Л.В. Рыжикова Сверление. Фрезерование

1

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1. Научиться закреплять сверло на токарно-винторезном станке, назначать режимы резания при сверлении, производить сверление отверстий.

1.2. Научиться закреплять свёрла и заготовки на вертикальносверлильном станке.

1.3. Практическое выполнение сверления на сверлильном станке.

1.4. Ознакомление с различными видами фрезерных работ, классификацией инструментов.

1.5. Ознакомление с фрезерными станками.

1.6. Приобретение практических навыков.

2. ПОРЯДОК РАБОТЫ

2.1. Ознакомиться с процессом сверления, изучить конструкцию спирального сверла.

2.2.Изучить приёмы работы при сверлении и рассверливании сквозных и глухих отверстий на токарно-винторезном станке.

2.3.Изучить приёмы сверления на сверлильном станке.

2.4.Выполнить практическую часть работы по сверлению отверстий согласно инструкционной карте.

2.5.Изучить классификацию фрез.

2.6.Ознакомиться с основными частями фрезерных станков и приёмами работы.

2.7.Произвести практические работы по обработке плоских поверхностей на горизонтально - фрезерном станке согласно инструкционной карте.

3.ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

3.1. Сверление отверстий.

3.1.1. Сверление отверстий на токарном станке. Спиральное сверло. По форме цилиндрические отверстия бывают гладкие, ступенчатые, с канавкой, с фаской, с нарезанной резьбой. Отверстия

могут быть глухие и сквозные.

2

Приблизительно 30% операций механической обработки – сверление. Это процесс образования отверстий в сплошном материале режущим инструментом.

Наиболее распространённым инструментом для сверления отверстий являются спиральные свёрла.

Сверло состоит из рабочей части, шейки и хвостика. Часть сверла, на которой расположены две режущие кромки, называется режущей частью (рис.1,а). При заточке сверла контролируют угол при вершине 2ϕ (рис. 1,б), который для обычных спиральных свёрл составляет 118 -

120° .

Рис.1. Части и элементы спирального сверла

Режущие кромки связаны на рабочем корпусе поперечной кромкой. По наружной поверхности сверла прошлифованы узкие направляющие ленточки. Спиральные канавки служат для вывода стружки и подачи охлаждающей жидкости в зону резания. Стенка винтовой канавки образует переднюю поверхность.

Для того, чтобы сверло не заклинивало в отверстии, оно имеет обратный конус, который составляет около 1° .

Хвостовик служит для закрепления сверла. Хвостовик может иметь цилиндрическую и коническую форму. Конические хвостовики

4

позволяющего вести обработку нескольких отверстий без перезакрепления обрабатываемой детали.

Процессы сверления выполняются при двух совместных движениях: вращении инструмента – главном движении и поступательном движении вдоль оси – движении подачи.

Скорость резания

v= 1π000Dn , (м/мин)

где D – наружный диаметр инструмента.

Рис. 2. Внешний вид станка модели 2Н135-1:

1 – фундаментальная плита; 2 – плавающий стол; 3 – поворотный стол; 4 – колонка; 5 – шпиндель; 6 – сверлильная бабка

Подача на оборот S, (мм/об) – перемещение сверла вдоль оси за один его оборот, зависит от заданной шероховатости, прочности сверла и жёсткости закрепления заготовки.

Глубина резания t, (мм) – расстояние от обработанной поверхности до оси сверла: t = D/2.

Многие станки не имеют механической подачи и перемещение инструмента осуществляют вручную, плавно нажимая на рукоятку подачи.

5

Сверление применяют для получения неответственных отверстий, служащих для облегчения деталей, отверстий под крепёжные болты, заклёпки, шпильки и т.п., отверстий, предназначенных для дальнейшей обработки: рассверливания, нарезания резьбы и др.

3.2. Общие сведения о фрезеровании. Фрезерные станки.

3.2.1. Фрезерование является одним из наиболее распространённых методов обработки плоских и различных фасонных поверхностей, нарезания резьбы, шлицев, зубьев колёс и других деталей. При вращении фрезы зубья последовательно входят в работу и срезают припуск обрабатываемого материала. На рис. 3 приведены примеры работ, выполняемых на фрезерных станках различными типами инструмента.

Среди всех видов лезвийного инструмента фрезы выделяются наибольшим разнообразием. Все фрезы по конструкции или по форме зуба бывают двух типов: с остроконечными зубьями и с затылованными.

Фрезы изготавливают с мелким и крупным зубом.

Фрезы делятся по месту расположения режущих зубьев на корпусе:

-цилиндрические (рис. 3, а);

-торцовые (рис. 3, г,д);

-дисковые – односторонние (отрезные), двух- и трёхсторонние

(рис. 3, б);

-концевые (рис. 3, в);

-фасонные (рис. 3, е);

-угловые: (рис. 3, а) одноугловые, (рис. 3, б) двухугловые;

-червячные и другие.

По направлению зубьев относительно оси: - прямозубые - ω = 0 (рис. 3, б,д),

-со спиральным зубом - ω > 0 (рис. 3, а,в,г). По способу установки на станке:

-насадные (рис. 3, а,б,е), устанавливаемые на оправку, причём для обработки многих поверхностей на одной оправке может быть закреплён набор фрез (до 6 шт.);

-хвостовые (рис. 3, в,г,д) – с коническим или цилиндрическим хвостовиком, закрепляемые непосредственно в шпинделе станка.

По виду инструментального материала: быстрорежущие, твёрдосплавные, алмазные, эльборовые.

По конструкции: цельные, сборные.

6

Рис. 3. Виды фрезерования

Главное движение при фрезеровании – быстрое вращение инструмента вокруг оси, а движение подачи – медленное поступательное перемещение заготовки, закреплённой на столе.

3.2.2. К фрезерным станкам относятся горизонтальные, продольные, карусельные, барабанные, копировальные, шпоночнофрезерные и др.

Наиболее универсальными и широко распространёнными в учебных мастерских являются консольно-фрезерные станки, которые в зависимости от расположения шпинделя делятся на горизонтальнофрезерные, вертикально-фрезерные.

Станки состоят из станины, консоли, которая несёт на себе каретку со столом, коробки скоростей со шпинделем, коробки подач и органов управления (рис. 4 и 5).

Станина, устанавливаемая на основании станка, служит для крепления всех узлов и механизмов станка. Некоторые узлы станка, такие, как коробка скоростей, шпиндель, механизм подачи движения к коробке подач, расположены внутри станины, другие узлы станка – консоль, стол, хобот (у горизонтально-фрезерных станков) - находятся на наружных поверхностях станины. На передней стенке станины имеются вертикальные направляющие для консоли, выполненные в

7

виде ласточкиного хвоста, а наверху – горизонтальные направляющие для хобота.

Рис. 4. Горизонтально-фрезерный станок:

1 – шпиндель; 2 – хобот; 3 – подвеска; 4 – станина; 5 – стол; 6 – каретка; 7 – консоль; 8 – фундаментная плита

Коробка скорости движения подач служит для изменения движения подач стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях.

Хобот имеется у горизонтально- и универсально-фрезерных станков и служит для правильной установки и поддержки фрезерной оправки.

Консоль представляет собой жёсткую чугунную отливку, установленную на вертикальных направляющих станины. Снизу она поддерживается стойкой, в которую вставлен телескопический винт для подъёма и опускания консоли. На консоли имеются горизонтальные направляющие для салазок.

Салазки – промежуточное звено между консолью и столом станка. По верхним направляющим салазок движется стол в продольном направлении, а нижняя часть салазок перемещается в поперечном направлении по верхним направляющим консоли.

На столе укрепляют заготовки, зажимные, делительные и другие приспособления. Для этой цели рабочая поверхность стола имеет

8

продольные Т-образные пазы. Перемещения стола, салазок и консоли сообщают заготовке продольную, поперечную и вертикальную подачи по отношению к фрезе, установленной в шпинделе.

Рис. 5. Вертикально-фрезерный станок:

1 – станина; 2 – шпиндельная головка; 3 – шпиндель; 4 – стол; 5 – каретка; 6 – консоль; 7 – фундаментная плита

Шпиндель получает движение от коробки скоростей, служит для вращения режущего инструмента.

Коробка скоростей предназначена для передачи вращения от электродвигателя шпинделю станка и изменения частоты вращения последнего.

Вертикальный консольно-фрезерный станок отличается от горизонтально-фрезерного отсутствием хобота и имеет вертикально расположенный шпиндель с поворотной головкой 2 (рис. 5), которая может поворачиваться в вертикальной плоскости на угол 0...45° в обе стороны.

Рабочее место фрезеровщика состоит из фрезерного станка; технологической и организационной оснастки; элементов, обеспечивающих охрану труда и санитарно-гигиенические условия

9

работы. Правила техники безопасности при работе на фрезерных станках указаны в инструкции.

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчёт должен содержать схему процесса сверления на токарновинторезном и вертикально-сверлильном станках с указанием движений резания, эскиз спирального сверла, чертёж обрабатываемой детали. Должны быть отражены основные виды фрезерования, классификация фрез, фрезерных станков. Даны основные части станков и их назначение.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Назовите основные части и элементы спирального сверла.

2.Расскажите о приёмах сверления на токарном станке.

3.Основные части вертикально - сверлильного станка, их назначение.

4.Какие поверхности можно получить на фрезерных станках?

5.Классификация фрез:

-по месту расположения зубьев;

-по способу установки на станке;

-по конструкции.

6.Какое движение при фрезеровании является главным, какое – движение подачи?

7.Назначение консоли, стола, хобота и шпиндельной головки фрезерных станков.

6.ИНСТРУКЦИОННАЯ КАРТА

6.1. Сверление отверстий на токарном станке.

Оснащение рабочего места: трёхкулачковый сверлильный патрон, спиральное сверло диаметром 8 мм, 15 мм с цилиндрическим хвостовиком и диаметром 20 мм с коническим хвостовиком, заготовка диаметром 20-30 мм длиной 60-70 мм, переходная коническая втулка.

Произвести подбор и установку свёрл в сверлильном патроне и пиноли задней бабки.

Произвести сверление и рассверливание сквозных отверстий по индивидуальному заданию мастера.