Scopo e movimenti di base. processo di fresatura. Modalità di taglio durante la fresatura. Tipi di frese, calcolo della velocità di taglio Area di applicazione della fresatura

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Capitolo IV

CONCETTI ELEMENTARI SULLA TEORIA DEL TAGLIO

§ 10. ELEMENTI TAGLIENTI NELLA FRESATURA

Durante il processo di fresatura, i denti della fresa, mentre ruota, in sequenza, uno dopo l'altro, tagliano il pezzo in lavorazione che avanza e rimuovono i trucioli, eseguendo il taglio. Gli elementi taglienti nella fresatura sono larghezza di fresatura, profondità di fresatura, velocità di taglio e avanzamento.

Larghezza e profondità di fresatura

Larghezza di fresatura Chiamano la larghezza della superficie trattata in millimetri (Fig. 52). La larghezza di fresatura è indicata con B. La profondità di taglio durante la fresatura, o profondità di fresatura, o spesso la profondità dello strato tagliato, è lo spessore (in millimetri) dello strato metallico rimosso dalla superficie del pezzo da una taglierina in un passaggio, come mostrato in Fig. 52. La profondità di fresatura è indicata con t. La profondità di fresatura viene misurata come la distanza tra le superfici lavorate e le superfici lavorate. L'intero strato di metallo che deve essere asportato durante la fresatura viene chiamato, come già detto, sovrametallo di lavorazione. La profondità di fresatura dipende dal sovrametallo di lavorazione e dalla potenza della macchina. Se l'indennità è elevata, l'elaborazione viene eseguita in più transizioni. In questo caso l'ultima transizione viene effettuata con una profondità di taglio ridotta per ottenere una superficie di lavorazione più pulita. Questo passaggio è chiamato fresatura di finitura, in contrasto con la sgrossatura, o fresatura preliminare, che viene eseguita con una profondità di fresatura maggiore. Con un piccolo margine di lavorazione, la fresatura viene solitamente eseguita in una sola passata. Nella fig. 53 mostra la larghezza B e la profondità di fresatura t durante la lavorazione con le principali tipologie di frese.

Velocità di taglio

Il movimento principale durante la fresatura è la rotazione della fresa. Durante il processo di fresatura la fresa ruota ad un certo numero di giri, che viene impostato in fase di messa a punto della macchina; tuttavia, per caratterizzare la rotazione di una fresa, non viene preso il numero dei suoi giri, ma la cosiddetta velocità di taglio. Velocità di taglio in fresatura si chiama il percorso che percorrono in un minuto i punti più distanti del tagliente del dente della fresa. La velocità di taglio è indicata con υ. Indichiamo il diametro della fresa con D e supponiamo che la fresa faccia un giro al minuto. In questo caso, il tagliente del dente della fresa percorrerà una distanza al minuto pari alla circonferenza del diametro diametro mm, cioè π D millimetri. In realtà la fresa fa più di un giro al minuto. Supponiamo che il cutter lo faccia N giri al minuto, il tagliente di ciascun dente della taglierina percorrerà un percorso pari a π in un minuto Diametro mm. Pertanto, la velocità di taglio durante la fresatura è pari a π D mm/min. Tipicamente, la velocità di taglio durante la fresatura è espressa in metri al minuto, il che richiede l'espressione risultante per la velocità in mm/min dividere per 1000. Quindi la formula per la velocità di taglio durante la fresatura assumerà la forma: Dalla formula (1) ne consegue che maggiore è il diametro D frese, maggiore è la velocità di taglio a un dato numero di giri e maggiore è il numero di giri N mandrino, maggiore è la velocità di taglio per un dato diametro della fresa. Esempio 1. Una fresa di diametro 100 mm fa 140 giri al minuto. Determinare la velocità di taglio. In questo caso D = 100 mm; N = 140 giri/min. Secondo la formula (1) abbiamo: In produzione spesso dobbiamo risolvere il problema inverso: utilizzando una data velocità di taglio υ, determinare il numero di giri della fresa N o il suo diametro D. A questo scopo si utilizzano le seguenti formule: Esempio 2. Si propone di effettuare la lavorazione alla velocità di taglio di 33 m/min. La fresa ha un diametro di 100 mm. Quanti giri deve essere dato alla taglierina? In questo caso υ = 33 m/min; D = 100 mm. Secondo la formula (2a) abbiamo: oppure Esempio 3. La velocità di taglio è 33 m/min. Il numero di giri della fresa è 105 giri/min. Determinare il diametro della fresa da utilizzare per questa lavorazione. In questo caso υ = 33 m/min; N = 105 giri/min. Utilizzando la formula (26) si ottiene: oppure Non sempre è possibile impostare su una macchina utensile il numero di giri del mandrino al minuto, che corrisponde esattamente a quello ottenuto con la formula (2a). Inoltre non è sempre possibile selezionare una fresa avente esattamente il diametro (che si ottiene dalla formula (26). In questi casi, prendere il numero di giri al minuto inferiore più vicino tra quelli disponibili sulla macchina e una fresa con il numero di giri al minuto più vicino diametro più piccolo tra quelli disponibili in dispensa.
Per determinare il numero di giri del mandrino a una determinata velocità di taglio e al diametro della fresa selezionato, è possibile utilizzare i grafici. Sul grafico in Fig. 54 mostra le velocità del mandrino disponibili delle fresatrici a sbalzo della seconda e terza dimensione (6M82, 6M82G e 6M12P, 6M83, 6M83G e 6M13P), rappresentate sotto forma di raggi, a seguito delle quali tali grafici vengono chiamati diagrammi dei raggi. L'asse orizzontale mostra i diametri delle frese in mm e lungo l'asse verticale: velocità di taglio in m/min. L'uso del grafico è illustrato dai seguenti esempi. Esempio 4. Determinare il numero di giri del mandrino di una fresatrice a sbalzo 6M82G durante la lavorazione dell'acciaio con una fresa cilindrica in acciaio rapido con un diametro di 63 mm, se la velocità di taglio è impostata su υ = 27 m/min. Secondo il grafico in Fig. 54 dal punto corrispondente alla velocità di taglio 27 m/min, tracciare una linea orizzontale fino ad intersecare una linea verticale tracciata dal punto corrispondente al diametro della fresa 63 mm N= 125 e N= 160. Accettiamo un numero di giri inferiore N = 125 giri/min. Esempio 5. Determinare il numero di giri del mandrino di una fresatrice a sbalzo 6M13P durante la lavorazione della ghisa con una fresa con un diametro di 160 mm dotato di metallo duro, se la velocità di taglio è impostata su υ = 90 m/min. Secondo il grafico in Fig. 54 dal punto corrispondente alla velocità di taglio 90 m/min, tracciare una linea orizzontale fino ad intersecare con una linea verticale tracciata dal punto corrispondente al diametro della fresa di 160 mm. La velocità del mandrino richiesta è compresa tra N= 160 e N= 200. Accettiamo un numero di giri inferiore N = 160 giri/min. Non è difficile disegnare da soli un diagramma a raggi per una macchina di modello e dimensioni diversi. L'utilizzo di un diagramma a raggi semplifica la selezione della velocità del mandrino della macchina e consente di evitare l'utilizzo della formula (2a).

Inning

Il movimento di avanzamento durante la fresatura viene eseguito manualmente o tramite un meccanismo della macchina. Può essere effettuata spostando la tavola della macchina in direzione longitudinale, spostando la slitta in direzione trasversale e spostando la console in direzione verticale. Nelle fresatrici verticali non a sbalzo, la tavola a croce ha movimenti longitudinali e trasversali e la testa del mandrino riceve un movimento verticale. Quando si lavora su fresatrici longitudinali, la tavola ha il movimento longitudinale e le teste del mandrino hanno il movimento trasversale e verticale. Quando si lavora su una tavola rotante rotonda su fresatrici verticali, su fresatrici rotative e a tamburo, la tavola viene alimentata circolarmente. Durante la fresatura ci sono: nutrire in un minuto- movimento della tavola in millimetri per 1 minuto; denotato da S ed è espresso in mm/min; avanzamento per giro della taglierina- spostamento tavola in millimetri per giro completo della fresa; denotato da è 0 ed è espresso in mm/giro; avanzamento per dente della taglierina- movimento della tavola in millimetri durante il tempo in cui la fresa ruota di una parte di giro corrispondente alla distanza da un dente all'altro (un passo); denotato da è zy6 ed è espresso in mm/dente. Spesso viene indicato l'avanzamento per dente di una fresa s z. In pratica vengono utilizzati tutti e tre i valori di feed. Sono interconnessi da semplici dipendenze: (4) (5) dove z è il numero di denti della fresa. Esempio 6. Una fresa con 10 denti ne fa 200 giri/min quando si alimentano 300 mm/min. Determinare l'avanzamento per giro della fresa e per dente. In questo caso S = 300 mm/min; N=200 giri/min E z=10. Sostituendo i valori noti, otteniamo: Il movimento principale, o rotazione della fresa, e il movimento di avanzamento possono essere diretti l'uno verso l'altro - controfresatura, solitamente chiamata fresatura contro il servizio, o in una direzione - fresatura verso il basso, solitamente chiamata fresatura mediante sottomissione.

Il concetto di modalità di taglio durante la fresatura

La velocità di taglio, l'avanzamento, la profondità e la larghezza di taglio non possono essere scelte arbitrariamente dal fresatore a sua discrezione, poiché ciò può causare l'opacizzazione prematura della fresa, sovraccarico e persino la rottura di singoli componenti della macchina, superficie di lavorazione sporca, ecc. gli elementi di taglio di cui sopra sono in stretta dipendenza l'uno dall'altro. Ad esempio, con un aumento della velocità di taglio è necessario ridurre l'avanzamento per dente e ridurre la profondità di taglio, la fresatura con una grande larghezza di taglio richiede una riduzione della velocità di taglio e dell'avanzamento, la fresatura con una grande profondità di taglio (sgrossatura ) viene eseguito a una velocità di taglio inferiore rispetto alla finitura, ecc. d. Inoltre, lo scopo della velocità di taglio dipende dal materiale della taglierina e dal materiale del pezzo. Una fresa in acciaio rapido, come già sappiamo, consente velocità di taglio più elevate rispetto ad una in acciaio al carbonio; a sua volta, la velocità di taglio di una fresa in metallo duro può essere 4-5 volte superiore rispetto a quella di una fresa ad alta velocità. Le leghe leggere possono essere fresate a velocità di taglio notevolmente più elevate rispetto alla ghisa. Quanto più duro (più resistente) è il pezzo in acciaio, tanto minore dovrebbe essere la velocità di taglio. La combinazione di tutti i suddetti elementi (velocità di taglio, avanzamento, profondità e larghezza di fresatura) nella corretta combinazione reciproca costituisce la modalità di taglio durante la fresatura, o, in breve, modalità di fresatura. La scienza del taglio dei metalli ha stabilito velocità di taglio e di avanzamento razionali a una determinata profondità di taglio e larghezza di fresatura durante la lavorazione di vari metalli e leghe per frese in carbonio, ad alta velocità e in metallo duro, pertanto l'assegnazione della modalità di fresatura viene effettuata su base scientifica base secondo le tabelle corrispondenti, le cosiddette norme sulle modalità di taglio.

Uno dei modi per rifinire i materiali è la fresatura. Viene utilizzato per la lavorazione di pezzi metallici e non metallici. Il processo di lavoro è controllato utilizzando le modalità di taglio.

L'essenza del processo

La fresatura viene eseguita allo scopo di sgrossatura e finitura profonda, formando un determinato profilo superficiale (scanalature, scanalature), tagliando i denti sugli ingranaggi, regolando la forma, tornitura artistica di motivi e iscrizioni.

Lo strumento di lavoro, la taglierina, esegue il movimento rotatorio principale. Ausiliario è l'avanzamento del pezzo rispetto alla sua corsa. Questo processo è intermittente. La sua caratteristica più importante, che la distingue dalla tornitura e dalla foratura, è il fatto che ogni dente lavora separatamente. A questo proposito, è caratterizzato dalla presenza di carichi d'urto. È possibile ridurre la loro influenza tenendo conto di una valutazione razionale della situazione e della selezione dei regimi.

Concetti di base sul funzionamento delle fresatrici

A seconda del metodo di posizionamento del mandrino e di fissaggio della fresa al suo interno, dei tipi di azioni eseguite e dei metodi di controllo, si distinguono i principali tipi di apparecchiature di fresatura:

• orizzontale;
• verticale;
• universale;
• Fresatrici CNC.

Componenti principali di una fresatrice verticale:

1. Un telaio che ospita un riduttore che regola la rotazione di un mandrino montato verticalmente e di una fresa montata su di esso.
2. Un tavolo che comprende una console con slitte trasversali per il fissaggio e lo spostamento del pezzo e una mangiatoia che regola i movimenti di avanzamento.

Nelle fresatrici orizzontali l'utensile è fissato orizzontalmente. E quelli universali hanno diverse varietà.

Esiste un'attrezzatura orizzontale universale, che è caratterizzata dalla presenza di un tavolo reversibile e, quindi, ampliando la gamma di possibili lavori eseguiti. Inoltre, ne esiste uno ampiamente universale, che ha entrambi i mandrini nella sua struttura e consente tutti i tipi di fresatura.

Le macchine CNC si distinguono per la presenza di software e controllo computerizzato. Sono destinati all'elaborazione artistica di pezzi grezzi, anche in formato 3D.

Classificazione dei tagliatori

I mulini sono dispositivi per il taglio. I principali parametri fisici con cui vengono valutati: altezza, diametro, valori di smusso e rilievo, passo circonferenziale. Ne esiste una grandissima varietà, distribuita secondo varie caratteristiche:

• per tipologia di superfici in lavorazione (per legno, plastica, acciaio, metalli non ferrosi, ecc.);
• nel senso di rotazione: destrimano e mancino;
• a seconda delle caratteristiche del progetto: solido, brasato, pieghevole (con coltelli inseriti), saldato;
• forma: conica, cilindrica, disco;
• A seconda delle condizioni di lavoro e dei requisiti della parte tagliente, possono essere realizzati in vari materiali. Questi includono: utensili in carbonio e acciaio ad alta velocità (legato, con un alto contenuto di tungsteno), lega dura (forte - per sgrossatura, resistente all'usura - per finitura). Le opzioni comuni sono quando il corpo è realizzato in acciaio al carbonio o ad alta velocità e i coltelli sono inseriti in metallo duro;
• a seconda dello scopo: cilindrico, terminale, terminale, asolato, tranciato, sagomato.

Le caratteristiche più informative: materiale e scopo all'avanguardia.

Tipologie di frese per superfici piane

Per asportare strati di materiale su piani orizzontali, verticali o inclinati si utilizzano frese cilindriche e a candela.

Il primo tipo di strumento può essere solido o con coltelli attaccati. Gli attacchi per fresatura solida di grandi dimensioni sono progettati per la sgrossatura e quelli piccoli per la finitura. I coltelli ad inserto per teste di taglio pieghevoli possono essere realizzati in acciaio rapido o dotati di inserti in metallo duro. Le frese in carburo hanno prestazioni maggiori rispetto a quelle realizzate in acciaio legato.

Quello terminale viene utilizzato per pialle allungate; i suoi denti sono distribuiti sulla superficie terminale. Quelli pieghevoli di grandi dimensioni vengono utilizzati per ampie superfici. A proposito, per rimuovere i trucioli dai metalli refrattari difficili da lavorare, è necessario disporre di coltelli in metallo duro. Per utilizzare questi gruppi di fresatrici è necessaria una larghezza e una lunghezza significative del prodotto.

Tipologie di utensili per fresatura artistica

Per conferire al materiale un determinato profilo, applicare un motivo e formare rientranze strette, vengono utilizzati attacchi per fresatura di estremità e disco.

Estremità o comune per il taglio di scanalature, piani stretti e curvi. Sono tutti solidi o saldati, la parte tagliente è in acciaio legato ad alta velocità, il carburo può essere saldato e il corpo è in acciaio al carbonio. Esistono low-start (1-3 spirali) e multi-start (4 o più). Utilizzato per macchine CNC.

Una fresa a disco è anche una fresa per scanalature. È applicabile per scanalature, scanalature, denti da taglio su ingranaggi.

La fresatura artistica viene eseguita su legno, metallo, PVC.

Tipologie di frese per la lavorazione dei bordi

La rimozione dei trucioli dagli angoli, la formazione razionale degli angoli, la modellazione, la divisione del pezzo in parti può essere eseguita utilizzando frese spline, angolari e sagomate:

1. Il taglio e la spline hanno lo stesso scopo del disco, ma sono più spesso utilizzati per eseguire tagli e separare le parti in eccesso del materiale.
2. L'angolo è necessario per i bordi delle parti e degli angoli. Esistono ad angolo singolo (solo una parte tagliente) e ad angolo doppio (entrambe le superfici coniche sono taglienti).
3. Shaped viene utilizzato per strutture complesse. Può essere semicircolare o concavo. Spesso utilizzato per il taglio di profili di rubinetti, svasatori,

Per quasi tutti i tipi è possibile una struttura solida in acciaio o pieghevole con coltelli in metallo duro inseriti. Le frese in metallo duro hanno prestazioni e durata qualitativamente superiori all'utensile nel suo complesso.

Classificazione dei tipi di fresatura

Esistono diversi criteri di classificazione in base ai quali vengono suddivise le tipologie di fresatura:

• secondo il metodo di posizionamento del mandrino e della fresa, rispettivamente, orizzontale e verticale;
• nella direzione di marcia, in arrivo e in transito;
• a seconda dell'utensile utilizzato, cilindrico, terminale, sagomato, terminale.

La lavorazione cilindrica è applicabile ai piani orizzontali e viene eseguita mediante apposite frese su macchine orizzontali.

La finitura finale garantisce la formazione del profilo richiesto per scanalature curve, punte e dispositivi.

La lavorazione sagomata viene eseguita per superfici con configurazione complessa: angoli, bordi, scanalature, denti taglienti per ingranaggi.

Indipendentemente dal tipo di lavorazione eseguita e dai materiali lavorati, il risultato dovrà essere caratterizzato da uno strato di finitura estremamente liscio, dall'assenza di scheggiature e da una finitura di precisione. Per ottenere una superficie lavorata pulita, è importante controllare le velocità di avanzamento del pezzo in relazione all'utensile.

Fresatura su e giù

Quando viene eseguita la controfresatura del metallo, il pezzo viene alimentato verso i movimenti rotatori dell'ugello. In questo caso, i denti incidono gradualmente il metallo in lavorazione, il carico aumenta in modo direttamente proporzionale e uniforme. Tuttavia, prima che il dente penetri nella parte, scivola per un certo tempo, formando un incrudimento. Questo fenomeno accelera l'uscita della fresa dallo stato di lavoro. Utilizzato per la sgrossatura.

Quando si esegue il tipo a valle, il pezzo viene alimentato lungo i movimenti di rotazione dell'utensile. L'impatto dei denti sotto i denti grandi è inferiore del 10% rispetto alla controfresatura. Eseguito durante la finitura delle parti.

Concetti base della lavorazione di fresatura su macchine CNC

Sono caratterizzati da un elevato grado di automazione, precisione del flusso di lavoro ed elevata produttività. La fresatura su una macchina CNC viene spesso eseguita utilizzando frese a spianare o a candela.

Questi ultimi sono i più utilizzati. In questo caso, a seconda del materiale da lavorare, del tipo corrispondente di truciolo di formatura e dei parametri software specificati, vengono utilizzate frese diverse. Sono classificati in base al numero di ingressi a spirale, che garantiscono la presenza di taglienti e l'evacuazione dei trucioli scanalati.

Si consiglia di fresare materiali a truciolo largo utilizzando utensili con un numero ridotto di passate. Per i metalli duri con caratteristici trucioli di frattura, è necessario selezionare attrezzature di fresatura con un gran numero di spirali.

Utilizzo di frese per macchine CNC

Le frese a filetto basso per CNC possono avere da uno a tre taglienti. Sono utilizzati per legno, plastica, compositi e metalli teneri e malleabili che richiedono una rapida rimozione di trucioli larghi. Sono utilizzati per la lavorazione approssimativa di pezzi che non hanno requisiti elevati. Questo strumento è caratterizzato da bassa produttività e bassa rigidità.

Le macchine a passaggio singolo vengono utilizzate per la fresatura artistica dell'alluminio.

Le estremità a due e tre vie sono ampiamente utilizzate. Forniscono valori di rigidità più elevati, un'elevata qualità di asportazione del truciolo e consentono di lavorare metalli medio-duri (ad esempio l'acciaio).

Le frese CNC multiinizio hanno più di 4 taglienti. Utilizzato per metalli di media e alta durezza, caratterizzati da piccoli trucioli ed elevata resistenza. Sono caratterizzati da una produttività significativa, sono rilevanti per la finitura e la semifinitura e non sono progettati per lavorare con materiali morbidi.

Per selezionare correttamente un utensile per macchine CNC, è importante tenere conto della modalità di taglio durante la fresatura, nonché di tutte le caratteristiche della superficie lavorata.

Modalità di taglio

Per garantire la qualità richiesta dello strato fresato, è importante determinare e mantenere correttamente i parametri tecnici necessari. I principali indicatori che descrivono e regolano il processo di macinazione sono le modalità operative.

I calcoli di fresatura vengono effettuati tenendo conto degli elementi principali:

1. Profondità (t, mm) - lo spessore della sfera metallica, che viene rimossa in una corsa di lavoro. Viene selezionato tenendo conto dell'indennità di lavorazione. Il lavoro grezzo viene eseguito in un unico passaggio. Se il margine è superiore a 5 mm, la fresatura viene eseguita in più passaggi, lasciando circa 1 mm per l'ultimo.
2. Larghezza (B, mm) - la larghezza della superficie lavorata nella direzione perpendicolare al movimento di avanzamento.
3. L'avanzamento (S) è la lunghezza del movimento del pezzo rispetto all'asse dell'utensile.

Esistono diversi concetti correlati:

• Avanzamento per dente (S z, mm/dente) - modifica della posizione del pezzo quando la fresa viene ruotata a una distanza da un dente di lavoro a quello successivo.
• Avanzamento per giro (S giro, mm/giro) - movimento della struttura con un giro completo dell'accessorio di fresatura.
• L'avanzamento al minuto (S min, mm/min) è una modalità di taglio importante durante la fresatura.

La loro relazione è stabilita matematicamente:

S min =S rev *n= S z *z*n,

Dove z- numero di denti;

N- velocità di rotazione del mandrino, min -1.

La velocità di avanzamento è influenzata anche dalle proprietà fisiche e tecnologiche dell'area da lavorare, dalla forza dell'utensile e dalle caratteristiche prestazionali del meccanismo di avanzamento.

Calcolo della velocità di taglio

Il grado di rotazione rapida del mandrino viene preso come parametro di progettazione nominale. La velocità effettiva V, m/min dipende dal diametro della fresa e dalla frequenza dei suoi movimenti rotatori:

La velocità di rotazione della fresa è determinata da:

n=(1000*V)/(π*D)

Avendo informazioni sull'avanzamento minuto, è possibile determinare il tempo richiesto per un pezzo con lunghezza L:

È importante calcolare le condizioni di taglio durante la fresatura e impostarle prima di impostare la macchina. La definizione di parametri razionali specificati, tenendo conto delle caratteristiche dello strumento e del materiale della parte, garantisce un'elevata produttività del lavoro.

È impossibile selezionare perfettamente la modalità di taglio durante la fresatura, ma puoi lasciarti guidare dai principi di base:

1. È auspicabile che il diametro della fresa corrisponda alla profondità di lavorazione. Ciò garantirà che la superficie venga pulita in una sola passata. Il fattore principale qui è il materiale. Per quelli troppo morbidi questo principio non si applica: c'è il rischio di rimuovere trucioli più spessi del necessario.
2. I processi di shock e le vibrazioni sono inevitabili. A questo proposito l’aumento dei valori di avanzamento porta ad una diminuzione della velocità. È ottimale iniziare il lavoro con un avanzamento per dente pari a 0,15 mm/dente, regolandolo durante la lavorazione.
3. La velocità di rotazione dell'utensile non deve essere la massima possibile. In caso contrario sussiste il rischio di una velocità di taglio ridotta. Il suo aumento è possibile con l'aumento del diametro della fresa.
4. L'aumento della lunghezza della parte lavorante della fresa e la preferenza per un numero elevato di denti riducono la produttività e la qualità della lavorazione.
5. Valori di velocità approssimativi per vari materiali:

• alluminio - 200-400 m/min;
• bronzo - 90-150 mt/min;
• acciaio inossidabile - 50-100 m/min;
• plastica - 100-200 m/min.

È meglio iniziare con una velocità media e regolarla verso il basso o verso l'alto man mano che si procede.

È importante determinare la modalità di taglio durante la fresatura non solo matematicamente o utilizzando tabelle speciali. Per selezionare e impostare correttamente i parametri ottimali per la macchina e l'utensile desiderato, è necessario operare con alcune funzionalità ed esperienza personale.

La fresatura viene utilizzata per la lavorazione di piani, sporgenze, scanalature, taglio di pezzi, ecc. Il sistema di taglio dei metalli comprende una fresatrice, una taglierina e un dispositivo per trattenere il pezzo (ad esempio una morsa). Durante il funzionamento, l'utensile fissato nel mandrino ruota e il pezzo montato sulla tavola della fresatrice si muove in una delle tre direzioni. Capacità tecnologiche di fresatura: raggiungimento di una precisione di qualità di 7...12 e rugosità della superficie lavorata Ra ³ 1,6 micron.

Una fresa è un utensile multilama per lavorazioni con movimento di taglio principale rotatorio senza possibilità di modificare il raggio della traiettoria di questo movimento e con almeno un movimento di avanzamento, la cui direzione non coincide con l'asse di rotazione (GOST 25751-83).

Le frese sono uno degli strumenti più utilizzati nella lavorazione dei metalli e le frese sono disponibili in un'ampia varietà di tipi e design. Nella Figura 17 sono mostrati esempi di lavorazione cilindrica a), estremità b), estremità c), disco a tre facce d), disco ad angolo singolo e), disco a doppia faccia f), disco sagomato g), per la lavorazione di asole a T con frese. Per tutti gli schizzi, la direzione del movimento di avanzamento è perpendicolare al piano del disegno.

Fresatura cilindrica utilizzato per la lavorazione degli aerei. Capacità tecnologiche: raggiungimento della precisione del 12° grado e della rugosità della superficie lavorata Ra 6,3-12,5 micron. Una fresa cilindrica (Fig. 18) può essere realizzata con denti diritti o elicoidali. I denti elicoidali migliorano l'uniformità del processo di fresatura, riducendo i carichi d'urto. Ogni dente della taglierina porta un tagliente K, formato come risultato dell'intersezione delle superfici posteriore A a e anteriore A g. Una fresa cilindrica è uno strumento di attacco; la sua parte di collegamento è un foro con una chiavetta per la trasmissione della coppia dal mandrino della macchina.

Durante il funzionamento (Fig. 19), la taglierina si trova su un mandrino fissato alla macchina su entrambi i lati. La taglierina esegue il movimento rotatorio principale di taglio; il pezzo si muove perpendicolarmente all'asse di rotazione (movimento di avanzamento), montato sulla tavola della macchina. Nelle schede di elaborazione tecnologica vengono specificati la velocità di rotazione del mandrino n, l'avanzamento per dente S Z, l'avanzamento minuto S M, la profondità di taglio t e la larghezza di fresatura B. I parametri fisici della modalità di taglio sono determinati come segue:

La velocità di taglio V si calcola come per la lavorazione con utensile assiale. La figura formata dal contorno dei denti durante un ciclo del movimento principale (numero di giri 1/Z) ha una forma a segmento complesso. Nel calcolo della sezione di taglio si presuppone che la larghezza b sia uguale alla larghezza di fresatura B (t = B). Lo spessore di taglio a non è un valore costante, è lo spessore massimo

Nei calcoli, lo spessore di taglio medio a CP è determinato alla metà dell'angolo di contatto d.

A seconda della direzione del movimento del pezzo si distingue tra fresatura concorde e fresatura concorde. Se le direzioni dei vettori della velocità di taglio V e dell'avanzamento S coincidono, la fresatura viene chiamata fresatura concorde, mentre in direzioni opposte (Fig. 15) – controfresatura.

Attualmente la fresatura cilindrica non viene praticamente utilizzata nella produzione per ottenere piani a causa della bassa produttività e della pulizia superficiale. Tuttavia, le frese cilindriche vengono spesso utilizzate in set (più frese di diverso diametro su un albero) per la lavorazione simultanea di superfici a gradini.

Fresatura frontaleè il metodo principale di lavorazione degli aerei. Capacità tecnologiche: raggiungimento della 7a qualità di precisione e rugosità della superficie lavorata Ra 6,3-1,6 micron. Una fresa (Fig. 20) è un corpo che porta elementi taglienti (denti, coltelli) posti all'estremità. Questo design consente l'utilizzo di frese di grande diametro con un numero significativo di denti, il che aumenta la produttività della lavorazione rispetto alla fresatura cilindrica, poiché in ogni momento un gran numero di elementi taglienti funzionanti è in contatto con il pezzo. Una fresa è uno strumento di attacco; durante il funzionamento è fissata a un mandrino, fissato a sbalzo nel mandrino della macchina. Il montaggio sul mandrino avviene lungo il foro cilindrico e l'estremità superiore del corpo. Per trasmettere la coppia, viene fornita una chiave assiale o terminale.

In base alla progettazione, ciascun dente della fresa può essere considerato come una fresa per la tornitura longitudinale esterna (Fig. 6). L'unica differenza sta nel design della parte di fissaggio e connessione, che fornisce una connessione rigida con il corpo della fresa.

Durante il processo di fresatura (Fig. 21), l'utensile esegue il movimento rotatorio principale di taglio; il pezzo, montato sulla tavola della macchina, esegue un movimento di avanzamento lineare in un piano perpendicolare all'asse di rotazione. Nelle schede di lavorazione tecnologica vengono specificati la velocità di rotazione del mandrino n, l'avanzamento per dente S Z, l'avanzamento minuto S M, la profondità di taglio t e la larghezza di fresatura B.

I parametri della modalità di taglio sono determinati come segue:

La velocità di taglio V si calcola come per la lavorazione con utensile assiale. La figura formata dal contorno dei denti durante un ciclo del movimento principale (numero di giri 1/Z) ha la forma di un segmento. Nei calcoli della sezione tagliata, larghezza b = t / sin j. Lo spessore a è un valore variabile, il valore massimo a MAX = S Z sin j.

Fresa(Fig. 22) è destinato alla lavorazione di sporgenze, scanalature e aree di contorno della parte. La parte operante della fresa è formata da denti elicoidali separati da scanalature per trucioli. Ciascun dente è formato dalla superficie anteriore principale A g posteriore A a alla periferia e dalla superficie posteriore ausiliaria A a 1 all'estremità. Il tagliente principale K è elicoidale, il tagliente ausiliario K 1 è diritto. La parte di collegamento delle frese è un gambo conico o cilindrico.

UN massimo

UN massimo

Distinguere contatore fresatura avanzando il pezzo verso la rotazione della fresa (Fig. 84, V) E incidentale quando i sensi di rotazione della fresa e dell'avanzamento coincidono (Fig. 84, G).

Durante la controfresatura, il dente taglia gradualmente il metallo,
e il carico aumenta da zero al valore massimo. Questo metodo viene utilizzato quando si sgrossano parti che presentano una crosta superficiale dura, poiché il dente lavora da sotto la crosta. In questo caso, le forze di taglio tendono a strappare il pezzo dalla superficie del tavolo, il che, con grandi sezioni trasversali dei trucioli, porta a vibrazioni e deterioramento della qualità della lavorazione.

Durante la fresatura concorde, il dente della fresa viene immediatamente sottoposto al carico massimo, il pezzo viene premuto contro la superficie del tavolo, il che garantisce una maggiore qualità della superficie lavorata e aumenta la durata dell'utensile da taglio.

Il lavoro principale eseguito sulle fresatrici è

E lo strumento utilizzato

Piani orizzontali lavorate con frese cilindriche (Fig. 85, UN) su fresatrici orizzontali o con frese a candela (Fig. 85, B, V) su fresatrici verticali e fresatrici longitudinali.

Piani verticali lavorati su fresatrici orizzontali con frese a candela o a disco, su fresatrici longitudinali con frese a candela e su fresatrici verticali con frese a candela (Fig. 85, V, G, D).

Piani inclinati E smussi lavorati su fresatrici orizzontali con frese angolari (Fig. 85, e) o su fresatrici verticali con testa rotante - frontale (Fig. 85, E). In questo caso, la testa del mandrino con la fresa fissata al suo interno viene ruotata dell'angolo richiesto.

Scanalature rettangolari E sporgenze fresato con frese a disco su fresatrici orizzontali o con frese a punta su fresatrici verticali (Fig. 85, H, E).

Scanalature a T e digitare "a coda di rondine" fresato su fresatrice verticale in due passate. In precedenza, una scanalatura rettangolare viene tagliata con una fresa cilindrica, quindi la scanalatura viene infine lavorata con una fresa dal profilo appropriato (Fig. 85, A, l).

a B C D E

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Aprire le sedi per chiavetta lavorati su fresatrici orizzontali con frese a disco (Fig. 85, O), UN Chiuso -
su fresatrici verticali con terminale (Fig. 85, M) o frese speciali.

Superfici sagomate lavorate con frese sagomate dal profilo opportuno (Fig. 85, P, R), principalmente su fresatrici orizzontali e superfici complesse a forma spaziale - su speciali fresatrici a copiare. Superfici complesse, che sono combinazioni di piani orizzontali, verticali e inclinati, e talvolta superfici curve, vengono spesso fresate con una serie di frese 1 , 2 , 3 , 4 su fresatrici orizzontali e longitudinali (Fig. 85, Con).

Fresatrici

Esistono molti tipi di fresatrici: 1) fresatrici a sbalzo; 2) fresatura longitudinale; 3) fresatrici continue; 4) fresatura delle chiavi; 5) fresatura di filetti; 6) fresatura; 7) speciale, ecc.

Fresatrici a sbalzo avere un tavolo su cui è installato un apparecchio con un pezzo, posizionato su una trave a sbalzo (console). La consolle può muoversi lungo le guide verticali del telaio. Queste macchine possono eseguire una varietà di lavori di fresatura.

Le fresatrici a sbalzo si dividono in fresatrici orizzontali, fresatrici universali, fresatrici verticali e universali. In una fresatrice orizzontale, l'asse del mandrino è orizzontale, quindi su di esso possono essere montate solo frese a disco o cilindriche.

Fresatrice verticaleè progettata in modo simile ad una fresatrice orizzontale, ma il suo asse del mandrino è posizionato verticalmente. La fresatura su queste macchine viene eseguita utilizzando frese frontali e frontali.

Lavoro di laboratorio n. 5

Fresatrici, loro cinematica e tipologie di lavorazioni eseguite

Obiettivo del lavoro– studio della struttura, dello scopo e della cinematica delle fresatrici orizzontali e verticali, nonché delle tipologie, del design e dello scopo delle frese.

La fresatura è uno dei metodi più diffusi e performanti per la lavorazione dei pezzi mediante taglio. La lavorazione viene effettuata utilizzando utensili multilama - frese. Una caratteristica della fresatura è l'intermittenza del processo di taglio: ogni dente della fresa "lavora", ad es. si trova sull'arco di taglio solo per una parte del giro. Nel resto del tempo, il dente non tocca il pezzo, il che contribuisce al suo efficace raffreddamento.

Le fresatrici sono progettate principalmente per la lavorazione di superfici piane variamente orientate, scanalature, scanalature, sporgenze, nonché superfici sagomate, compreso il taglio di denti esterni e scanalature. A causa della varietà delle operazioni di fresatura, esistono diversi tipi di macchine, che si dividono in macchine per uso generale e macchine per uso speciale. Le macchine per uso generale includono fresatrici orizzontali, in cui l'asse del mandrino è orizzontale, e fresatrici verticali, in cui l'asse del mandrino è verticale. Questo gruppo comprende anche fresatrici universali, in cui è possibile modificare la posizione dell'asse del mandrino. Su qualsiasi fresatrice universale è possibile eseguire diversi tipi di lavoro utilizzando frese e accessori diversi. Le macchine speciali includono macchine per uno scopo più ristretto: fresatura con chiavetta, scanalata, filettatura, dentatura a creatore, fresatura a copiatura, ecc. Su una macchina speciale è possibile eseguire qualsiasi operazione con maggiore produttività e precisione rispetto alle macchine per uso generale.

Nella fig. 1 mostra una vista generale di una fresatrice orizzontale, Fig. 1 – vista generale di una fresatrice verticale.

Riso. 1 Fresatrice orizzontale

Riso. 2 Fresatrice verticale

Durante la fresatura, il movimento di lavoro principale è la rotazione della fresa e il movimento di avanzamento è molto spesso il movimento di traslazione del pezzo montato sulla tavola della macchina. Sulle macchine universali sono possibili tre tipi di avanzamento: longitudinale, trasversale e verticale.

Le modalità di taglio per la fresatura sono i seguenti parametri.

Velocità di taglio.

, m/min,

dove D f, mm – diametro della fresa,

n, giri/min – velocità di rotazione del mandrino.

Profondità di taglio t, mm – spessore dello strato di metallo tagliato dalla taglierina in una passata.

Avanzamento – movimento del pezzo per unità di tempo. Durante la fresatura, sono disponibili tre tipi di avanzamento: minuto (s m, mm/min), per un giro della fresa (s o, mm/giro), per un dente della fresa (s z, mm/dente). Questi tipi di feed sono legati tra loro dalla seguente relazione.

, mm/giro,

dove z è il numero di denti della taglierina.

Larghezza di fresatura B, mm – la larghezza della superficie lavorata in una passata, misurata nella direzione perpendicolare all'asse della fresa (per fresatrici verticali) o nella direzione parallela all'asse della fresa (per fresatrici orizzontali).

Durante la fresatura vengono utilizzate varie tipologie di frese, le principali sono mostrate in Fig. 3.

Riso. 3 taglierini

Quando si lavora con frese cilindriche, a disco, angolari, sagomate e taglienti, si distinguono due tipi di fresatura: in salita e in discesa (Fig. 4).

Nella fresatura discorde i sensi di rotazione della fresa e di avanzamento del pezzo sono opposti. In questo caso lo spessore del truciolo aumenta da zero nel momento in cui il dente entra nell'arco di taglio al valore massimo nel momento in cui il dente esce dall'arco di taglio (il dente tagliente taglia il metallo “sotto la crosta”). Poiché la forza di taglio è direttamente proporzionale allo spessore del truciolo, il carico sul dente della fresa aumenterà gradualmente, il che ha un effetto benefico sulla durata dell'utensile e rende possibile lavorare con grandi profondità di taglio. Durante la fresatura discorde, la componente verticale della forza di taglio è diretta verso l'alto e tende a strappare il pezzo dalla tavola, provocando vibrazioni, diminuzione della precisione e aumento della rugosità della superficie lavorata. Questo tipo di fresatura viene utilizzata per la sgrossatura.

Riso. 4 Schemi di fresatura: a – discorde, b – discorde

Durante la fresatura concorde, i sensi di rotazione della fresa e di avanzamento del pezzo coincidono. Lo spessore del truciolo nel momento in cui il dente della fresa entra nell'arco di taglio sarà massimo, per poi diminuire gradualmente fino a zero. Pertanto, la taglierina funziona con un impatto sulla superficie da lavorare, che ne influisce negativamente la durata. La componente verticale della forza di taglio è diretta verso il basso e preme il pezzo contro la tavola, contribuendo a migliorare la qualità della superficie lavorata. Questo tipo di fresatura viene utilizzata per la finitura.

Ordine di lavoro

Leggi le linee guida.

Studiare lo scopo funzionale dei principali componenti delle fresatrici orizzontali e verticali. Sotto forma di schizzo, fornire lo schema generale di una delle macchine, indicando i componenti principali.

Determinare il tipo di taglierina fornita dall'insegnante, farne uno schizzo, determinare su quale macchina e per quali operazioni viene utilizzata la taglierina. Disegna un diagramma della lavorazione di una parte con questa taglierina.

Studio degli schemi cinematici di una o più fresatrici (i modelli delle macchine sono indicati dal docente).

Studiare lo schema cinematico del divisore universale e i metodi di divisione.

Per fare una relazione.

Obiettivo del lavoro.

Vista generale della macchina con indicazione dei componenti principali.

Movimenti di lavoro e modalità di taglio durante la fresatura.

Schizzo della taglierina con i commenti necessari.

Schema di lavorazione di una parte con una fresa.

Selezionare un metodo di divisione (semplice, metodo a due conteggi, differenziale) ed eseguire la divisione per tagliare un ingranaggio con il numero di denti specificato dall'insegnante.