Крепление фрез на фрезерном станке

Концевые фрезы с цилиндрическим хвостовиком устанавливаются и закрепляются путем применения цанговых патронов. Цанговые патроны изготавливаются с хвостовиками конусностью 7 : 24 и с конусом Морзе. Для обоих типов производятся унифицированные цанги. Конструкция и размеры патронов и цанг приведены в табл.VI.8 .

Втулки переходные для концевых фрез с коническими хвостовиками производятся с наружным конусом Морзе и конусностью 7 : 24 ( табл. VI.9 ).

Таблица VI.8 . Патроны и цанги для концевых фрез с цилиндрическим хвостовиком, мм

Патрон с хвостовиком
конуса 7:24 (МН 25—64)

Патрон с хвостовиком
конуса Морзе (МН 26—64)

Цанги к патронам
(МН 27-64)

Обозначение
конца
шпинделя

6113-0001
6113-0002
6113-0003
6113-0004

6113-0005
6113-0006
6113-0007

6113-0003
6113-0009
6113-0010
6113-0011

Таблица VI.9 . Втулки переходные для концевых фреp с коническими хвостовиками

По ГОСТ 13789—68

6101-0075
6101-0076
6101-0077

По ГОСТ 13792—68 с
отжимной гайкой

По ГОСТ 13790—68

6103-0003
6103-0004
6103-0005

По ГОСТ 13791—63 с торцевым
пазом для отправок

Размер
паза В,
мм

Набор втулок позволяет устанавливать в шпинделях различных металлорежущих станков фрезы с коническими хвостовиками от конуса Морзе 1 до конуса Морзе 6. Втулки с отжимной гайкой обеспечивают облегченный съем втулки с инструментом. Втулки с наружным конусом 7 : 24 имеют фланец с пазами, которыми они соединяются с шипами на торце шпинделя станка при их установке. использование этих втулок требует обязательного закрепления их шомполом, который затягивает втулку в гнездо шпинделя.

Втулки переходные с наружным конусом 7 : 24 и торцевым пазом для установки различных оправок и патронов, хвостовики которых имеют конус Морзе и лыску.

Быстродействующие патроны целесообразно применять в условиях обработки с частой сменой инструментов. Патроны позволяют осуществлять смену фрез без необходимости использовать шомпол, что значительно экономит время

На рис. VI.5 показаны два патрона для закрепления концевых фрез с коническими хвостовиками.

В первом патроне ( рис.VI.5, a ) фреза предварительно закрепляется в переходной втулке 2 винтом 4. Втулка 2 имеет на своем фланце два выступа (второй на рисунке не показан). С закрепленным инструментом втулка вставляется в конусное отверстие корпуса 3 патрона, закрепленного в шпинделе станка шомполом, и затягивяется гайкой 1. Во фланце гайки 1 имеются прорези, соответствующие выступам на фланце втулки 2. Это позволяет, не отвинчивая полностью гайку 1, а только совместив ее прорези 5 с выступами, установить втулку на место, затем поворотом гайки на некоторый угол затянуть втулку с инструментом в конусное гнездо.

Рис. VI.5. Быстродействующие патроны для концевых фрез

Второй патрон (рис . VI.5, б) имеет переходный фланец 8, закрепляемый четырьмя винтами 10 к торцу шпинделя станка. Шипы шпинделя входят в пазы фланца 8 и передают ему крутящий момент. Отверстие фланца имеет два паза, соответствующие двум выступам на втулке 5. Фреза предварительно устанавливается в отверстие втулки 5 и закрепляется винтом 9.

На наружную резьбу фланца 8 навернута ганка 6, в ней имеется винт 7, цилиндрическое окончание которого входит в канавку, образованную на цилиндрической поверхности фланца. Канавка занимает только половину окружности фланца. Винт 7 ограничивает поворот гайки 6 половиной окружности.

Фланец гайки 6 имеет дна паза, такие же, как у фланца 8. Совместив пазы гайки и фланца, втулку 5 с фрезой можно вставить в гнездо шпинделя. Повернув затем гайку 6 по часовой стрелке, затягивают втулку 5, закрепляя ее и инструмент. Подобные патроны нормализованы. По нормали машиностроения МН 5553— 64 выполняется шесть типоразмеров патронов с внутренним конусом Морзе от 1 до 4 и для концов шпинделей 40 и 50.

Эксцентриковые патроны применяются для фрезерования шпоночных гнезд и других мерных и точных пазов немерными концевыми фрезами. Использование патронов позволяет значительно сократить номенклатуру режущих инструментов. На рис. VI.6 показан один из таких патронов.

Хвостовиком 1 патрон закрепляется в шпинделе станка. В корпусе патрона имеется глухое отверстие, ось которого смещена относительно оси вращения патрона на величину е. Ось отверстия под цилиндрический хвостовик фрезы 5 во втулке 2 также смещена на величину е’.

Рис.VI.6. Эксцентриковый патрон

Вследствие двойного эксцентриситета при поворачивании втулки 2 в корпусе патрона ось закрепленной в ней фрезы будет удаляться от оси вращения шпинделя или приближаться к ней. Соответственно этому будет изменяться ширина фрезеруемого паза. Фреза закреплена во втулке двумя винтами 3, а втулка заплечиками гайки 4 прижата к корпусу патрона. Чтобы облегчить установку и смещение оси фрезы, на втулке имеются деления, которые видны через оконце в корпусе патрона (на рисунке не показано); в нем же имеется нулевая риска для отсчета. Фрезу нужно закреплять во втулке 2 таким образом, чтобы ее зуб (на линии а торцевой плоскости) был расположен в общей диаметральной плоскости (д—д) с нулевым делением. Диаметр фрезы при работе с рассмотренным патроном берется меньше номинальной ширины паза на 0,1—0,15 мм.

Закрепление насадных торцевых фрез осуществляется при помощи стандартизированных консольных оправок. Конструкции, основные размеры и обозначения консольных оправок для насадных фрез приведены в табл. VI.10—VI.12 .

Торцевые фрезы больших диаметров — 250—630 мм (так называемые головки) — с цилиндрическими посадочными отверстиями могут закрепляться непосредственно на шпинделе ( рис. VI.7, а ) станка. Они центрируются наружной цилиндрической поверхностью шпинделя, закрепляются четырьмя болтами 1 на его торце и ведутся шипами 3 шпинделя, входящими в пазы корпуса фрезы.

Другим способом крепления является центрирование фрезы переходной оправкой ( рис. VI.7, б ). Здесь фреза 6 посадочным отверстием насаживается на цапфу оправки 8, затянутой в гнездо шпинделя 5 штребелем 4. Фреза крепится к торцу шпинделя четырьмя винтами и ведется шипами 7, находящимися на его торце. Более точное н жесткое крепление достигается посадкой корпуса фрезы 6 ( рис. VI.7, в ) своим посадочным коническим отверстием на наружную конусную поверхность оправки 9. В этом случае оправка затягивается в гнездо шпинделя штребелем, а ведется шипами на торце шпинделя, входящими в пазы на ее фланце. Корпус фрезы, в свою очередь, затягивается на конус оправки торцевым винтом 10.

Рис. VI.7. Способы крепления больших насадных торцевых фрез — головок

Установка и смена режущего инструмента на фрезерных станках занимает значительное время; особенно оно важно в условиях крепления штепселем на вертикальных консольных, бесконсольных станках. Если не представляется возможным модернизировать эти станки, оборудовав их пневмошомпольными устройствами, то следует внимательно отнестись к обеспечению каждого из этих рабочих мест фрезеровщика наборами специальных накидных ключей для завинчивания всех встречающихся в практике работы гаек и винтов, закрепляющих фрезы и оправки к ним.

Пневмошомпольные или механизированные шомпольные зажимы значительно облегчают труд и сокращают время, затрачиваемое на смену инструмента. Механизированный зажим, автоматически закрепляющий инструмент на современных фрезерных станках с ЧПУ показан здесь .

На рис. VI.8 изображен один из пневмошомпольных механизмов зажима. Корпус 10 механизма болтами 17 закреплен на верхнем торце ползуна шпинделя. Стакан 8, внутри которого размещена пружина 1 с шомполом 16, резьбой соединен с верхним конном шпинделя 15 станка и застопорен винтами 9. Второй наружный стакан 4 вмещает в себя стакан 8 и, в свою очередь, входит в центральное отверстие ступицы корпуса поршня 3. С ним он соединен двумя радиально-упорными шарикоподшипниками 5, закрепленными гайкой б, навернутой на резьбу в верхнем конце стакана 4. При вращении шпинделя 15 станка шомпол 16, стаканы 8 и 4 с пружиной также свободно вращаются. Поршень 3 работает в пневмоцилиндре 2, который жестко соединен с корпусом 10 механизма рядом болтов. Крышкой 7 закрыты выступающие наружу части поршня и стакан 4. Механизм работает следующим образом.

В хвостовик оправки 13 ввернут переходник 12, который, в свою очередь, ввернут во втулку 11 так, чтобы паз 14 фланца оправки расположился против шипа на торце шпинделя. Поворотом рукоятки пневмокрана на рисунке не показан) воздух выпускается из цилиндра 2, и освобожденная пружина 1 шомполом 16 затягивает хвостовик оправки 13 с фрезой в гнездо шпинделя. Чтобы освободить фрезу, рукоятка пневмокрана переводится в положение впуска воздуха; при этом поршень 3 под давлением сжатого воздуха сжимает пружину 1 и движением шомпола 16 вниз выводит хвостовик оправки из гнезда шпинделя.

Рис.VI.8. Пневмошомпольный зажим инструмента

Концевые фрезы с резьбовыми хвостовиками, изготавливаемые по ГОСТ 20539—75*, обычно крепятся в цанговых патронах ( см. табл. VI.7 ). Для этого в цанге патрона закрепляется съемный цилиндрический хвостовик ( рис. VI.9 ), на наружном (нижнем) торце которого имеется резьбовое отверстие под резьбу на хвостовике самой фрезы. Отверстие имеет широкую направляющую фаску, такую же, как хвостовик фрезы, и точно соосную оси цилиндрической части. Такое крепление обеспечивает быстросменность инструмента.

Рис. VI.9. Крепление концевых фрез с резьбовым хвостовиком: 1 — быстросменный или цанговый патрон; 2 — цилиндрический переходной хвостовик; 3 — фреза; К — конусы-фаски

Таблица VI.10 . Оправки с продольной шпонкой и хвостовиком конусностью 7:21, конструкция и размеры, мм (ГОСТ 13786 — 68*)

У горизонтально-фрезерных станков инструмент устанавливает­ся и закрепляется на оправках соответствующих по диаметру по­садочным отверстиям фрез / 67 /.

Рис. 3 Схемы подачи стола при фрезеровании закрытых шпоночных пазов

У вертикально-фрезерных станков концевые фрезы с коническим хвостовиком закрепляются в шпинделе с помощью переходной конус­ной втулки. Концевые фрезы с цилиндрическим хвостовиком закрепляют­ся в цанговом патроне, который коническим хвостовиком устанавли­вается в переходную оправку или непосредственно в шпиндель станка / 4, 5., 6 /.

Заготовки при фрезеровании торцовыми фрезами закрепляются бо­лее надежно, чем при фрезеровании цилиндрическими фрезами, так как торцовая фреза создает значительные реактивные силы при реза­нии и обработка происходит при больших скоростях резания.

4.2.7. Обработка заготовок фрезерованием

Различные схемы фрезерования наклонных плоскостей и скосов по­казаны на рис.4

Плоские поверхности обрабатываются цилиндрическими, торцовыми фрезами или набором фрез / 6, 10/.

Фрезерование плоских поверхностей цилиндрическими фрезами производится на горизонтально-фрезерных станках. При фрезеровании широких, плоскостей используют наборы цилиндрических фрез. Наборы составляются из стандартных или специальных фрез. Фрезы с винтовым зубом необходимо устанавливать таким образом, чтобы основные со­ставляющие от сил резания были направлены навстречу друг другу.

При обработке заготовок прерывистого и ступенчатого профиля используются наборы дисковых и комбинации из дисковых и цилиндри­ческих фрез.

Фрезерование уступов и отрезание заготовок дисковыми фрезами показано на рис.5 /4, 5, 10, 13/. Процесс может осуществляться:

1) каждый уступ фрезеруется одной трехсторонней дисковой фрезой;

2) оба уступа одновременно фрезеруют набором из двух дисковых фрез одинакового диаметра.

Чтобы получить заданный размер между уступами на оправку меж­ду фрезами устанавливают промежуточные кольца или фрезеруют в двухпозиционном вращающемся на 180° приспособлении.

Фрезерование уступов и пазов концевыми фрезами показано на рис.2 /4, 6, 10, 13/. Наладка вертикально-фрезерного станка для фрезерования уступов и пазов концевыми фрезами аналогична налад­ке при фрезеровании плоскостей и скосов концевой фрезой (рис.4).

Для фрезерования шпоночных пазов на валах применяют концевые фрезы, которые имеют точный диаметр, равный ширине паза и два-три зуба, сходящиеся к центру в одну точку (без центрового отверстия).

Фрезерование уступов можно выполнять концевой фрезой, диаметр которой несколько больше, чем ширина ступени уступа. Фрезу в шпин­деле станка закрепляют в цанговом патроне переходными коничес­кими втулками.

Фрезерование закрытых шпоночных пазов производят через отвер­стия — окна, следовательно, требуется предварительное засверлива­ние. Концевые фрезы в этом случае работают периферийными режущими кромками. Другим методом фрезерования закрытых пазов является фре­зерование с возвратно-поступательным движением, стола (маятниковая подача) в продольном направлении и вертикальной подачей после каж­дого прохода.

Заготовки на столе станка крепят в машинных тисках, призмах или с помощью прихватов.

Рис.4 СХЕМЫ ФРЕЗЕРОВАНИЯ НАКЛОНЫХ ПЛОСКОСТЕЙ И СКОСОВ.

а, б – цилиндрической и концевой фрезой на горизонтально–фрезерном станке с поворотом заготовки; в – торцевой фрезой на вертикально-фрезерном станке с поворотом заготовки; г, д – торцевой и концевой фрезой на вертикально фрезерном станке с поворотом заготовки; е – на горизонтально-фрезерном станке угловой фрезой; ж, з – цилиндрической и торцевой фрезой с применением приспособлений; и, к – концевой и торцевой фрезой с поворотом шпинделя станка; л – двухугловой фрезой.

Наши товары

Информация

Способ закрепления фрезы в шпинделе станка во многом влияет на чистоту обработки и производительность этого механизма. Неправильно закрепленную фрезу начинает бить, что может привести к поломке режущих лезвий из-за чрезмерной нагрузки. На способ закрепления фрезы оказывает влияние ее конструкция, размеры, а также характер работы, которую она выполняет. Особое внимание следует уделять оправкам, с помощью которых фрезы фиксируются на станке. Они должны быть чистыми и по ним или ими нельзя ударять, чтобы не образовалось забоин. Любая забоина – причина биения фрезы. Все фрезы делятся на концевые (с хвостовиком) и насадные (с посадочным отверстием). Вот основные способы ручного крепления фрез в шпинделе при фрезеровании металлических заготовок:

а) для насадных фрез

• Фреза надевается на центровую оправку, один конец которой поддерживается серьгой, а другой вставляется в коническое гнездо шпинделя.
• Фреза надевается на концевую оправку, которая вставляется конической частью в коническое отверстие в шпинделе.
• Фреза надевается на выступающую часть переднего конца шпинделя и крепится на нем.

б) для концевых фрез

• Фреза, имеющая конический хвостовик, вставляется им в конус шпинделя.
• Фреза, имеющая цилиндрический хвостовик, крепится в специальном патроне шпинделя.

Самое точное центрирование фрезы и нужную жесткость обеспечивает шпиндель фрезерного станка с коническим посадочным отверстием. Самое удачное решение – использование цангового зажима. Его хвостовая часть сделана в виде конуса и идеально подходит для посадочного места асинхронного шпинделя. А в собственное посадочное отверстие вставляется цилиндрическая часть хвостовика режущего инструмента. Результат таков: конструкция очень жесткая, а следовательно, у нее меньше биение режущих лезвий и более качественная обработка.

Если у вас есть вопросы, напишите или позвоните нам. Наши специалисты постараются подробно ответить на них!

«>