Фрезерный станок

Содержание

Введение

Назначение и классификация фрезерных станков
Рациональные правила и приемы работы
Виды режущих инструментов

Инструментальные материалы для фрез
Насадные фрезы
Концевые фрезы

Понятие о качестве продукции

Показатели качества машин
Оценка уровня качества и аттестация машин
Управление качеством продукции

Список использованной литературы

Введение

На фрезерных станках производится обработка заготовок из древесины и древесных композиционных материалов (древесностружечных, столярных, древесноволокнистых плит и фанеры).

Заготовками называются отрезки древесины или древесных материалов, имеющие размеры равные или кратные размерам деталей с учетом припусков на последующую обработку, в том числе на усушку. Заготовки получают в результате раскроя пиломатериалов или композиционных материалов, имеющих большие размеры по сечению, длине или площади.

В зависимости от методов получения деревянных заготовок различают: пиленые, полученные в результате обработки на круглопильных или ленточнопильных станках, и калиброванные (строганые), полученные из пиленых фрезерованием в заданный размер но сечению на четырехсторонних продольно-фрезерных станках ••ли соответствующих линиях обработки брусковых деталей. В настоящее время широкое распространение получают клееные заготовки, полученные путем склеивания по длине и по ширине более мелких заготовок. На фрезерных станках в большинстве случаев обрабатываются строганые заготовки, предназначенные для изготовления разнообразных деталей в производстве мебели, столярно-строительных деталей, судо-, авто-, вагоностроении, сельхозмашиностроении и ряде других отраслей промышленности.

Заготовки изготавливают из древесины различных пород: хвойных (сосны, ели, лиственницы, кедра, пихты и др.), твердых лиственных (березы, бука, дуба, ясеня), мягких лиственных (осины, липы и др.).

Промышленность выпускает заготовки для специализированных производств: лыж, музыкальных инструментов, бочек, ткацких челноков, катушек, шпуль и т. д. по соответствующим ГОСТам и техническим условиям (ТУ).

С целью увеличения полезного выхода древесины номинальные размеры сечений заготовок приближены к соответствующим размерам выпускаемых пиломатериалов и установлены ГОСТ для древесины влажностью 15%. Заготовки влажностью более 15% должны выпускаться с припуском на усушку. Влажность заготовок обычно должна соответствовать заданной техническими условиями или стандартами влажности для выпускаемых деталей.

1. Назначение и классификация фрезерных станков

Технологический процесс получения готовой детали из заготовки в общем случае включает ряд последовательных операций, выполняемых на фуговальных, рейсмусовых, четырехсторонних продольно-фрезерных, собственно фрезерных, шлифовальных и других станках. В результате выполнения этих операций на заготовке формируются новые поверхности, точное положение которых относительно друг друга достигается соответствующим положением технологической базы заготовки на установочных и направляющих поверхностях конструктивных элементов станка.

По конструктивным и технологическим признакам различают следующие основные типы фрезерных станков: с нижним расположением шпинделя, копировальные с верхним расположением шпинделя, карусельные и модельные. Фрезерные станки предназначены для плоской, профильной и рельефной обработки прямолинейных и криволинейных деталей и узлов способом фрезерования, в том числе формирования сквозных и несквозных профилей, контуров, выборки пазов, гнезд, шипов и т. д.

На станках с нижним расположением шпинделя производят следующие виды обработки деталей: продольную плоскую и. фасонную, криволинейную обработку прямых и фасонных кромок, по наружному и внутреннему контуру щитов и рамок, несквозную зарезку пазов, а также шипов и проушин. Следует отметить, что в условиях специализированных производств продольную обработку деталей производительнее выполнять на станках проходного типа продольно-фрезерных: рейсмусовых и четырехсторонних.

На копировальных станках с верхним расположением шпинделя фрезеруют прямолинейные и криволинейные боковые поверхности, щиты и рамки, выбирают пазы, гнезда, полости различной конфигурации, сверлят и зенкуют отверстия, а при наличии специальных приспособлений нарезают короткие резьбы, вырезают пробки, выполняют различные художественные работы.

На карусельных станках с большой производительностью выполняют криволинейную обработку по копиру прямых и фасонных кромок брусковых и щитовых деталей, в том числе и по контуру. Модельные станки позволяют производить фрезерование верхних и боковых поверхностей деталей сложной конфигурации, а также расточку, обточку, сверление и другие подобные операции при изготовлении литейных моделей и стержневых ящиков в специализированных литейных производствах.

Фрезерные станки с нижним расположением шпинделя. Фрезерные станки с нижним расположением шпинделя наиболее универсальны и находят широкое применение во всех отраслях деревообработки, т. к. позволяют выполнять широкий ряд технологических операций: плоское и профильное фрезерование кромок, криволинейное фрезерование по шаблону (копиру), несквозное фрезерование пазов, нарезание шипов и выборку проушин и т. д. Эти операции можно выполнять как с ручной, так и механизированной подачей заготовок.

Станкостроительная промышленность выпускает следующие модели фрезерных станков с нижним расположением шпинделя: ФС-1
(фрезерный средний с ручной подачей заготовок толщиной до
100 мм — базовая модель), ФСШ-1 (то же, но оснащен шипорезной кареткой для нарезания простых шипов), ФСШ-П (то же, но
с механизированной подачей шипорезной каретки). Имеются фрезерные станки с нижним расположением шпинделя типов ФЛ (легкие с шириной фрезерования до 80 мм), ФС (средние—до 100 мм),
ФТ (тяжелые — до 125 мм), а также их модификации с ручной
подачей шипорезной каретки (ФЛШ, ФСШ и ФТШ) и автоподатчиком заготовок (ФЛА, ФСА и ФТА).

На деревообрабатывающих предприятиях часто встречаются фрезерные станки с нижним расположением шпинделя и ручной подачей заготовок типов Ф-5, Ф-6, ФШ-4, а также станок ФА-4 с механизированной подачей заготовок звездочкой. Ведущее предприятие по выпуску фрезерных станков — Днепропетровский станкостроительный завод.

Фрезерные станки с верхним расположением шпинделя. В эту группу входят копировальные станки (ВФК-1, ВФК-2), карусельные (Ф1К-2, Ф1К-2А) и модельные (ФМ25, ФМС). Фрезерные копировальные станки с верхним расположением шпинделя универсальные. Эти станки находят широкое применение при производстве мебели, различных изделий широкого потребления, радиоаппаратуры, вагоностроении и т. д.

Технические характеристики фрезерных станков с нижним расположением шпинделя.

	ФС-I	ФСШ-I	ФСШ-II
Наибольшая толщина обрабатываемого изделия, мм…..	100	100	100
Длина стола, мм…………………..	1000	1000	1000
Ширина стола, мм………………..	800	800	800
Размер внутреннего конуса Морзе по СТ СЭВ 147-75………..	4	4	4
Частота вращения шпинделя, мин^-1………………………………	3550; 7100	4500; 9000	3000; 6000; 4500; 9000
Вертикальное перемещение шпинделя, мм…………………….	160	160	160
Диаметр шпиндельной насадки, мм…………………………………	32	32; 27*	32
Наибольший диаметр режущего инструмента, мм…………………	250	250	250
Наибольшая ширина заготовки, устанавливаемой на столе шипорезной каретки при глубине шипа 100 мм, мм…………………	---	230	230
Ход шипорезной каретки, мм…...	---	500	500
Привод подачи шипорезной каретки…………………………….	---	Ручной	Механический
Наибольшая скорость механической подачи, м/мин, не менее………………………………	---	---	20,0
Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм….	1085 х 1150 х 1320	1550 х 1500 х 1320	1420 х 1510 х 1360
Масса станка, кг………………….	840	940	920

Техническая характеристика фрезерных копировальных станков с верхним расположением шпинделя.

	ВФК-1	ВФК-2
Размер стола, мм……………………………..........	700 х 760	800 х 1180
Частота вращения шпинделя, мин^-1………………	18 000	18 000
Диаметр фрезы, мм………………………………..	2 – 36	2 – 36
Вертикальное перемещение шпинделя, мм……..	Ручное 130	Пневматическое 130
Мощность электродвигателя механизма резания, кВт………………………………………………….	1,5	1,5
Вылет шпинделя, мм………………………………	600	710
Наибольший просвет между шпинделем и столом, мм…………………………………………………..	460	300
Высота стола от пола, мм:
наибольшая…………………………………………	1000	1000
наименьшая………………………………………..	800	800
Габаритные размеры (длина х ширина х высота)	1170 х 1240 х 1670	1180 х 1450 х 1600
Масса, кг, не более………………………………….	750	870

Станки фрезерные карусельные предназначены для плоскостного и фигурного фрезерования брусковых и щитовых деталей из древесины и древесных материалов по копирам в различных деревообрабатывающих производствах. Различают фрезерные карусельные станки с верхним Ф1К-2, Ф1К-2А и нижним Ф2К-ШЗ расположением шпинделя.

Для получения деталей с высокими требованиями к.шероховатости обработанной поверхности (чаще всего детали, поверхность которых в дальнейшем должна подвергнуться облагораживанию — лакированию, крашению (например, ножки, царги и сиденья стульев), фрезерные карусельные станки оснащаются шлифовальными головками.

Техническая характеристика фрезерных карусельных станков

	Ф1К-2	Ф1К-2А	Ф2К-Ш3
Фрезерных шпинделей, шт………………	1	1	2
Шлифованных головок, шт………………	---	1	3
Размеры обрабатываемых деталей, мм:
диаметр (длина)…………………………..	230 – 1200	230 – 1200	310 – 920
ширина…………………………………….	230	230	30 – 130
Наибольшая высота фрезерования, мм….	100	100	20
Диаметр стола, мм…………………………	1000	1000	2400
Частота вращения шпинделя, мин ^-1……..	7000	7000	7000
Частота вращения шлифованной головки, мин ^-1………………………………………..	3000	3000	3000
Частота вращения стола, мин ^-1…………...	0,3 – 5,5	0,3 – 5,5	1 – 5
Наибольшее вертикальное перемещение шпинделя, мм………………………………	50	50	50
Частота осцилляции шлифованной ленты, мин ^-1………………………………………..	120	120	95
Габаритные размеры станка (длина х ширина х высота), мм, не более…………	2470 х 1150 х 2100	2470 х 1550 х 2100	4130 х 4050 х 1150
Масса станка, не более…………………….	2300	2460	4000

Техническая характеристика одношпиндельных фрезерных станков с ручной подачей

	ФЛ	ФС-1	ФТ
Толщина обрабатываемого изделия, мм………………	80	100	125
Размеры стола (длина х ширина), мм………………………………..	800 х 630	1000 х 800	1250 х 1000
Частота вращения шпинделя, мин^-1………………………………	600; 12 000	3550; 7100	4000; 8000
		4500; 9000
Вертикальное относительное перемещение шпинделя, мм……	100	100	100
Диаметр шпиндельной насадки, мм………………………………..	22	32	32
Наибольший диаметр режущего инструмента, мм…………………	250	250	250
Мощность электродвигателя, кВт	1,8 (2,3)	4,7 (5,5)	4,7 (5,5)
Габаритные размеры, мм:
длина………………………	950	1085	1175
ширина……………………	875	1150	1250
высота……………………..	1255	1225	1285
Масса, т ……….	0,68	0,8	0,8

Фрезерные станки с нижним расположением шпинделя бывают: с ручной подачей для профильного фрезерования по линейке, кольцу и копиру (легкие — ФЛ, средние — ФС, тяжелые — ФТ); с шипорезной кареткой, позволяющей вырабатывать на концах деталей шипы и проушины (средние— ФСШ, тяжелые—ФТШ); с механической подачей для прямолинейной обработки (легкие—ФЛА, средние — ФСА, тяжелые — ФТА).

Техническая характеристика одношпиндельных фрезерных станков с механической подачей

	ФЛА	ФСА-1	ФТА
Толщина обрабатываемого изделия, мм………………	80	100	125
Размеры стола (длина х ширина), мм………………………………..	1000 х 800	1000 х 800	1250 х 1000
Диаметр шпиндельной насадки, мм…………………………………	22	32	32
Частота вращения шпинделя, мин^-1………………………………	6000; 12 000	4500; 9000	4000; 8000
Вертикальное относительное перемещение шпинделя, мм……	100	100	100
Наибольший диаметр режущего инструмента, мм…………………	250	250	250
Величина подачи, м/мин………..	8 – 25	8 – 25	8 - 25
Мощность электродвигателя, кВт	2,25 (2,9)	5,15 (6,1)	5,15 (6,1)
Габаритные размеры, мм:
длина………………………	1000	1000	1180
ширина……………………	1000	1090	1250
высота……………………..	1355	1355	1360
Масса, т ……….	0,84	0,85	1,1

Техническая характеристика одношпиндельных фрезерных станков с шипорезной кареткой

	ФТШ	ФСШ-1	ФЛШ
Толщина обрабатываемого изделия, мм………………	125	100	80
Размеры стола (длина х ширина), мм………………………………..	1250 х 1000	1000 х 800	1000 х 800
Диаметр шпиндельной насадки, мм…………………………………	32	27	22
Частота вращения шпинделя, мин^-1………………………………	4000; 8000	3500; 7000	3500; 6000
		4500; 9000	70000
Вертикальное относительное перемещение шпинделя, мм……	100	100	100
Диаметр шипорезного диска, мм.	250	250	250
Ход шипорезной каретки, мм…..	500	500	500
Мощность электродвигателя, кВт	4,7 (5,5)	4,7 (5,5)	1,8 (2,3)
Габаритные размеры, мм:
длина………………………	1550	1550	1550
ширина……………………	1750	1500	1500
высота……………………..	1320	1320	1320
Масса, т ……….	1,1	0,87	0,87

2. Рациональные правила и приемы работы

Перед фрезерованием необходимо осмотреть заготовку со всех сторон, выявить все дефекты {трещины, сучки, пороки строения и ненормальности окраски, гниль, червоточины, дефекты предшествующей механической обработки, покороблениость), мысленно оценить их размеры, взаимное положение, проанализировать возможное влияние дефектов па качество обработки не только на фрезерных станках, но и при выполнении последующих операций технологического процесса. Не следует фрезеровать сильно покоробленные заготовки, стрела прогиба у которых заведомо больше припуска на обработку, т. к. они неизбежно окажутся браком. Это же относится к заготовкам, имеющим дефекты, не допускаемые техническими условиями на данный вид изделий.

Важный момент, предшествующий обработке, — правильный выбор технологических баз и направления волокон древесины по отношению к направлению подачи. База выбирается исходя из необходимости устойчивого базирования заготовки на переднем столе и поэтому для покоробленных заготовок должна иметь вогнутую форму. Одновременно необходимо учитывать, что значительная общая глубина фрезерования при формировании технологической базы позволяет удалять ряд дефектов с базовой поверхности, чего невозможно достичь при последующих операциях.

Размеры неровностей на фрезерованных поверхностях, а следовательно, и шероховатость поверхности обработки во многом зависят от угла подачи между направлением волокон древесины и вектором скорости подачи. Так, при подаче по волокнам со скоростью 12 м/мин шероховатость обработанной поверхности R_z max = 60… 100 мкм (), а при подаче против волокон (встречный косослой) достигает 320 мкм (). Таким образом, только правильной ориентацией заготовок, подаваемых в станок, можно добиться как минимум двукратного увеличения скорости подачп и соответственно производительности при сохранении заданного уровня шероховатости.

Глубина фрезерования на фрезерном станке зависит от припуска на обработку. Необходимо стремиться к работе при малых глубинах фрезерования, т. к. это приводит к уменьшению сил резания и усилий прижима, деформирующих заготовку, позволяет устранить нежелательное явление деформации заготовки при распределении внутренних напряжений, когда сфрезеровывается значительная часть материала. Одновременно работа с малыми глубинами фрезерования позволяет рационально использовать припуск на обработку и уменьшает возможность появления технологического брака, снижает утомляемость рабочих. Обрабатываемые заготовки и материалы надо подавать в станок справа налево.