Виды оправок для фрезерного станка

В условиях единичного и мелкосерийного производства широко используются универсальные консольно-фрезерные станки: горизонтально-фрезерные без поворотного стола; горизонтально-фрезерные с поворотным столом; вертикально-фрезерные.

На фрезерном станке выполняют профильную и контурную об­работку заготовок, сборочных единиц, выбирают пазы, проушины, зарезают шипы. Фрезерный станок (рис. 52) состоит из станины 1, рабочего стола 4, суппорта 2, шпинделя-вала 7, вставного шпинделя, ре­жущего инструмента и механиз­ма подачи. Суппорт 2 располо­жен под рабочим столом и пред­ставляет собой плиту, которая по направляющим салазкам стани­ны 1 может перемещаться в вер­тикальном направлении махович­ком. На суппорте находится шпиндель-вал, верхний его ко­нец выступает над поверхностью стола. Шпиндель-вал при помо­щи суппорта можно поднимать, опускать и в нужном положе­нии закреплять стопорным вин­том. В верхний конец шпинделя-вала вставлен рабочий вставной шпиндель, на котором укрепля­ется режущий инструмент. Ре- Рис – 52 – Схема Фрезерного станка: передачу на суппорт, шпиндель-вал, рабочий вставной шпин­дель.

Основным рабочим инструментом фрезерного станка является фреза (рис. 53). Фрезы бывают цельные и составные. Цельные фрезы по сравнению с составными имеют ряд преимуществ: они быстро устанавливаются на шпинделе, обеспечивают относительную без­опасность в работе из-за отсутствия вставных ножей, резцы их дольше сохраняют постоянный профиль, не требуют балансировки, обеспечивают лучшее качество обработки и большую производи­тельность.

Технологическая оснастка, применяемая при фрезеровании.Для закрепления режущего инструмента применяются различные оправки. На рис. 7.19, а показана короткая оправка для закрепления торцевых и дисковых фрез. Оправка 3 устанавливается в коническое отверстие шпинделя 2 и зажимается винтом 1. Фреза 5 устанавливается на цилиндрической поверхности оправки и зажимается гай­кой 6. Крутящий момент передается с помощью призматической шпонки 4.

Для установки концевых фрез применяются оправки, показан­ные на рис. 7.19, б. Фреза 5 с помощью переходных конических втулок 7 устанавливается в шпинделе 2 и зажимается винтом 1

Рис. 7.19. Оправки к фрезерным станкам:

а — для торцевых фрез; б — для концевых фрез; в — для цилиндрических фрез; 1 — винт; 2 — шпиндель; 3 — оправка; 4 — шпонка; 5 — фреза; 6, 9 — гайки; 7 — коническая втулка; 8 — серьга; 10 — подшипник; 11 — цилиндрическая втулка;12 — сухари

На горизонтально-фрезерных станках фрезы устанавливаются на длинных оправках с коническим хвостовиком (рис. 7.19, в). Оправка 3 вставляется коническим хвостовиком в отверстие шпин­деля 2 и зажимается винтом 1. Цилиндрический конец оправки через подшипник 10 устанавливается в серьге 8 и зажимается гайкой 9. Фреза 5 устанавливается на цилиндрической поверхности оправки, и ее осевое положение определяется втулками 11. Крутящий момент фрезе передается силами трения или с помощью призматической шпонки. Крутящий момент от шпинделя к оп­равке передается сухарями 12.

Для установки, базирования и закрепления заготовок приме­няются универсальные приспособления: прихваты, угольники, призмы, машинные тиски. При обработке большой партии заготовок проектируются и изготавливаются специальные приспособления.

Для периодического точного поворота заготовки на заданный угол (деление заготовки) применяют механические или оптические делительные головки.

Основными размерными характеристиками круглошлифовальных станков являются наибольший диаметр обрабатываемой за­готовки и ее наибольшая длина, наибольшее поперечное перемеще­ние шлифовальной бабки.

19. Назначение и устройство делительной головки УДГ-200, способы ее настройки для нарезания зубчатых колес (разобрать пример)

Делительная головка предназначена для различных фрезерных, зубофрезерных, расточных, сверлильных, разметочных и других работ, связанных с поворотом детали на заданную величину.

Делительная головка УДГ-Д-200 имеет чугунное основание 16 со стяжными дугами 17, на котором установлен корпус 18. Ослабив гайки 19 (рис. 3), можно поворачивать корпус на определенный угол. Отсчет угла поворота производится по шкале и нониусу 20 (см. рис. 2).

На опорной плоскости основания делительной головки имеются две точно пригнанных параллельно шпинделю шпонки, которые служат для установки головки в пазу стола фрезерного станка. В корпусе расположен шпиндель со сквозным отверстием. Концы шпинделя расточены на конус Морзе. На одном конце устанавливается центр 21, на другом — оправка 13 (см. рис. 1) для дифференциального деления. Передний конец шпинделя имеет резьбу и центрирующий поясок 22 (см. рис. 2) для установки и крепления фланца с самоцентрирующим патроном или поводка. На буртике шпинделя установлен лимб 9 непосредственного деления, имеющий двадцать четыре отверстия.

На шпинделе, в средней его части, сидит червячное колесо с круговой выточкой на торце, в которую входит конец зажима 23, смонтированного в корпусе 18. Червячное колесо получает вращение от червяка, расположенного в эксцентрической втулке. Червяк может быть введен в зацепление или выведен из него поворотом эксцентрической втулки с помощью рукоятки 24 (см. рис. 3) с сектором 25.

Делительный диск посажен на вал, смонтированный в подшипниках скольжения в крышке 26 (см. рис. 2). Крышка фиксируется на корпусе 18 центрирующей расточкой и крепится неподвижно к основанию.

На валу делительного диска установлены коническая и цилиндрическая шестерни, а также приводная планка, имеющая рукоятку с фиксатором, перемещающуюся по требуемому ряду отверстий на делительном диске. К делительному диску с помощью пружины прижат раздвижной сектор 27, состоящий из линеек 28 и зажимного винта 29, с помощью которого линейки устанавливаются под требуемым углом. Пружинная шайба предотвращает самопроизвольный поворот сектора.

Вал 30 механического привода от станка смонтирован в подшипниках скольжения и расположен во втулке 31 с фланцем. Втулка крепится к крышке 26. На конце вала расположена коническая шестерня, которая находится в постоянном зацеплении с конической шестерней, сидящей на валу делительного диска. Делительный диск фиксируется в требуемом положении стопором 7.

Абразивные материалы

Абразивная обработка осуществляется твердыми и термо­стойкими зернами, имеющими острые кромки. В абразивных инструментах (шлифовальных и заточных кругах, брусках и шкурках) зерна находятся в связанном состоянии. Применяется также обработка свободными зернами в виде порошков, суспен­зий и паст. К естественным абразивным материалам относятся наждак, корунд и природные алмазы. Однако их применяют сравнитель­но редко — первые в связи с неоднородностью и недостаточной стабильностью своих свойств, а алмазы — из-за дефицитности и высокой стоимости. Среди искусственных материалов наибольшее использова­ние нашел электрокорунд, получаемый электродуговой плавкой глинозема. Нормальный электрокорунд, который может быть трех видов и обозначается марками 13А, НА и 15А, содержит 91—96 % кристаллической окиси алюминия А1₂₃. Инструменты из него обычно имеют светло-коричневый цвет. В электроко­рунде белом (23А—25А) всего 1—3 % примесей, благодаря чему выше режущие свойства. Его применяют для чистовой обработ­ки материалов с высокой прочностью на разрыв (сталь, ковкий чугун, мягкая бронза). Разновидность электрокорунда — монокорунд (43А—45А), получаемый в виде отдельных кристаллов или их осколков. Его используют для окончательного шлифования труднообрабаты­ваемых сталей и сплавов. Для повышения производительности обработки применяют электрокорунды, легированные хромом, титаном, цирконием. Карбид кремния SiC (карборунд) получают сплавлением в электропечах кремнезема, содержащегося в кварцевом песке, с углеродом (коксовым порошком). Он бывает двух видов: менее качественный черный (53С—55С) и зеленый (63С, 64С), для из­готовления которого используют более чистые исходные мате­риалы. J Карбид бора В₄С по твердости приближается к алмазу, но обладает еще большей хрупкостью, чем карбид кремния. Поэто­му его обычно применяют в свободном состоянии для доводки различных твердых материалов и сплавов. В качестве абразив­ных материалов в последнее время широко используют также эльбор и синтетические алмазы, описанные в 8.7. Чистота обработанной поверхности при абразивной обработ­ке в значительной степени зависит от размеров зерен, которые принято делить на четыре основные группы: шлифзерно, шлиф-порошки, микрошлифпорошки и тонкие микрошлифпорошки. Зернистость, характеризующая размеры зерен, обозначается для первых двух групп в сотых долях миллиметра и определяет­ся по размеру стороны квадратной ячейки сита в «просвете», через которые не проходят зерна при просеивании. Например, при зернистости 80 зерна задерживаются на сите с ячейками 0,8 х 0,8 мм Важная характеристика абразивных инструментов — твер­дость, под которой понимают способность связки удерживать абразивные зерна от выкрашивания под действием внешних сил. Чем мягче инструмент, тем легче из него выкрашиваются зерна, прежде всего затупившиеся.

Фрезерование — это тип обработки, при которой с помощью движения инструментальных лезвий происходит придание детали необходимой конфигурации. Используя фрезеровку по металлу, изготавливают детали для машин и механизмов. Фрезерные станки различаются размером и сложностью. В зависимости от устройства и комплектации они имеют специальные функции, но практически все обладают высокой точностью обработки.

Оснастка для станков по металлу включает в себя режущий инструмент и вспомогательные приспособления. Она подразделяется на два вида:

• предназначенная для использования практически на всех машинах данной группы (универсальная);
• служащая для выполнения уникальных процедур (например, фасонные фрезы помогают создать нестандартный профиль).

По целевому назначению фрезерную оснастку можно распределить на:

• устройства для фиксации заготовки;
• приспособления, закрепляющие режущий инструмент;
• устройства, с помощью которых расширяются возможности машины.

Оснастка для токарного станка имеет некоторые отличия. В качестве обрабатывающих инструментов там служат различные виды резцов, а сопутствующими приспособлениями могут быть поджимы на их держателях, люнеты для дополнительной фиксации при работе с крупными деталями, хомутики, передающие крутящий момент.

Разновидности фрез

Основным обрабатывающим инструментом у машин такого типа является фреза, от формы которой зависит вид получаемого профиля детали. Для достижения лучшего результата она имеет несколько лезвий. Для получения формы, соответствующей чертежу, существуют разные виды режущего инструмента по металлу. Типы фрез:

1. Цилиндрическая. Зубья для работы по металлу расположены винтом или прямо. Фрезой с прямыми зубцами допустимо обрабатывать узкие участки, поэтому преимущественно используется другой тип, позволяющий работать с любыми поверхностями.

2. Дисковая. Применяется для обрезки детали, прорезания паза, выполнения фаски. В зависимости от расположения лезвий может быть двусторонней и односторонней. Габариты фрезы и зубцов определяются степенью обработки (начальной или завершающей).

3. Торцевая. Предназначена для обработки фронтальных плоскостей, находящихся с торцов детали или при ступенчатом их расположении.

4. Угловая. Кромка режущего инструмента расположена в форме конуса, что позволяет обрабатывать наклонные поверхности или выполнять пазы под углом.

5. Концевая. Используется для выполнения выемок, пазов, создания контура с криволинейным очертанием. Часто концевая фреза изготавливается из твердых сплавов и применяется для обработки металлов, плохо поддающихся воздействию, — стали и чугуна. При граверных работах также используется режущий инструмент данного типа.

6. Фасонная. Применяется для создания канавок и обработки сложного профиля.

7. Кольцевая, называемая еще корончатым сверлом. Нужна для получения отверстий разного диаметра. В отличие от обычного сверла скорость прорезания значительно выше. Используется на станках сверлильно-фрезерной группы.

Тем, кто только начинает работу с фрезерным станком, лучше приобрести наборы режущего инструмента. Там содержатся все основные типы фрез различных размеров. Торцевая фреза должна присутствовать обязательно, иначе не получится обрабатывать фронтальные плоскости. Отдельные приспособления можно купить, руководствуясь заданной целью (сделать паз или выемку определенной ширины). Каждый станок обладает техническими характеристиками, ограничивающими диаметр применяемых фрез, поэтому перед покупкой необходимо свериться с этими параметрами.

Фреза должна быть изготовлена из высококачественного материала, иначе она быстро сломается от интенсивной нагрузки.

Состояние режущих кромок необходимо регулярно контролировать, так как тупые лезвия будут некачественно обрабатывать металл, спровоцируют возрастание нагрузки на электродвигатель фрезерного станка и редуктор.

Необходимо очищать инструмент от накопившейся пыли и периодически затачивать лезвия. Их состояние проверяется посредством лупы, а заточка производится с помощью шлифовальных кругов на специальном станке, тонкого алмазного бруска или надфиля. Услуги по заточке предлагают мастерские.

Приспособления для фиксации инструмента

Фреза крепится в шпинделе двумя способами. Метод ее фиксации служит основой разделения фрезерного оборудования, закрепляющего режущий инструмент, на две группы:

1. Концевое. Средством крепления служит цанговый (самозажимной) патрон.

2. Насадное. Фреза насаживается на оправку. Самое частое использование — для торцевого обрабатывающего инструмента.

При выборе оправки надо учитывать вид отверстия шпинделя:

• конус Морзе (обозначение — Мк либо Мт с цифрой);
• отверстие с конусностью 7:24 (импортные аналоги — САТ, ISO, BT).

Оправка имеет хвостовую часть конической формы, которая устанавливается в шпиндель. При несовпадении этой детали с отверстием шпинделя применяются втулки-переходники. На противоположной части оправки закрепляется фреза.

При концевом способе фиксации диаметр фрезы меньше, чем оправки, и режущий инструмент не насаживается сверху, а закрепляется в отверстии с помощью цангового патрона. Можно купить комплект, в который входит патрон и набор цанг с отличающимся диапазоном зажима.

Оснастка для фиксации заготовки

Качественное фрезерование возможно только при надежном закреплении детали. Оснастка станка, предназначенная для фиксации заготовки, бывает универсальная и специализированная. Последняя применяется для обработки конкретного типа детали. Это можно делать в условиях крупносерийного производства нестандартных изделий, в остальных случаях используются универсальные приспособления. К ним относятся:

1. Прихваты. В них фиксируются заготовки сложной конфигурации либо больших размеров. Изготавливаются в нескольких формах.

2. Угловые плиты. Их удобно применять, если заготовка сконфигурирована в двух перпендикулярных плоскостях.

3. Тиски. Применяются при фрезеровке небольших по габаритам деталей. Бывают простые и с возможностью поворачивать заготовку для обработки в разных плоскостях.

4. Столы. На современных машинах используются, как правило, поворотные устройства. Хотя при фрезеровании плоских изделий из ферромагнетиков можно применять простой стол с быстрым и надежным магнитным креплением. Поворотные столы круглой формы дают возможность ориентировать деталь по вертикали и горизонтали с поднятием ее на необходимый угол. Существуют вакуумные столы, где заготовка прижимается при использовании разного воздушного давления поверх нее и снизу, но такие приспособления применяются для обработки мягких металлов, когда фреза не подвергается большим нагрузкам.

5. Делительные головки. Предназначены для нарезания зубьев, винтовых канавок, обработки многогранников. С помощью такого оборудования установленная деталь может периодически поворачиваться в соответствии с выставленным числом деления окружности на равные или неравные сегменты. Заготовка фиксируется в патроне делительной головки. Дополнительными приспособлениями служат хомутики и люнеты.

Устройства, расширяющие возможности фрезерного станка

Такой оснасткой можно считать делительные головки, которые позволяют выполнять добавочные операции. Другими приспособлениями являются устройства, улучшающие производственный процесс, например, осуществляющие автоматическую подачу вместо ручной.

Кроме того получить новые технологические возможности можно, используя:

• Сверлильную головку. Применяется для сверления в металле отверстий малых диаметров, когда необходимо увеличить скорость вращения.
• Шлифовальную головку.
• Долбежную головку.

Функциональность фрезерного станка определяется также мощностью электродвигателя и установленным на нем защитным оборудованием, отключающим мотор, когда в электросети случаются перепады напряжения. Правильно выбрав подходящую оснастку для фрезерного оборудования, можно получить машину, ориентированную на производство широкого спектра необходимых операций, обрабатывать разные материалы и выполнять филигранные работы.

Фрезерная оправка – одна из важнейших деталей, без которой невозможна работа станков. Ведь целью ее применения является передача инструменту вращающего момента от работающего шпинделя.

В небольших домашних мастерских и на крупных предприятиях для обработки заготовок из металла используется токарный и резьбонарезной инструмент. Как правило, он устанавливается на фрезерные и токарные станки с ручным или же числовым программным управлением, а также в обрабатывающие центры. Для обеспечения эффективной работы необходимо правильно подобрать как сам инструмент, так и оснастку к нему. Это не только повысит производительность, но и поможет раскрыть весь потенциал металлообрабатывающей машины.

Разновидности фрезерных оправок

Для каждого вида инструмента требуется своя оснастка. Именно поэтому следует начать с конструкции фрезерной оправки. Она состоит из конического хвостовика, который вставляется в отверстие на шпинделе (тут можно сказать о различных размерах отверстий и хвостовиков, так что следует подбирать под каждый шпиндель соответствующую оснастку), и части, закрепляющей инструмент. К основным видам оправок, устанавливаемых на фрезерные станки можно отнести оснастку для:

• Цилиндрических фрез. Она оснащаются прорезными, дисковыми, угловыми, фасонными отрезными и многими другими видами. Отличаются насадным типом крепления.
• Торцевых – сюда же можно отнести некоторые дисковые. Крепление производится с помощью затягивания винта на торце.
• Нарезки резьбы с помощью метчика – имеется множество конструктивных особенностей таких патронов.
• Сверл и концевых фрез – оснастка подбирается с учетом цели использования: от вида или же качества обработки до больших или же малых серий, также нередко учитывается и обрабатываемый материал.
• Растачивания отверстий.
• Фрезерных станков горизонтального типа используются так называемые длинные.

Целесообразность использования

Установка оправок на фрезерных станках позволяет достичь оптимального повышения:

• точности обработки;
• чистоты;
• производительности (как на ручных станках, так и для машин с использованием числового программного управления) в несколько раз;
• скорости обработки заготовки;
• экономической выгоды на производстве.

Исходя из вышеперечисленных качеств, можно сделать вывод, что использование таких видов оснастки, как оправки для фрезерных станков, позволяет не только одновременно обрабатывать деталь несколькими поверхностями одновременно (к примеру, если в регулируемые или жесткие кольца установлен сразу целый набор фрез), но и значительно повысить как чистоту, так и точность обработки.

Когда в процессе работы используется множество насадок, то можно еще и сократить весь цикл производства детали. К примеру, если в качестве заготовки используются твердосплавные пластины, то оправка позволит и надежно закрепить инструмент, и улучшить показатели обработки. Таким образом, повышается производительность оборудования, что полностью объясняет экономическую целесообразность оснастки.

Где выбрать оснастку для фрезерных станков

Компания ООО ТД «ЧТС» предлагает инструменты для станков с ручным и числовым программным управлением, а также обрабатывающих центров. В нашем каталоге вы сможете подобрать детали, как исходя из необходимых размеров, так и под конкретный инструмент для выполнения определенной задачи. Доставка осуществляется по всей территории Российской Федерации.

Широкий ассортимент и высокое качество товара порадует каждого. Инструмент и оснастка к нему, которые можно у нас приобрести, имеют сертификаты и соответствуют международным стандартам. Оригинальные запасные части всегда имеют повышенный ресурс прочности, а значит – они надежны, эффективны в работе и долговечны.

Компания ЧТС работает на рынке более 20 лет и обеспечивает комплексное снабжение предприятий. Занимает лидирующие позиции по поставке профессионального металлообрабатывающего инструмента. Является официальным дистрибьютором европейских брендов «PRAMET», «SECO», «StimZet», «CeramTec», «Safety», «Dormer», «Hard Italia», «Narex».