровании набором фрез увеличивается их стой­кость и, кроме того, повышает­ся производительность обра­ботки в связи с увеличением подачи на зуб, так как каждая фреза работает с малой глуби­ной резания. Вместе с тем, когда шаг между фрезами ра­вен удвоенному шагу между пазами и фрезерование произ­водится через паз, процесс ре­зания происходит в более ста­бильных условиях, так как в этом случае перемычки между пазами имеют одинаковые се­чения.

Недостатком указанного ме­тода является необходимость тщательного подбора фрез по всем параметрам, в противном случае преждевременный выход из строя одной фрезы потребует сложной перестройки всего набора.

При работе фрезами шириной b < 0,5 мм, когда возможны ча­стые их поломки, применение набора фрез нецелесообразно.