Запорожец Издания
б) по подаче (попутное фрезерование), когда направления подачи и вращения фрезы совпадают (рис. 130, б). При встречном фрезеровании нагрузка на зуб возрастает от нуля до максимума, причем зубья фрезы, действуя на заготовку, стремятся «оторвать» ее от стола станка или зажимного приспособления, что приводит к вибрациям системы СПИД и увеличению шероховатости обработанной поверхности детали. Начальное скольжение зуба по наклепанной поверхности, образованной предыдущим зубом (см. рис. 127), является причиной повышенного износа фрез. Рис. 130. Схемы фрезерования: а - против подачи; б - по подаче Преимуществом встречного фрезерования перед попутным является работа зубьев "фрезы «из-под корки». Зубья фрезы не соприкасаются своими режущими кромками с обрабатываемой поверхностью, каждый зуб отрывает стружку в момент выхода - при подходе к точке В (рис. 130, а). Это необходимо при обработке заготовок, имеющих корку с повышенной твердостью, покрытых окалиной или загрязненных песком и литейной землей (прокат, заготовки, полученные ковкой, горячей штамповкой и литьем). При попутном фрезеровании зуб, врезавшись, начинает работать с максимальной толщиной срезаемого слоя, и естественно, с максимальной нагрузкой. Это исключает начальное проскальзывание зуба, уменьшает интенсивность износа зубьев по задним поверхностям, в силу чего примерно в 2-3 раза увеличивается стойкость фрезы. Попутное фрезерование дает улучшение шероховатости обработанной поверхности и более высокую точность, так как зубьями фрезы заготовка во время работы прижимается к столу станка, что уменьшает вибрации; несколько снижается мощность, затрачиваемая на резание (фрезе не приходится преодолевать силу подачи). Но для успешного применения попутного фрезерования необходимо плотное соединение ходового винта и маточной гайки стола. Рекомендуется применять попутное фрезерование для проходов предварительных, чистовых, при отсутствии корки, на станках с компенсаторами зазоров в узлах стола, а фрезерование против подачи для предварительной обработки и особенно «по корке» или при работе твердосплавными фрезами. § 6. СИЛЫ РЕЗАНИЯ И МОЩНОСТЬ При фрезеровании каждому зубу фрезы приходится преодолевать сопротивление резанию со стороны обрабатываемого ма териала и силы трения, действующие на передней и задней поверхностях зуба. Фреза же должна преодолеть суммарные силы резания, складывающиеся из всех сил, действующих на зубья, находящиеся в контакте с заготовкой. При работе цилиндрической фрезой с прямым зубом равнодействующая сил резания R расположена в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы (рис. 131); в свою очередь фреза действует на обрабатываемую заготовку с реактивной силой R, равной R и противоположно направленной. Сила R может быть разложена на окружную силу (тангенциальная сила), касательную к траектории движения точки А режущей кромки, и радиальную силу Ру - направленную по радиусу к центру. Эту же равно- Рнс. 131. Силы резания при работе цилиндрической фрезой действующую можно разложить на горизонтальную составляющую Р„ и вертикальную Р„. Соответственно можно разложить реакцию равнодействующей R и получить силы Р р р и pI, (для упрощения схемы силы Р и Р не показаны на рис. 131), действующие со стороны фрезы на заготовку. В зависимости от способа фрезерования - против подачи или по подаче, направление и величина сил резания и их реакций будет меняться. При работе цилиндрической фрезой с винтовым зубом положение равнодействующей силы и ее реакции будет иным, чем у фрезы с прямым зубом, так как в этом случае появляется осевая сила Р,, направленная параллельно оси фрезы. Рассмотрим действие сил резания на обрабатываемую заготовку, фрезу, зажимное устройство и станок. Окружная сила Р производит основную работу резания, по ней производится расчет крутящего момента, мощности, необ- ходимой на резание, а также деталей и узлов механизма главного движения станка. Радиальная сила изгибает оправку, на которой крепится фреза, и давит на подшипники шпинделя станка; Р = (0,6+ +0,8) Р,. Осевая сила Р„ действует в осевом направлении на шпиндель станка, а через обрабатываемую заготовку - на зажимное приспособление и механизм поперечной подачи стола. Для восприятия осевой силы на шпиндель ставятся упорные подшипники. В зависимости от направления винтовых зубьев фрезы меняется и на- Рис. 132. Действие осевой силы: о - в сторону шпинделя; б - от шпинделя; е - противоположное (для гашения осевых сил) правление Р (рис. 132). Для создания более благоприятных условий фрезерования целесообразно применять фрезу с таким направлением зуба, чтобы Р была направлена к шпинделю (рис. 132, а); в противном случае (рис 132, б) осевая сила будет вьп-ягивать фрезу с оправкой из посадочного гнезда шпинделя. В практике для гашения осевых сил часто применяют спаренные фрезы (рис 132, в), у которых все конструктивные элементы одинаковы, но противоположны направления винтовых стружечных канавок (правое и левое). В обычных условиях сила Р = (0,35 + -0,55) Р,. Горизонтальная составляющая сила Р„ является силой подачи, она нагружает механизм подач станка и приспособления для закрепления заготовок. При фрезеровании против подачи Р„ = = (1,0+1,1) Р, при фрезеровании по подаче Р„ = (0,8+0,9) Р, при работе торцовыми фрезами Р„ = (0,6+0,9) Р. Вертикальная составляющая сила Р, нагружает механизм вертикальной подачи стола, а также стремится прижать стол к его направляющим при попутном фрезеровании или наоборот поднять его над ними при встречном фрезеровании: Р, = (0,2+0,3) Р при встречном фрезеровании и Р„ = (0,6+0,7) Р - при попутном. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 [ 68 ] 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129
|