Механическая обработка чистовых заготовок

 

Комплекс технологических операций по механической обра­ботке заготовок после склеивания и облицовывания условно называют вторичной или окончательной механической обра­боткой, поскольку обрабатываются заготовки, прошедшие пер­вичную обработку и калибрование. Необходимость такой об­работки вызвана тем, что при склеивании и облицовывании встречаются сдвиги склеиваемых слоев, а чистовые заготовки требуют еще обработки для получения соответствующей детали, отвечающей требованиям конструкторской документации по форме и качеству.

Вторичная механическая обработка состоит из двух частей: окончательной обработки заготовок, обеспечивающей форму, и подготовки поверхности к отделке, формирующей качество. По­скольку изделие из древесины формируется из брусковых и щи­товых деталей, имеющих специфические особенности механиче­ской обработки, изучение этих особенностей целесообразно ве­сти раздельно.

После механической обработки черновых заготовок, склеи­вания и облицовывания необходима их окончательная обра­ботка, чтобы получить взаимозаменяемые детали, отвечающие требованиям, предписанным конструкторской документацией. К стадии окончательной механической обработки относятся тех­нологические операции по формированию шипов, фрезерованию профилей, выборке гнезд и сверлению отверстий. Требования к шероховатости поверхности готовой детали обычно выше тех­нических возможностей и существующих методов первичной об­работки цилиндрическим фрезерованием при оптимальных ре­жимах резания. Поэтому в завершение окончательной обра­ботки вводится обычно дополнительная технологическая опера­ция по зачистке и шлифованию поверхности готовых деталей и сборочных единиц для подготовки их к отделке.

Порядок выполнения технологических операций не может быть произвольным. Он должен быть таким, чтобы поставлен­ная цель достигалась с наименьшими затратами труда и энер­гии. Для достижения высокой точности при окончательной

 

 

 

обработке заготовок необходимо рационально использовать ба­зирование заготовок. Детали, имеющие шипы и проушины, в процессе сборки формируют и обеспечивают точность изделия на основе сборочных баз, которыми являются элементы шипов. По этой причине окончательную обработку заготовок для таких деталей целесообразно начинать с формирования шипов, кото­рые в дальнейшем могут использоваться как основные базовые поверхности.

Таким образом, при формировании шипов создаются новые установочные базисные поверхности, которые целесообразно ис­пользовать при выполнении всех последующих технологических операций, включая сборку деталей в сборочные единицы. На­чиная окончательную обработку чистовых заготовок с форми­рования шипов, выполняют одно из важнейших технологиче­ских условий единства баз, обеспечивающих получение макси­мально достижимой точности готовых деталей и изделий. Последовательность дальнейших операций по формированию брусковой детали из чистовой заготовки зависит от окончатель­ной формы деталей, наличия в них различных конструктивных элементов (отверстий, пазов, профилей и т. п.). Обычно после формирования шипов выполняют операции фрезерования раз­личных профилей сечения и контуров периметра детали, закруг­ления кромок и т. д., затем операцию выборки пазов гнезд в де­талях и продолговатых отверстий, сверление круглых отверстий и окончательную зачистку поверхности для подготовки ее к от­делке.

Предлагаемая последовательность технологических операций по окончательной обработке иногда может изменяться в зави­симости от конкретных условий. При этом руководствуются тем, чтобы последующая операция механической обработки устра­няла возможные дефекты предыдущей, а предыдущая исклю­чала необходимость излишнего удаления материала при обра­ботке на последующей операции.

Как показывает практика, всякая последующая операция ме­ханической обработки древесины обычно обеспечивает более высокую точность, но требует более высокой квалификации, более трудоемка и дороже предыдущей. Учитывая это положе­ние, последовательность операций по механической обработке заготовок следует назначать таким образом, чтобы максималь­ные объемы работы по формированию детали осуществлялись на предыдущих операциях.

Последующие операции должны быть менее материалоем-кими по резанию древесины. Пояснить сказанное может необхо­димость предварительного фрезерования заготовки и последую­щее сверление отверстий в тех местах, где удаляется слой древе­сины фрезерованием (рис. 116). Если в приведенной на рисунке заготовке не учесть этой последовательности, то на опе-

 

 

 

 

Рис. 116. Влияние последовательности технологических операций на точность: а — сверление отверстий после фрезерования; б — то же до фрезерования

 

рацию по выборке отверстий потребуется затратить излишнее время, необходимое для сверления отверстий в слое заготовки, который потом должен будет удален последующим фрезерова­нием. При этом расположение отверстий будет менее точным в том случае, если сверлят их на большую глубину, из-за ук­лона осевой линии сверла. Погрешность расположения центров отверстий в детали, как видно из рис. 116, определяется из со­отношения

 

∆ = htga. (128)

 

При а = const величина погрешности ∆ пропорциональна глу­бине сверления h.

Возможную последовательность технологических операций по окончательной обработке брусковых заготовок можно пред­ставить схемой.

 

 

→ Фрезерование → Выборка пазов и продолговатых гнезд →Сверление

круглых отверствий → Подготовка к отделке → Фрезерование

 

← Формирование шипов ← Выборка пазов продолгова­тых гнезд ←

Формирование шипов. Брусковые детали чаще всего исполь­зуют для формирования рамок с помощью шипов и проушин. Используемые для этой цели шипы принято называть рамными. Рамные шипы и проушки формируют на шипорезных станках. Шипорезные станки для формирования рамных шипов и про­ушин бывают односторонние и двусторонние. Шипорезные станки в зависимости от технологии формируют по принципу агрегатирования. Они имеют агрегатные силовые головки, за­крепляемые на отдельных суппортах. Некоторые переходы тех­нологической операции формирования шипов и проушин осу­ществляются последовательно путем перемещения заготовки с одной позиции к другой.

На рис. 117 показаны схемы формирования шипов на спе­циализированных шипорезных станках. Шипы небольших раз­меров можно формировать и на фрезерном станке, используя соответствующую технологическую оснастку. Технологический процесс в этом случае немного видоизменяется. Заготовка перед формированием шипов на фрезерном станке должна быть отор-цована на торцовочном станке. Формируют шипы на фрезер­ном станке по упорам. Точность изготовления детали зависит от точности ее предварительного торцевания. При формирова­нии шипов фрезерными головками резание производят поперек волокон и по торцам. Наиболее часто встречающийся дефект при этом — скалывание углов шипа со стороны задней кромки у последнего бруска. Для предупреждения этого пользуются подпорным бруском, который устанавливают на каретке у на­правляющей линейки. Такой закладной брусок лучше изготов­лять из древесины твердых пород.

Точностью формирования шипов и проушин обеспечивается точность исполнения всех последующих операций по оконча­тельной механической обработке заготовок и определяется окон­чательная точность детали. Большое влияние на точность фор­мирования шипов, кроме состояния станка и точности его на­стройки, оказывают условия базирования заготовок на каретке. Особое внимание этим вопросам необходимо уделять при ис-

 

 

 

Рис. 117. Схемы формирования ши­пов на специализированных станках: а — шипорезных; б — фрезерных

 

пользовании станков с ручной подачей, когда детали бази­руются на столе каретки са­мим рабочим.

Шипы и проушины на обоих концах заготовки дол­жны формироваться при ис­пользовании одной и той же опорной базисной поверхности заготовки. При установке за­готовки необходимо следить, чтобы между заготовками и на их базисных поверхностях не было опилок и стружек. Подача должна осущест­вляться плавно, без рывков. Скорость ручной подачи зави­сит от площади сечения сни­маемого слоя, регулируется рабочим интуитивно: от 11 м/мин при 100 мм² до 3 м/мин при 800 мм². Схема организации рабочего места у

шипорезного станка пока­зана на рис. 118. Двусторон­ние шипорезные станки более производительны. Они более уни­версальны, могут использоваться также для торцевания щито­вых заготовок в размер, легко встраиваться в поточные линии. Их производительность в 3—5 раз выше односторонних шипо­резных станков. Средняя точность изготовления рамных шипов зависит от номинального размера шипа по толщине и исполь­зуемого станка: предельные отклонения изменяются от ±0,2 до ±0,6 мм. Отклонения по углу между плоскостью заплечиков шипа и кромкой бруска ±2°.

Шипы, формируемые на концах прямоугольных заготовок, имеют форму сечения в виде прямоугольника. У срединных ши­повых соединений гнездо изготавливается обычно сверлами или концевыми фрезами, поэтому ограничивающие гнездо поверх­ности получаются закругленными по радиусу сверла или кон­цевой фрезы. Для получения плотного соединения при сопря­жении такого гнезда с плоским шипом необходимо закруглить его кромки по радиусу сверла соответственно торцовой стенке гнезда. Для этого пользуются методом обжима шипа в пресс-

 

118. Организация рабочих мест у станков:

а-односторонний шипорезный: б-ШЛХА; г – вертикальный фрезерный; д – цепно-долбежный; е – сверлильно-пазовальный; ж-вертикально-сверлильный

 

форме (рис. 119). Необходимое усилие обжима обеспечивается пневмоцилиндром или эксцентриковым прессом. Для повыше­ния производительности пресс-форму делают двусторонней, обеспечивающей одновременный обжим двух деталей. Форми­руют ящичные шипы на ящичных шипорезных станках или на фрезерных со специальными приспособлениями.

Прямые ящичные шипы формируют на простейших специа­лизированных станках. Принцип действия таких станков пока­зан на рис. 120. В качестве режущего инструмента использован набор фрез l, закрепленных на шпинделе станка. Ширина фрез соответствует ширине проушки. Ширина прокладок 2 между фрезами должна соответствовать толщине шипа. Соотношение размера прокладки и ширины фрезы должно соответствовать посадке для ящичного шипового соединения с установленными значениями натягов и зазоров. Заготовки до формирования прямых ящичных шипов на таких шипорезных станках должны

 

 

 

 

 

Рис. 119. Обжим углов рамных шипов:

положение шипа до обжатия; 2 — при обжатии; 3 — обжим двух деталей одновременно

 

 

 

Рис. 120. Схемы формирования шипов:

а —прямых; 1— фрезы; 2—прокладки; 3 — заготовка; б — «ласточкин хвост»; А, Б — заготовки; С — подвижный стол; Ф — фрезы

 

быть точно сторцованы. Схема организации рабочего места у шипорезного станка для формирования прямых ящичных ши­пов показана на рис. 118, б. Имеются двусторонние шипорез­ные станки для формирования ящичных шипов- Устройство привода их аналогично устройству у двусторонних рамных ши­порезных станков. На этом станке осуществляется и торцева­ние заготовок. Шипы формируют на каждой стороне заготовки вертикально перемещающимся суппортом с фрезами, фиксируя и этот момент положение заготовок. Станок работает по пози-ционно-проходному принципу.

Для формирования полупотайных шипов «ласточкин хвост» используют специальные многошпиндельные станки ШЛХА, ос­нащенные концевыми фрезами, имеющими форму опрокинутого усеченного конуса. В таких станках шипы формируются одно­временно у обоих заготовок, сопрягаемых под прямым углом. Обе заготовки закрепляют на каретке станка под прямым углом друг к другу. Заготовка, в которой формируются шипы, ста­вится вертикально, а другая горизонтально, со смещением в сторону на величину шага, равного расстоянию между осями шпинделей, как показано на рис. 120, б. При надвигании ка­ретки фрезы прорезают в вертикальной заготовке проушины и, углубляясь далее, в горизонтальной заготовке также форми­руют проушины на глубину равную толщине вертикально рас­положенной заготовки. Поскольку концы гнезд в горизонтально расположенной заготовке получаются закругленными, необхо­димо закруглить также и стенки шипов, формируемых в верти­кально расположенной заготовке. Для этого каретка на станке ШЛХА при выходе фрез из вертикальной заготовки имеет сложное перемещение в горизонтальной плоскости, обеспечива­ющее закругление фрезами боковых стенок шипов со стороны, обращенной к фрезам.

Сложное движение обеспечивается соответствующим меха­низмом автоматически. Производительность таких станков не­велика. Для нормальной работы станков ШЛХА необходимо иметь комплекты высокоточных концевых фрез на всю ширину заготовки. При заточке концевых фрез нарушается идентич­ность их размеров и формы, что приводит к ухудшению каче­ства шипового соединения. Шиповое соединение на полупотай­ной шип «ласточкин хвост» является нетехнологичным для со­временных условий производства и применяется только в ис­ключительных случаях. Более простым и технологичным явля­ется полупотайное соединение на ус зубчатым шипом. Такое соединение можно изготовить на фрезерном станке или ящич­ном шипорезном станке, используя соответствующие фрезы и приспособления. Точность изготовления ящичных шипов зави­сит от состояния оборудования и инструмента; отклонения раз­меров изменяются в пределах от ±0,2 до ± 0,5 мм.

 

 

Фрезерование. Технологическая операция фрезерования яв­ляется наиболее универсальной. С помощью фрезерования можно получить любую форму детали. Фрезерование в про­цессе окончательной обработки заготовок используют для полу­чения различных профилей по сечениям и длине заготовки. Фрезерованием можно обрабатывать бруски, щиты и сбороч­ные единицы в виде рамок и коробок. Фрезерование осущест­вляют на фрезерных станках. В зависимости от вида работы при фрезеровании используют соответствующие фрезерные станки. Фрезерование по положению режущей кромки к оси

 

 

Рис. 121. Виды фрезерования:

/ — цилиндрическое; 2 — торцовое; 3 — коническое; 4 — торцово-коническое;

5 — торцово-цилиндрическое; 6 — цшшндро-коническое; 7, 8 — фасонное; У— открытое; 10 — за­крытое

 

вращения инструмента разделяют на цилиндрическое и торцо­вое. В сочетании этих исходных положений может быть кони­ческое фрезерование и более сложные сочетания из этих основ­ных исходных элементов. На рис. 121 показаны принципиально отличающиеся варианты процесса фрезерования.

Фрезерные работы по окончательной обработке заготовок по методу их осуществления различают четырех типов: 1) фрезе­рование прямолинейных заготовок по линейке; 2) фрезерование криволинейных заготовок по кольцу и шаблону; 3) фрезерова­ние поверхности двойной кривизны; 4) торцовое фрезерование по копиру. Фрезерование прямолинейных заготовок по линейке выполняют на вертикально-фрезерных станках с нижним рас­положением шпинделя. Выполняют три вида таких работ: 1) вы­верку гладких поверхностей, преимущественно кромок, под пря­мую плоскость; 2) сквозное фрезерование профиля; 3) несквоз-

 

Рис. 122. Фрезерование по линейке:

а — сквозное; б — по упорам

 

ное фрезерование профиля. В этих случаях фрезерование вы­полняется с помощью направляющей линейки (рис. 122).

 

Используя профильные фрезы, можно по длине прямоли­нейной заготовки фрезеровать постоянный профиль сечения без изменения габаритного размера. В этом случае используют сплошную линейку с прорезью для фрезы или обе части ли­нейки устанавливают одинаково, ближе к оси на величину, не­обходимую для получения всех частей профиля по сечению за­готовки. Для удобства работы в таких случаях используют прижимные устройства, устанавливаемые в зоне резания. При­менение прижимов делает работу станочника более простой и безопасной, хотя усилие на подачу при этом увеличивается. При фрезеровании однотипных заготовок в массовом производ­стве фрезерные станки оснащаются устройствами механической подачи с помощью роликов или цепей. Это облегчает и упро­щает труд рабочего.

 

 

 

Применение типовых устройств механизированной подачи возможно на фрезерных станках только при сквозном фрезеро­вании. Такую работу рациональнее осуществлять на четырех­сторонних продольно-фрезерных станках, совмещая первичную и окончательную обработку заготовок одним проходом. Не­сквозное фрезерование или фрезерование профиля на части длины заготовки выполняют на фрезерном станке по упорам, устанавливаемым на направляющей линейке. Заготовку перво­начально устанавливают на столе, прижимая ее задним торцом к упору (рис. 122, б), затем прижимают к линейке и надвигают вперед до другого упора. Положение упоров относительно оси режущего инструмента определяется в зависимости от длины фрезеруемой части и ее положения относительно концов заго­товки по формулам:

 

l₃ = l+l₁ ; l₄ =l+l₂ (129)

Расстояние между упорами 1 = l₃ + l₄=2 ι + ι =2ι + ι₁+ ι2. Значение символов показано на рис 122, б. Точность фрезерования сквоз­ного профиля зависит от глубины и ширины отбора. Чем глубже и шире фрезеруемый профиль, тем больше пределы отклоне­ний. По глубине отбора предельные отклонения размеров про­филя находятся в пределах ±0,5—1 мм, а по ширине ±0,3—0,75 мм.

Принцип фрезерования криволинейных заготовок по кольцу и шаблону показан на рис. 123. Фрезеровать можно по замкну­тому или незамкнутому контуру заготовки. По замкнутому кон­туру обычно фрезеруют кромки щитовых деталей. Для этого ис­пользуют специальную оснастку, называемую цулагой, и кольцо, которое позволяет при фрезеровании копировать форму шаб­лона на заготовке. Цулага состоит из шаблона, соответствую­щего профиля, линейки и упора, базирующих заготовку в цу-лаге относительно шаблона, и зажимного устройства. Зажимное устройство цулаги может быть эксцентриковым, винтовым или пневматическим. Заготовку крепят к цулаге, базируя по ли­нейке и упору. Цулагу перемещают по столу фрезерного станка так, чтобы шаблон своей рабочей поверхностью непрерывно со­прикасался с кольцом, базируя при этом постоянно определен­ным образом заготовку относительно фрезы. Фреза будет об­рабатывать заготовку соответственно по контуру кромки шаб­лона. Цулага должна обеспечивать необходимую точность базирования заготовки по отношению к шаблону и надежное. крепление ее во время работы. Положение базирующей ли-¹ нейки цулаги относительно рабочего профиля шаблона опреде­ляется в зависимости от диаметров фрезы, кольца и требуемого размера готовой детали по формуле

 

В=А+(D+/2) – (Dф/2). (130)

 

 

Значение символов в этой формуле показано на схеме рис. 123, б. Цулаги могут быть односторонние и двусторонние. Двусторонняя цулага (рис. 123, г) имеет две базирующие по­верхности, позволяющие устанавливать заготовку по уже обра­ботанной криволинейной поверхности. Порядок фрезерования в такой цулаге следующий. Заготовку I помещают в соответ­ствующую сторону цулаги для необработанной заготовки. На другую сторону цулаги устанавливают заготовку II, уже имею­щую обработанную кромку. Обработанной кромкой деталь ба­зируют в цулаге по линейке соответствующей формы и упору.

 

 

Рис. 123. Фрезерование криволинейных заготовок по кольцу:

 

а — принципиальная схема; 1 — шаблон; 2— фреза; 3 — кольцо; 4 —линейка;

5 — за­жимное устройство; 6 —упор; 7 —заготовка; б-расчетная схема:

I — линейка; 2 — заготовка; 3— фреза; 4 — кольцо; в — схема при верхнем положении кольца: 1 — шаблон; 2 — кольцо; 3— фреза; 4— заготовка;

г — двусторонняя цулага; I— заго­товка до обработки; II— заготовка, обработанная с одной стороны

Затем на фрезерном станке последовательно обрабатывают одну и другую заготовки. После этого заготовку II, обработан­ную с обеих сторон, снимают, заменяя ее заготовкой I, а на ее место устанавливают новую. Такой порядок обработки повто­ряется периодически.

Цулаги — оснастку для обработки заготовок криволинейных деталей проектируют и изготовляют непосредственно на пред­приятиях в процессе постановки продукции на производство. Требования к точности изготовления цулаги определяются не­обходимой точностью детали. Размер детали, обработанной

 

в цулаге, определяется размерами шаблона, кольца и режущего инструмента. Изменение любого из этих размеров приведет к изменению размера готовой детали. Чтобы размер детали не изменялся при уменьшении диаметра фрезы в результате переточек, необходимо уменьшить диаметр кольца или изме­нить положение базирующей линейки цулаги относительно шаб­лона. Подгонку размеров цулаги можно делать периодически, изменять размер кольца практически сложно. Поэтому в мас­совом производстве целесообразно использовать сборные фрезы с профильными ножами или с неизменяющимся при переточке радиусом резания. Размер детали может изменяться также из-за износа рабочей кромки шаблона. Расстояние от базирую­щей линейки цулаги до кромки шаблона следует периодически проверять, а износ компенсировать приклеиванием на кромку полоски соответствующей толщины. При фрезеровании по кольцу оно может быть укреплено на шпинделе выше или ниже фрезы, как показано на рис. 123, б, в. Верхнее расположение кольца делает работу на фрезерном станке менее опасной. Место резания закрыто шаблоном. При этом базируют заго­товку непосредственно по столу фрезерного станка. При пра­вильной форме базовых поверхностей заготовки можно полу­чить более точное положение профиля по ширине заготовки. Но при этом увеличивается амплитуда биения шпинделя, переда­ваемая через кольцо и шаблон к заготовке. Кроме того, услож­няется удаление стружки из зоны резания. Для устранения передачи вибрации шпинделя через кольцо и шаблон к детали целесообразно кольцо закреплять не на вращающемся шпин­деле, а на специальной неподвижной втулке, которая прикреп­лена к столу фрезерного станка соосно со шпинделем. При фре­зеровании небольших деталей вместо кольца к столу можно крепить неподвижно дужку. Рабочая часть дужки оформлена в виде половины окружности, центрируемой относительно оси шпинделя по определенному радиусу. Радиус ее учитывается при конструировании цулаги в форме рабочей кромки шаб­лона.

При фрезеровании прямослойных заготовок по криволиней­ному профилю на отдельных участках резание производится по встречному косослою, приводящему к сколу. Это особенно опасно на конце заготовки при выходе фрезы. Для преодоления этих трудностей используют двухшпиндельные фрезерные станки, на которых устанавливают фрезы одинаковые, но рабо­тающие при вращении шпинделей в разные стороны. Обраба­тывают сложные детали в таком случае в зависимости от направления волокон и профиля то на одном, то на другом шпинделе, обеспечивая при этом получение качественной по­верхности. Аналогичный эффект достигается при фрезеровании с попутной цодачей, когда направление резания и подачи совпа-

 

Дает. Такой прием работы может быть осуществлен только на станках, имеющих механизированную подачу.

При встречном фрезеровании усилие резания плавно воз­растает от нуля до максимума в конце образования стружки. При попутном фрезеровании, наоборот, усилие уменьшается от максимума в начальный период до нуля в конце. Очевидно, при попутном фрезеровании поверхность обработки будет более ровной, отсутствуют причины, обусловливающие сколы волокон древесины. При попутной подаче усилие резания совпадает с направлением подачи. Это может привести к затягиванию заготовки, нерегулируемой подаче на резец и нарушению про­цесса фрезерования. Только механизированная подача при этом обеспечит поддержание установленной и нормируемой величины подачи на резец.

Для достижения высокой производительности и требуемого качества поверхности современные фрезерные станки имеют высокую частоту вращения шпинделей, обеспечиваемую при­менением преобразователей частоты тока. Фрезерные станки относятся к особо опасным из-за высоких скоростей резания и легкой досягаемости режущего инструмента. При организации работы на фрезерных станках необходимо учитывать сложность фрезеруемого профиля, материал и площадь сечения фрезеруе­мого слоя. Скорость подачи при ручном фрезеровании опреде­ляется предельно допустимым усилием подачи с учетом массы детали и цулаги от 1 до 15 м/мин. При этом она может иметь в зависимости от профиля различное значение при фрезерова­нии одной и той же детали. При механизированной подаче ско­рость подачи постоянна и в основном устанавливается в зави­симости от требований, предъявляемых к поверхности детали. Она может быть определена по номограмме, рис. 124. При фре­зеровании твердых пород скорость подачи должна быть в 1,5 раза ниже, чем при фрезеровании мягких. При фрезеровании по кольцу обычно скорость подачи на 25—40 % ниже, чем при фре­зеровании по линейке.

Для механизации процесса фрезерования на фрезерных станках с нижним расположением шпинделя иногда ниже фрезы на шпинделе концентрически устанавливают звездочку, приво­димую самостоятельным электродвигателем через редуктор. На кромке шаблона, по которому производится обработка, закреп­ляется втулочно-роликовая цепь с шагом, равным шагу зубьев звездочки. Когда шаблон прижимается к кольцу, зубья звез­дочки входят в гнезда цепи и проталкивают шаблон, осуществ­ляя подачу. Шаблон может прижиматься к кольцу с помощью суппорта, перемещаемого в пазах стола, имеющего ось для установки шаблона, или роликовыми прижимами.

При массовом производстве криволинейных деталей фрезе­рование производят на карусельно-фрезерных станках (рис. 125)

 

 

 

Рис.124. Графическая модель связи параметров фрезерования профилей

 

или специализированных — СТ400А. Такие станки имеют вра­щающийся круглый стол 1, на котором закреплены шаблоны 2 для обрабатываемых заготовок 3. Заготовки в шаблонах бази­руются по линейке и упору и закрепляются с помощью автома­тически действующих пневмоприжимов. Два электрифицирован­ных шпинделя 4 с фрезами 6 и копирующими шпинделями закреплены на суппортах 5, которые сжатым воздухом прижима­ются копировальными роликами к рабочим кромкам шаблонов. Копировальные ролики установлены соосно с фрезами. Поэтому при вращении стола фрезы обрабатывают заготовки соответ­ственно профилю кромок шаблона. Фреза первого по ходу за­готовки шпинделя может обрабатывать начерно, снимая основ-

 

 

 

 

 

Рис. 126. Схемы копиравально-фрезерных станков:

а-горизонтальный; в-вертикальный

 

ной слой, а вторая зачищает поверхность. Для уменьшения вероятности сколов при фрезеровании на карусельно-фрезерных станках на втором шпинделе возможно применениеипопутной подачи. Наряду с двухшпиндельными станками имеются одношпиндельные фрезерные станки с карусельным столом. Прин-

 

цип действия их аналогичен описанному. Для изготовления де­талей сложных криволинейных форм используют копировально-сЬрезерные станки-автоматы. Принципиальная схема действия такого стайка показана на рис. 126, а. Станок имеет рабочий стол I, совершающий возвратно-поступательные движения в го­ризонтальной плоскости, как показано стрелками. Стол имеет два центра 9 для базирования заготовки во время фрезерова­ния ее со всех сторон. Подлежащие обработке заготовки 6 за­гружают сто^пой в бункер 5. При крайнем левом положении стола как показано на схеме пунктиром, толкатель 7, приво­димый в двй^жение гидроцилиндром 8, выталкивает нижнюю в стопе заготовку из бункера на загрузочный стол 4 до упора в линейку 3, где заготовка автоматически зажимается цент­рами 9 Пой дальнейшем перемещении стола вправо заготовка обрабатывается с четырех сторон фрезерными головками, из которых головки 10 и 11 фрезеруют верхнюю и нижние пласта, а головки 12 и 13 — боковые. Формы фрезерования достигаются при помощи пространственного шаблона-копира 2, по которому обкатываются копировальные ролики, связанные через систему рычагов с фрезерующими головками.

На схеме показана кинематическая связь копира только
с одной Фрезерной головкой. Аналогичные связи имеют все ос­
тальные головки. При достижении столом крайнего правого
положения обработанная заготовка автоматически освобожда-
иентров и сбрасывается в приемное устройство, а стол
станка холостым ходом возвращается в исходное положение,
д _еция необходимого качества обработки шпиндели

Арезерньгх головок имеют частоту вращения 12000 мин-', ско­рость попачй при этом может быть до 15 м/мин, скорость хо­лостого хода стола 30 м/мин. Имеются копировально-фрезерные станки паботающие по иному принципу. В них копир и заго-имеют возможность синхронно поворачиваться вокруг оси центров их захвата, а фрезерующая головка имеет жесткую связь с копировальный коликом, который обкатывает копир при его повороте и при перемещении каретки. Благодаря такой кон­струкции станка получают детали сложной конфигурации. Так, можно сблокировать с одним копиром обработку нескольких заготовок благодаря параллельному совмещению операции. Фрезерование канавок, гнезд и сложных контуров у заготовок выполняют на копировально-фрезерных станках с верхним рас­положением шпинделя. Принципиальная схема такого станка

покячяня на рис.126, б.

В стол 3 станке есть выступающий палец-копир 1. По одной оси с копиром над столом находится высокооборотный электро­двигатель 5 несущий шпиндель со сменной концевой фрезой 6.. Заготовку 4 для обработки крепят в специальном шаблоне 10. На нижней стороне шаблона изготавливают пазы по контуру,

 

 

 

который необходимо сделать в заготовке фрезерованием. Шаб­лон устанавливают на столе так, чтобы палец копира находился в пазу шаблона. Перемещение шаблона по столу ограничива­ется пальцем и фермой имеющегося паза. Электродвигатель с фрезой может перемещаться в вертикальном направлении и опускаться до упора винта 7 в одну из головок 8 поворотной площадки 9. Винтом 7 и высотой упорных площадок можно ус­танавливать глубину фрезерования концевой фрезы. Подни­мают механизм резания с помощью педали 2. Точность обра­ботки на таком станке определяется точностью базирования за-

 

 

Рис. 127. Схема линии двустороннего фрезерования брусковых заготовок

СТ405: / — участок загрузки,; // — участок фрезерования; /// — участок выгрузки заготовок

 

 

готовок в шаблоне. Для получения необходимого качества об­работки частота вращения концевых фрез должна быть свыше 18000 мин-¹.

На рис. 127 показана схема высокопроизводительной линии двустороннего профильного фрезерования брусковых заготовок СТ405. Линия может работать в наладочном или автоматиче­ском режиме. При наладочном режиме все агрегаты управля­ются с центрального пульта. Линия включает три участка: за­грузки /; двустороннего фрезерования II и разгрузки III. Кон­тейнер с уложенными заготовками помещают на подъемный загрузочный стол 10 и по верхнему ряду заготовок устанавли­вают уровень загрузки. Толкателем 11 верхний ряд заготовок сталкивается на промежуточный стол 12 до ограничительной линейки. По промежуточному столу заготовки сдвигаются тол­кателем 13 на наборный стол 14. Толкатели 11 и 13 работают периодически. Наборный стол 14 смещается вниз на шаг после каждого срабатывания толкателя 13. После набора пакета за­готовок в нижнем положении стол 14 дает команду на пере­нос пакета перекладчиком 5 на каретку 3 с копиром. На ка-

 

 

м/мин. После возвращения каретки в исходное положение 9 зажимы освобождаются, пакет переносится на ро­ликовый конвейер 4, по которому он перемещается до упорной линейки и после чего сталкивается на стол 7 и далее на подъ­емный стеллаж 8. Толкатель 6 используется для сталкивания деталей в контейнер при наладочном режиме работы. Имеются поточные линии, обеспечивающие профильное фрезерование кромок с последующим их облицовыванием по способу «Софт-форминг». Виды профилей кромок, облицованных таким мето­дом, показаны на рис. 128.

 

Рис.

 

 

128. Виды кромок, получаемых фрезерованием и облицовыванием методом «Софтформинг»

 

 

дины. Его положения в гнезде не ограничевается боковыми стенками. Этот вид шипового соединения можно применять только там, где не нужно точного базирования шипа в гнезде, он не испытывает действия усилий, направленных на его кромку, а образующие зазоры по кромкам не видны в изделии. Такие соединения используют для установки средних брусков в рамках и бобышек, применяемых для увеличения жесткости рамок и коробок. На цепно-долбежных станках гнезда выбирают фрезерной цепью.

Заготовку базируют на столе станка по линейке и упору. В зависимости от требуемого размера отверстия выбирают цепочку и линейку. После установки линейки с цепочкой на суппорт регулируют рабочий ход суппорта относительно стола с учетом нужной глубины отверствия или гнезда. Прижимную линейку стола устанавливают так, чтобы цепь располагась на нужном расстоянии от боковых поверхностей заготовки. С помощью боковых передвижных ограничителей и упора регулируют величину перемещения стола, определяющего длину изготавливаемого гнезда и его положения относительно торца заготовки.

Изготавливаемые на цепно-долбежном станке гнезда имеют закругленные углы дна. Чтобы обеспечить плотность соединения шипа с таким гнездом по периметру, необходимо гнездо выбирать с запасом в глубину не менее чем на величину радиуса концевого ролика направляющей линейки плюс тощина фрезерной цепочки по кромкам резания. Наименьшие размеры гнезд, изготавливаемых с применением фрезерных цепей и направляющих линеек, ограничены минимальными звеньями фрезерных цепей 40х мм. Наибольшие размеры гнезд, выбираемых за одну установку, по ширине определяются шириной цепочки, а по длине величиной возможного перемещения стола станка – примерно 400 мм. Одно гнездо или отверстие в заготовке

⇐ Предыдущая30313233343536373839Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: