Точность фрезерования плоскостей

При черновом фрезеровании обычно достигается точность размеров 11-го b 12-го квалитетов, при чистовом — 8-го b 9-го квалитетов. В отдельных случаях при тщательной работе (например, при тонком фрезеровании) можно получить 6-й и 7-й квалитеты.

В табл. Х.6 приведены основанные на многочисленных наблюдениях данные о точности получаемых размеров при фрезеровании плоскостей, а в табл. Х.7 — то же о точности формы и взаимного расположения плоскостей, достигаемых при фрезеровании на станках различных типов.

Таблица Х.6. Точность получаемых размеров при фрезеровании плоскостей

Таблица Х.7. Точность формы и взаимного расположения плоскостей при фрезеровании

Шероховатость обработанной поверхности при фрезеровании колеблется в пределах R_z80—R_a0,63. Наиболее высокие параметры R_a = 1,25÷0,63 достигаются методами тонкого фрезерования. Для получения шероховатости R_a0,63 прибегают к тонкому фрезерованию летучей фрезой, представляющей собой однозубую торцевую фрезу, ось которой заведомо неперпендикулярна (на весьма малый yгол) к поверхности стола.

Зуб такой фрезы имеет широкое лезвие, ширина которого два-три раза больше подачи. Глубина фрезерования при этом t = 0,03÷0,l мм; подача sо=1,5÷2,5 мм/об; скорость резания при обработке стали υ= 200÷250 м/мин. Другой метод достижения высоких параметров шероховатости плоской поверхности на заготовке из чугуна марок СЧ 21; СЧ 28 — шабрящее фрезерование. При глубине резания от 0,03 до 0,1 мм, подаче sz = 1,5÷2,5 мм/зуб и скорости резания υ=150÷160 м/мин достигается Rz = 5 мкм, а при υ = 240÷250 м/мин — Rz = 5÷5 мкм. Шабрящая фреза показана на рис. Х.3. Рис.  Х.3. Шабрящая фреза

Погрешность плоскостности возникает, если ось вращения торцевой фрезы неперпендикулярна к обрабатываемой поверхности или, иначе, — к плоскости стола станка. Плоскость получается вогнутой (рис. Х.4) тем больше, чем больше угол β и чем меньше диаметр D торцевой фрезы.

Вогнутость δ определяется по формулам: h = r - r2-B2/4              (54) δ = h tg β                      (55) где h — стрела сегмента, у которого дуга — часть рабочей окружности фрезы, а хорда равна В — ширине фрезерования; r — радиус торцевой фрезы; β — угол отклонения от перпендикулярности оси вращения. Рис. Х.4. Неправильная установка торцевой фрезы и контроль величины отклонения от перпендикулярности

Пример 1. Определить вогнутость поверхности, фрезеруемой торцевой фрезой D = 200 мм при В = 150 мм, если отклонение от перпендикулярности оси вращения составляет угол Р = 25'.

Зная, что r = D/2 = 100 мм, по формуле (54) находим

h=100-√1002-1502/4=100-√10000-5625=33,8

по таблице тригонометрических функций находим tg 25' = 0,00727; по формуле (55) определяем

δ = 33,8·0,00727 = 0,24462 мм.

Для того чтобы проверить правильность положения оси вращения (шпинделя), поступают следующим образом. На стол станка 1 (рис.Х.4) ставят плоскопараллельную контрольную плиту 3, затем опускают ползун (или гильзу) шпинделя так, чтобы между плитой 3 и вершинами зубьев фрезы оставался зазор до 0,1— 0,2 мм. После этого пластинками щупа 2 измеряют (фактический зазор по одному из зубьев с точностью, обеспечиваемой набором пластин (обычно это 0,02—0,03 мм). Зуб замечают и поворотом фрезы со шпинделем перемещают его на 180°. В этом месте вновь измеряют зазор между вершиной зуба и плитой. Разность замеров будет раина длине наименьшего катета прямоугольного треугольника, гипотенуза которого равна диаметру фрезы. Зная гипотенузу с и катет b, находим угол отклонения от перпендикулярности β по формулам:

b/с = cos α; 90° — α = β              (56)

При фрезеровании плоскости цилиндрической фрезой (набором фрез) погрешность плоскостности может быть вызвана так называемым подрезанием. Подрезание выражается появлением лунки 1 на обработанной поверхности (рис. Х.5). Оно является результатом временного прекращения подачи, вследствие чего фреза некоторое время работает на одном месте заготовки.

Упругие силы, действующие между фрезой и заготовкой, стремятся при этом сблизить их, что и приводит к непроизвольному появлению («выработке») лунки, и тем большей, чем меньше жесткость СПИД, чем больше усилие резания и чем дольше находится фреза на одном месте. Рис. Х.5. Подрезание на плоской поверхности, вызываемое временным прекращением подачи цилиндрической фрезы