Отрезание и разрезание заготовок, прорезание пазов и шлицев



Отрезание (отрезка) — процесс полного отделения одной части материала от целого (прутка, бруска, уголка и т. д.) с помощью режущего инструмента на металлорежущих станках.
Разрезание (разрезка) — процесс полного разделения целого (прутка, бруска, уголка и т. д.) на равные или неравные части с помощью режущего инструмента на металлорежущих станках.
Прорезание (прорезка) — процесс образования одного или нескольких мерных узких пазов (прорезей, шлицев) в заготовке с помощью режущего инструмента на металлорежущих станках.
Фрезы отрезные и прорезные (шлицевые). Отрезка заготовок на фрезерных станках производится отрезными фрезами, прорезка пазов и шлицев — прорезными (шлицевыми) фрезами. Отрезные и прорезные фрезы имеют режущие кромки, расположенные по периферии и не имеют режущих кромок по торцам. По ГОСТ 2679 — 61 прорезные и отрезные фрезы (рис. 132) изготовляют трех типов: тип I — с мелким зубом, тип II — со средним' (нормальным) зубом, тип III — с крупным зубом. Прорезные фрезы типов I и II диаметром от 32 до 80 мм служат в основном для прорезки пазов и шлицев и изготовляются двух классов точности: АА и А (точное исполнение). Отрезные фрезы всех типов и диаметров шириной от 1 мм и выше изготовляются по классу точности В (нормальное исполнение). Отрезные фрезы предназначаются для разрезания целого на части (например, разрезать заготовку на несколько равных или неравных частей) и отрезания от целой части, например отрезать от бруска одну заготовку. Отрезные фрезы с мелким и средним зубом предназначаются для обработки стали и чугуна, фрезы с крупным зубом — для обработки алюминиевых, магниевых и других легких сплавов.
Отрезные фрезы с мелким зубом выпускаются диаметром D = 32-250 Мм, шириной В = 0,2-5 мм с числом зубьев z = 56 -140 фрезы со средним зубом имеют соответственно D = 50-250 мм, В = 0,5-5 мм, z = 32-80; фрезы с крупным зубом — D = 50-250 мм, В=1-5 мм и z= 14-40. Разрезание заготовок больших размеров производят пилами со вставными сегментами. Эти пилы имеют диаметр D = 275-2000 мм, ширину В=5-14,5 мм диаметр посадочного отверстия d = 32-240 мм и число сегментов 14-44. Сегменты изготовляют из быстрорежущей стали и крепят на диске из стали 50Г или 65Г тремя или четырьмя заклепками.
Прорезные фрезы с мелким и средним зубом предназначаются для прорезания неглубоких шлицев в головках винтов или корончатых гаек, прорезания неглубоких пазов. Прорезные фрезы с крупным зубом — для прорезания глубоких шлицев и пазов.
Для уменьшения трения при обработке отрезные и прорезные фрезы имеют угол поднутрения ф1 (ширина фрезы уменьшается от периферии к центру). Для прорезных фрез ф1= = 5 —30', и для отрезных ф1 = 15'—1°. С целью улучшения условий работы фрез и повышения их стойкости на зубьях делают переходные режущие кромки.

Переходные режущие кромки могут иметь три разновидности (см. рис. 132). Для фрез, выпускаемых в централизованном порядке, переходные режущие кромки выполняются по форме 1 и служат для разделения стружки по ширине.
Отрезные и прорезные фрезы D = 32 — 250 мм крепят на оправках диаметром d = 8, 10, 13, 16, 22, 27 и 32 мм.
Оптимальный диаметр отрезных фрез выбирается исходя из тех же условий, что и для дисковых фрез (см. стр. 62).
Цельные твердосплавные прорезные фрезы предназначаются для прорезания пазов в заготовках из нержавеющих-, хромистых, кислотоупорных, жаропрочных и других труднообрабатываемых материалов. Их изготовляют по отраслевым нормалям диаметром от 7 до 60 мм и толщиной от 0,5 до 3,5 мм из твердых сплавов различных марок. Применение твердосплавных фрез из быстрорежущей стали позволяет значительно поднять производительность труда за счет повышения скорости резания и повышения стойкости в 10 — 20 раз. Качество обработанной поверхности повышается на два класса чистоты.
Разрезка заготовки на части. Требуется разрезать стальной уголок длиной 315 мм на пять равных частей размером 60±10 мм (рис. 133).

Выбор типа и размера фрезы. Диаметр отрезной фрезы следует выбирать по возможности минимальным, так как чем меньше диаметр фрезы, тем выше ее жесткость и виброустойчивость. Поэтому при отрезке фрезами малых диаметров можно давать большие подачи на зуб и получить лучшую чистоту обработанной поверхности, чем при работе отрезными фрезами большого диаметра. Стойкость фрез большого диаметра будет меньше, а стоимость их выше. Оптимальный диаметр фрезы как и для дисковых фрез можно определить по формуле D = 2t + d1 + (12- 16). В нашем случае t = 50 мм при d = 32 мм, d1 = 48 мм (см. табл. 5). Следовательно, D = 2*50 + + 48 + 12 = 160 мм.
Таким образом, возьмем отрезную фрезу из быстрорежущей стали Р18, D = 160 мм, В = 3 мм, d = 32 мм; z = 56 (тип II — средний зуб).
При закреплении заготовки особое внимание надо уделить жесткости крепления заготовки и фрезы. Заготовку устанавливают и закрепляют в машинных тисках, как показано на рис. 134, с упором на полку для большей жесткости закрепления. Стол с закрепленной заготовкой надо подвести как можно ближе к станине. Отрезная фреза не должна задевать за тиски. Фреза крепится на оправке по возможности ближе к шпинделю станка, а серьга — ближе к фрезе для обеспечения большей жесткости. Чтобы фреза не вырывала заготовку из тисков, а прижимала к тискам, применяют попутное фрезерование (по подаче). Однако, как указывалось ранее, при этом способе в соединении винт-гайка продольной подачи стола не должно быть люфта.

Настройка на режимы фрезерования. Подачу на зуб для отрезных и прорезных фрез при обработке стали выбирают в пределах 0,01 — 0,03 мм/зуб. Скорость резания в пределах 30— 60 м/мин. Отрезка и прорезка должны производиться с охлаждением эмульсией.
Отрезку тонкого листового материала и его разрезку на полосы предпочтительнее производить при попутном фрезеровании, так как сила резания в этом случае будет прижимать заготовку к столу. Однако, как указывалось ранее, фрезерование по подаче можно производить лишь при отсутствии зазора в соединении винт-гайка механизма продольной подачи


стола. Если заготовка крепится непосредственно на столе станка, без подкладок, то фрезу на оправке следует располагать против Т-образного паза в столе станка.
Фрезерование шлицев в головках винтов или корончатых гаек, как правило, производится в приспособлении. На рис. 135 показана схема приспособления для непрерывного фрезерования шлицев в головках винтов, установленных в два ряда. Здесь вспомогательное время на загрузку заготовок и разгрузку обработанных деталей перекрывается с временем непосредственного фрезерования шлица. Установку заготовок производят вручную на непрерывно вращающемся диске.
Закрепление заготовок в приспособлении может осуществляться автоматически в зажимных приемах перед подходом к прорезной фрезе. После фрезерования шлицев происходит разжатие призм, обработанные детали выпадают и по желобу попадают в ящик. Если осуществить автоматическую загрузку заготовок через бункерное устройство, то цикл обработки будет полностью автоматизирован.
Процесс фрезерования шлицев в приспособлении при круговой подаче принципиально ничем не отличается от случая обычного фрезерования с продольной подачей при установке обрабатываемых заготовок на столе станка.
Пример. Произвести настройку станка и приспособления на прорезку шлица шириной 2 мм и глубиной 5 мм. Обрабатываемый материал — сталь 45.
Выбираем прорезную фрезу D = = 75 мм, В = 2 мм, d = 22 мм, z = 72 из быстрорежущей стали Р18.
По таблицам режимов резания выбираем режимы фрезерования для нашего случая: { = 5 мм; В = 2 мм, sz =0,015 мм/зуб; v = 58 м/мин. Определяем по графику (см. рис. 48) ближайшую ступень чисел оборотов шпинделя станка: п = 250 об/мин.
Определяем минутную подачу по графику (см. рис. 49), или рассчитываем sM =0,015*72*250 = 270 мм/мин.
С такой минутной подачей 270 мм/мин должна производиться прорезка шлицев. Эту подачу в данном случае обеспечивает не коробка подач, а механизм привода вращательного движения диска, в котором закреплены заготовки. Таким образом, диск приспособления должен вращаться со скоростью, равной минутной подаче — 270 мм/мин, т. е.

где D — диаметр окружности, по которой происходит фрезерование (см. рис. 135), мм;
пд — число оборотов диска, об/мин.
Зная диаметр диска (в нашем случае D = 450 мм) и требуемую минутную подачу sM =270 мм/мин, можно определить число оборотов диска пд по формуле (5):

Полный оборот диска произойдет за время

Если на диске помещается m обрабатываемых заготовок в одном ряду, а в диске устанавливается два ряда деталей, то число обработанных в минуту деталей q выразится формулой

Для нашего примера при т = 64 число обработанных деталей в минуту будет


Автор - nastia19071991