Фрезерование миниатюрных изделий
Особенности фрезерования миниатюрных изделий. Обработка фрезерованием миниатюрных конструктивных элементов и изделий малых размеров макроизделий охватывает следующую номенклатуру работ: прорезание и фрезерование пазов, прорезей, щелей шириной менее 1 мм; нарезание шестеренок и трибов, модули которых равны 0,04 мм и более, фрезерование углублений, уступов, углублений и т. д.
Своеобразной изюминкой исполнения этих работ есть малая жесткость и прочность фрез ввиду их сечений и незначительных размеров, и необходимость получения высококачественной поверхности , поскольку по окончании фрезерования поверхность больше не обрабатывают. Исходя из этого фрезерование окончательна операцией при обработке пазов, нарезании зубьев колес, трибов, фрез и т. д. Уровень качества обработки поверхности зубьев значительно влияет на к. п. д. и другие эксплуатационные показатели зубчатого зацепления.
Фрезерование пазов. Для прорезания пазов и прорезей разной конфигурации используют нормализованные шлицевые, отрезные, прорезные, полукруглые выпуклые, концевые фрезы. Не считая нормализованных применяют кроме этого фасонные дисковые и хвостовые фрезы.
Фрезы изготавливают из быстрорежущих сталей. Для обработки пазов с заданной точностью используют следующие приемы фрезерования: попутное, комплектом фрез и последовательное.
При последовательном фрезеровании обработку ведут фрезами, имеющими больший диаметр и ширину если сравнивать с прошлым проходом.
Рис. 1. Малоразмерные фрезы
Попутное фрезерование используют при обработке глубоких и узких пазов. Наличие округленной режущей кромки на зубе фрезы ведет к образованию отрицательного переднего угла.
Наряду с этим появляются большие деформации в контактном слое металла, что вызывает ускоренный износ и поломку отдельных зубьев фрезы. Для исполнения попутного фрезерования в конструкции станка нужно предусмотреть механизм для выборки зазоров между гайкой и винтом.
Фрезерование комплектом фрез используют как для получения довольно широких и не весьма глубоких пазов, так и для глубоких узких пазов. При фрезеровании последних используют способ деления глубины резания.
Схема обработки комплектом фрез, укрепленных на шпинделе, продемонстрирована на рис. 2, а. Комплект складывается из четырех фрез, расстояние между которыми равняется удвоенному шагу между пазами (А, Б, В).
При фрезеровании комплектом фрез возрастает их стойкость и увеличивается производительность обработки в связи с повышением подачи на зуб, поскольку любая фреза трудится с малой глубиной резания. В том случае, в то время, когда ход между фрезами равен удвоенному шагу между пазами и фрезерование производится через ход, процесс резания происходит в более стабильных условиях, поскольку в этом случае перемычки между пазами имеют однообразные сечения.
Недочётом этого приема есть необходимость тщательного подбора фрез по всем параметрам; в другом случае преждевременный выход из строя одной фрезы потребует сложной перестройки комплекта. При работе фрезами шириной менее 0,5 мм, в то время, когда вероятны нередкие их поломки, использование комплекта фрез не нужно.
Последовательная обработка фрезами с возрастающим шириной и диаметром используют для довольно широких и глубоких пазов громадной длины. Первоначально обработку ведут фрезой шириной на глубину tx\ после этого ширину фрезы и глубину увеличивают.
Число фрез может быть около пяти. Последней фрезой создают окончательную зачистку боковых сторон паза. К применяемым фрезам предъявляют повышенные требования в отношении торцового биения.
Использование этого способа разрешает обеспечить прямолинейность и высокую точность на большой длине.
Фрезерование узких пазов делают как на универсальном оборудовании, так и на особых станках. Но универсальные станки как правило не снабжают производительности и требований точности, исходя из этого взяли распространение пазофрезерные станки.
Они подразделяются на станки для фрезерования пазов на плоских изделиях и для фрезерования пазов на круглых изделиях. Для фрезерования пазов шириной 0,1 мм и более с шагом между пазами 0,4 мм и выше применяют, к примеру, направляться полуавтомат SLFX.
Рис. 2. Фрезерование узких пазов: а — комплектом фрез; б — последовательная обработка
Рис. 3. Кинематическая схема зубофрезерного полуавтомата С-53
Фрезерование типовых изделий. Для исполнения разных фрезерных работ в миниатюрных изделиях применяют широкоуниверсальный фрезерный станок повышенной точности 6А73П. На станке кроме фрезерования возможно создавать сверление, другие виды и растачивание обработки.
Горизонтальное фрезерование изделий производится малоразмерными нормализованными цилиндрическими, дисковыми и фасонными фрезами, а вертикальные — торцовыми, концевыми и шпоночными.
При производстве малоразмерного инструмента: сверл, фрез, разверток используют специальные фрезерные станки. Так, для фрезерования спиральных канавок у сверл диаметром 0,5 мм и более помогает фрезерный автомат 6787А.
Процесс фрезерования реализовывают за две операции: в один момент фрезеруют канавку и прилегающую к ней стенку, по окончании чего заготовку поворачивают на 180° и фрезеруют вторую стенку и вторую канавку.
Для фрезерования междузубных канавок мелкомодульных дисковых фрез помогает зубофрезерный полуавтомат С-53. Особенность обработки пребывает в том, что фрезерование должно быть выполнено шепетильно, поскольку затылочную часть зубьев, ввиду их малых размеров, не шлифуют.
Помимо этого, в случае если фрезерование впадин произведено неправильно, т. е. не строго по радиусу, то при исправлении по окончании термической обработки наклона передней поверхности заточкой профиль в плоскости заточки изменится. Такая фреза будет давать неверный профиль нарезаемых колес.
На рис. 3 приведена кинематическая схема зубофрезерного полуавтомата С-53.
Перемещение от электродвигателя передается на вал контрпривода, на котором укреплены шкив холостого хода, ровный шкив приводного вала привода механизма и ступенчатый шкив управления. Для передачи перемещения на распределительный вал помогает шкив.
Шкив передает вращение шпинделю фрезы, а шкив приводит в перемещение шестеренчатый насос.
Шпиндель фрезы приобретает вращение от шкива. Распределительный вал, при помощи укрепленных на нем кулачков руководит холостыми ходами и всеми рабочими полуавтомата. Распределительный вал приобретает вращение через червячную передачу.
Обрабатываемая заготовка устанавливается между центрами задней бабок и передней. На протяжении рабочего хода фреза не имеет поступательных перемещений.
Необходимое углубление ее в заготовку регулируют посредством микрометрических упоров.
Машинально происходят следующие холостые ходы:
а) подъем фрезы по окончании окончания рабочего хода;
б) деление заготовки и остановка подачи;
в) опускание каретки фрезы и отвод изделия в исходное положение;
г) перемещение шпинделя фрезы в осевом направлении по окончании полного поворота заготовки.
Кроме нарезания зубьев фрез на полуавтомате С-58 возможно фрезеровать трибы и зубчатые колёса. Фрезерование поверхностей, углублений, лунок и других конструктивных элементов пальцевыми фрезами возможно вести, применяя малогабаритную силовую головку ГСМ-0,3, оснащенную особой фрезерной насадкой.
Фрезерование тонкослойных покрытий. Во многих случаях появляется необходимость в фрезеровании узких слоев нанесенных покрытий.
Фрезерование этих слоев на универсальном оборудовании затруднено. Для снятия узких слоев помогает фрезерный станок, с пневматическим приводом.
Станок смонтирован на плите, расположенной на станине. По направляющим перемещается продольная каретка, созданая в форме корпуса, к которому прикреплены гайка и шариковые подшипники ходового винта.
Последний зафиксирован в осевом направлении на плите, к которой прикреплены колодка 30 и линейка с риской, являющейся индексом лимба ходового винта.
На продольной каретке установлена поперечная каретка, конструкция которой подобна продольной. Поперечная каретка складывается из корпуса, к которому прикреплены гайка и шариковые подшипники.
Перемещение каретки происходит по направляющим от ходового винта, снабженного маховичком и лимбом. Для контроля положения лимба помогает колодка с риской.
Рис. 4. Фрезерный станок с пневматическим приводом
На корпусе поперечной каретки установлен поворотный стол со штуцером для отсоса воздуха. Отверстие штуцера соединено каналами с поверхностью стола, на котором имеются резиновая рамка и установочные штифты.
Положение поворотного стола контролируется по линейке. К плите прикреплена стойка с двумя пластинчатыми пружинами, к каким крепится шпиндель станка с фрезой. В верхней части шпинделя предусмотрена крыльчатка, приводящая во вращение шпиндель.
Сжатый воздушное пространство для вращения крыльчатки подается из сопел.
На станине размещена педаль, связанная совокупностью рычагов с кулачком, действующим на шпиндель. Фрезеруемое изделие устанавливают между штифтами на поворотном столе и по окончании отсоса воздуха через штуцер фиксируют на столе.
Вращением маховичков лимбов стол устанавливают в заданное положение. При подаче сжатого воздуха в сопла шпиндель с инструментом приводится во вращение.
При нажатии ногой на педаль кулачок, связанный совокупностью рычагов с педалью поворачивается, пружины деформируются, шпиндель опускается, вращающаяся фреза подводится к изделию, и производится фрезерование.
