Фрезерование 101: техника, инструменты и станки
В этой статье о фрезеровании представлен полный обзор методов, инструментов и станков, необходимых для резки и придания формы металлу...
I. Общие причины и решения неисправностей фрезерного станка
1. Большие вибрации во время фрезерования
Сильные вибрации при фрезеровании могут легко повредить инструмент, увеличить шероховатость поверхности заготовки, а также предотвратить использование скоростного фрезерования и нормальных скоростей подачи. Ниже перечислены причины и способы устранения сильных вибраций при фрезеровании.
(1) Ослабление шпинделя
Основными причинами ослабления шпинделя являются чрезмерный зазор в подшипнике шпинделя и точечная коррозия на дорожке качения подшипника шпинделя. Первая причина может быть устранена путем регулировки зазора в подшипнике шпинделя, а вторая требует замены подшипника.
(2) Ослабление рабочего стола
Основной причиной ослабления рабочего стола является слишком свободная направляющая планка рабочего стола. Ее необходимо отрегулировать, а затяжку можно контролировать с помощью щупа 0,03 мм. Если направляющая планка не ровная, ее следует зачистить или заменить.
(3) Большой зазор между ведущим винтом рабочего стола и гайкой
Решение заключается в повторной регулировке зазора путем изменения положения регулируемой гайки через червячную передачу, обеспечения соответствующего зазора между ведущим винтом и гайкой и затягивания крепежных винтов.
(4) Другие факторы
- Если основание машины плохое, его следует переделать в соответствии с требованиями.
- Если главный двигатель вибрирует слишком сильно, необходимо провести динамическую балансировку ротора двигателя.
- Если шестерни главного привода движутся неравномерно или издают громкий шум, проверьте и замените неисправные шестерни.
- Если конусность фрезы не совпадает с конусным отверстием или фреза плохо затянута, проверьте и отшлифуйте конусность, а затем затяните фрезу.
2. Неравномерное движение при продольном перемещении рабочего стола вручную
Основными причинами являются изгиб или частичный износ винта, а также несоосность оси винта и продольной направляющей. В первом случае требуется выпрямление, ремонт или замена винта, во втором - переустановка винта и рассверливание отверстий под позиционирующий штифт.
3. Ползание подъемного стола при низкоскоростном подъеме
Причинами являются не ослабленная прижимная планка направляющей колонны и плохая смазка. В первом случае необходимо ослабить и отрегулировать прижимную планку, а во втором - поддерживать надлежащую смазку.
4. Быстрая подача рабочего стола не включается или не отключается
Основная причина, по которой ускоренная подача рабочего стола не запускается, - чрезмерный зазор во фрикционной муфте. Муфта нуждается в капитальном ремонте, также следует проверить электромагнит на предмет выхода из строя.
Основные причины, по которым быстрая подача рабочего стола не отключается, - чрезмерный остаточный магнетизм в электромагните или недостаточное усилие пружины медленного возврата. Ремонтом и регулировкой должны заниматься электрики и механики. Эта неисправность встречается редко, но очень опасна, и ей следует уделить особое внимание.
5. Отказ предохранительной муфты системы подачи
Неисправность предохранительной муфты системы подачи может проявляться двояко: в одном случае рабочий стол прекращает подачу при незначительном сопротивлении, в другом - подача не останавливается автоматически при перегрузке.
Основной причиной выхода из строя предохранительной муфты является неправильная регулировка крутящего момента. Предохранительную муфту следует отрегулировать так, чтобы она вращалась с моментом 157-196 Н-м.
6. Плохое вращение шпинделя или невозможность запуска
Если шпиндель не останавливается в течение 0,5 с после нажатия кнопки "Стоп" или даже реверсирует, причиной является неправильная регулировка тормозного устройства шпинделя или неисправность реле в электрической цепи. Если шпиндель не запускается после нажатия кнопки, а двигатель издает "гудящий" звук, это электрическая неисправность, которую должны устранить механики и электрики.
7. Затруднения при включении передач переключения скорости
Если при изменении скорости вращения шпинделя рычаг переключения скорости не удается сдвинуть в исходное положение, причина в том, что микропереключатель переключения скорости не сработал. Электрик должен проверить и отремонтировать его.
8. Неисправность рукояток управления горизонтальной и вертикальной подачей рабочего стола или ручного и автоматического блокировочного устройства
Когда рукоятки управления горизонтальной и вертикальной подачей рабочего стола выходят из строя, горизонтальная или вертикальная подача отсутствует или даже происходит одновременная подача в обоих направлениях. Основные причины - изменение положения барабана или изменение положения штока электрического переключателя. Регулировать и ремонтировать их должны электрики и механики.
Что касается отказа горизонтального и вертикального ручного и автоматического блокировочного устройства, то основной причиной является отсоединение приводного рычага или стопорного штифта в блокировочном устройстве. Необходимо вызвать механика для проверки и ремонта.
II. Безопасная эксплуатация фрезерных станков
Безопасная эксплуатация фрезерных станков включает в себя безопасность качества обработки заготовок, а также безопасность операторов и оборудования. Для обеспечения качественной обработки заготовок и безопасности производства операторы фрезерных станков должны соблюдать "Общие технологические правила для операций резания" (см. табл. 1) и "Общие технологические правила для операций фрезерования" (см. табл. 2).
Таблица 1 Общие технологические правила для операций резки
| Артикул | Основные правила | |
| Подготовка к обработке | 1) После получения задания на обработку оператор должен сначала проверить, все ли необходимые чертежи продукции, технологические спецификации и сопутствующие технические документы укомплектованы 2) Поймите и четко прочитайте технологические спецификации, чертежи изделий и их технические требования. При возникновении вопросов проконсультируйтесь с соответствующим персоналом, прежде чем приступать к обработке 3) Проверьте, соответствует ли заготовка или полуфабрикат требованиям чертежа изделия и/или спецификации процесса. Если обнаружены какие-либо проблемы, немедленно сообщите о них соответствующему персоналу и приступайте к обработке только после их устранения 4) Подготовьте все необходимое технологическое оборудование в соответствии со спецификацией процесса и оперативно решайте любые проблемы. Для новых приспособлений или пресс-форм сначала ознакомьтесь с требованиями к их использованию и методами эксплуатации 5) Размещайте технологическое оборудование в специально отведенных местах, не ставьте его неправильно и особенно не ставьте его на направляющие станка 6) Не разбирайте и не вносите произвольные изменения в технологическое оборудование 7) Проверьте оборудование станка, которое будет использоваться для обработки, и подготовьте все необходимые принадлежности. Перед обработкой смажьте станок и выполните пробный пуск, как указано в инструкции | |
| Зажим инструментов и заготовок | Зажим инструмента | 1) Прежде чем зажимать инструмент, всегда очищайте хвостовик инструмента, держатель инструмента, направляющую втулку и т.д. 2) После зажима инструмента проверьте его правильность с помощью приспособления для настройки инструмента или пробной резки |
| Зажим заготовки | 1) При установке приспособлений на рабочий стол станка сначала очистите поверхность фиксирующего основания и выровняйте его положение относительно инструмента 2) Перед зажатием заготовки очистите фиксирующую поверхность, зажимную поверхность, прокладки, а также фиксирующую и зажимную поверхности приспособления, чтобы убедиться в отсутствии заусенцев 3) Зажмите в соответствии с точкой привязки, указанной в спецификации процесса. Если они не указаны, оператор может сам выбрать точку привязки и способ зажима. Выбирайте базовую точку в соответствии со следующими принципами: ① Старайтесь, чтобы точка привязки совпадала с проектной точкой. ② Старайтесь использовать одну и ту же базовую точку для всех обрабатываемых поверхностей. ③ При черновой обработке выберите в качестве базовой точки плоскую, необработанную поверхность или поверхность с минимальным припуском на обработку и используйте ее только один раз. ④ Для операций чистовой обработки базовая точка должна быть уже обработанной поверхностью ⑤ Выбранная базовая точка должна обеспечивать удобное позиционирование и зажим заготовки, гарантируя стабильность и надежность во время обработки 4) При выравнивании заготовок без специальных приспособлений следуйте следующим принципам: ① Для заготовок с эскизами выравнивайте по линиям эскизов. ② Для нестандартных заготовок, если поверхность требует дальнейшей обработки на последующих операциях, при выравнивании обеспечьте достаточный припуск на обработку для следующей операции. ③ Для поверхностей, обработанных до окончательных размеров в этой операции, точность выравнивания должна составлять менее 1/3 допуска на размер и допуска на положение 5) При зажатии узлов обратите внимание на расположение сопрягаемых поверхностей 6) При зажимании заготовок усилие зажима должно действовать через точки опоры или поверхности. Для заготовок с низкой жесткостью (или с нависающими частями при обработке) добавьте дополнительные опоры в соответствующих местах для повышения жесткости 7) При зажатии прецизионно обработанных поверхностей или заготовок из мягких материалов используйте мягкие прокладки, например, из чистой медной фольги. 8) При использовании прижимных пластин для зажима заготовок точка опоры прижимной пластины должна быть немного выше поверхности заготовки, а зажимные болты должны быть расположены как можно ближе к заготовке, чтобы обеспечить силу зажима | |
| Требования к обработке | 1) Чтобы обеспечить качество обработки и повысить производительность, выбирайте соответствующие параметры резания в зависимости от материала заготовки, требований к точности, условий работы станка, режущего инструмента и приспособления. При обработке отливок, чтобы избежать повреждения инструмента из-за поверхностных песчаных включений или закаленных слоев, глубина резания должна быть больше глубины песчаных включений или закаленных слоев, если позволяют условия. 2) Для размеров с допусками старайтесь обрабатывать в середине диапазона допусков. 3) Для операций грубой обработки, когда шероховатость поверхности не указана в спецификации процесса, шероховатость обработанной поверхности Ra не должна превышать 25 мкм. 4) Шероховатость поверхности Ra перед разверткой не должна превышать 12,5 мкм 5) Шероховатость поверхности Ra перед прецизионной шлифовкой не должна превышать 6,3 мкм 6) При черновой обработке фаски, круги и глубины пазов должны быть обработаны или углублены в соответствии с припусками на чистовую обработку, чтобы обеспечить выполнение проектных требований после чистовой обработки. 7) Для поверхностей заготовок, которые требуют поверхностной закалки, ультразвукового контроля или роликового обжига на последующих операциях, шероховатость поверхности Ra, обработанной на этой операции, не должна превышать 6,3 мкм. 8) Если зачистка не может быть выполнена на последующих операциях, заусенцы, образовавшиеся на этой операции, должны быть удалены на этой операции 9) Во время обработки крупных заготовок регулярно проверяйте, не ослабла ли заготовка, чтобы предотвратить проблемы с качеством или несчастные случаи из-за ослабления 10) Если черновая и чистовая обработка выполняются на одном и том же станке, обычно ослабьте заготовку после черновой обработки, дайте ей остыть, а затем снова закрепите ее. 11) Если в процессе резки возникают ненормальные звуки или внезапно ухудшается шероховатость поверхности, немедленно втяните инструмент, остановите станок и проверьте 12) При серийном производстве первая деталь должна быть проверена, и только после того, как она пройдет проверку, можно продолжать производство. 13) В процессе обработки операторы должны проводить самоконтроль заготовок 14) При осмотре правильно используйте измерительные инструменты. При использовании манометров, микрометров и т. д. аккуратно вставляйте или поворачивайте их, избегая чрезмерного усилия. При использовании штангенциркулей, микрометров, циферблатных индикаторов и т.д. предварительно отрегулируйте нулевое положение | |
| Постобработка | 1) После каждой операции заготовки должны быть очищены от стружки, воды и грязи и аккуратно уложены в специальные приспособления, чтобы избежать вмятин, ударов или царапин. 2) Поверхности, которые не будут подвергаться дальнейшей обработке сразу же или были подвергнуты финишной механической обработке, должны быть обработаны для предотвращения ржавчины 3) Заготовки, удерживаемые магнитными приспособлениями во время обработки, должны быть размагничены после обработки 4) Для родственных деталей, обрабатываемых группами, маркировка (или нумерация) должна производиться после обработки 5) Заготовки, завершенные в каждом процессе, могут быть переданы на следующий процесс только после проверки и утверждения специальными инспекторами 6) После использования технологического оборудования его следует вытереть (нанести масло для защиты от ржавчины) и вернуть в отведенное место или на склад инструментов. 7) Чертежи продукции, технологические спецификации и другая используемая техническая документация должны содержаться в чистоте и порядке, внесение изменений строго запрещено | |
Таблица 2 Общие технологические правила для фрезерования
| Артикул | Основные правила |
| Выбор и закрепление фрезерных фрез | 1) Выбор диаметра фрезы и количества зубьев ① Диаметр фрезы следует выбирать в зависимости от ширины и глубины фрезерования; как правило, чем больше и глубже ширина и глубина фрезерования, тем больше должен быть диаметр фрезы. ② Количество зубьев на фрезе должно выбираться в зависимости от материала заготовки и требований к обработке; как правило, для фрезерования пластиковых материалов или грубой обработки выбирают крупную фрезу. зубчатые фрезы; для фрезерования хрупких материалов или полуфинишной и финишной обработки выбирайте фрезы со средним или мелким зубом 2) Зажим фрез ① При зажимании фрезы на горизонтальном фрезерном станке держите фрезу как можно ближе к шпинделю без ущерба для обработки, а опорный кронштейн - близко к фреза. Если фреза должна находиться далеко от шпинделя, между шпинделем и фрезой следует установить вспомогательный опорный кронштейн ② При зажимании фрезы на вертикальном фрезерном станке выбирайте короткий держатель инструмента, если это возможно без ущерба для фрезерования ③ После зажима фрезы, при необходимости, проверьте с помощью индикатора радиальное и торцевое биение фрезы. ④ При одновременном фрезеровании широких плоских поверхностей двумя цилиндрическими фрезами выбирайте две фрезы с противоположными направлениями спирали |
| Зажим заготовки | 1) Зажим в машинных тисках ① Убедитесь в правильном положении машинных тисков на рабочем столе; при необходимости используйте индикатор для выравнивания и фиксации губок тисков, чтобы сделать их параллельно или перпендикулярно направлению движения стола станка ② Подложите под заготовку параллельные прокладки соответствующей толщины, а при зажимании следите за тем, чтобы заготовка была плотно прижата к параллельным прокладкам ③ Заготовка не должна слишком сильно выступать над губками тисков или слишком далеко отходить от их концов, чтобы предотвратить вибрацию во время фрезерования. 2) Требования к использованию делительной головки (зажимной) ① При зажатии заготовки на делительной головке сначала заблокируйте шпиндель делительной головки. При затягивании заготовки запрещается использовать трубу на рукоятке применить силу ② После регулировки угла наклона шпинделя делительной головки затяните четыре винта на основании, чтобы предотвратить смещение нулевого положения. ③ При зажатии заготовок с валом между двумя центрами делительной головки убедитесь, что осевые линии переднего и заднего центров совпадают. ④ При индексации с помощью делительной головки рукоятку индексации следует поворачивать в одном направлении. Если положение превышено, поверните назад больше, чем превышено расстояние, а затем поверните в правильное положение, чтобы устранить люфт ⑤ При индексации медленно вставьте позиционирующий штифт на рукоятке в отверстие индексирующей пластины. Не отпускайте резко, чтобы не повредить индексирующую пластину тарелка |
| Процесс фрезерования | 1) После регулировки машины перед фрезерованием заблокируйте неиспользуемые направления движения 2) При приближении к заготовке с быстрой подачей переключитесь на нормальную скорость подачи, чтобы предотвратить столкновение инструмента и заготовки. 3) При фрезеровании косозубых канавок сначала проведите пробный запуск с рассчитанными шестернями (смените шестерни), чтобы проверить правильность направления движения и спирали, а затем приступайте к обработке 4) При фрезеровании фасонными фрезами для повышения стойкости инструмента параметры резания обычно должны быть на 25% меньше, чем для цилиндрических фрез. 5) При профильном фрезеровании методом копирования поддерживайте хороший контакт между роликом и шаблоном, но избегайте чрезмерного давления, чтобы обеспечить свободное вращение ролика 6) При отрезании фреза должна находиться как можно ближе к креплению, чтобы повысить устойчивость во время резки 7) Выбор фрезерования с подъемом и обычного фрезерования ① Обычное фрезерование рекомендуется в следующих случаях: Когда люфт между ведущим винтом стола фрезерного станка и гайкой велик и не может быть легко отрегулирован; когда поверхность заготовки имеет твердый слой, окалину или неравномерную твердость; когда поверхность заготовки значительно неровная; когда материал заготовки слишком твердый; при ступенчатом фрезеровании; когда глубина резания велика ② Фрезерование с подъемом рекомендуется в следующих случаях: При фрезеровании заготовок, которые трудно надежно зажать или которые являются тонкими и длинными; при прецизионном фрезеровании; при резке таких материалов, как бакелит, пластик или акриловое стекло Кроме того, необходимо отметить следующие моменты: |
1) Перед запуском фрезерного станка сначала проверьте, все ли рукоятки находятся в правильном положении, смажьте все скользящие части, затем поработайте на низкой скорости в течение 3-5 минут. Приступайте к работе только после того, как убедитесь, что все детали работают нормально.
2) При загрузке/выгрузке заготовок или измерении размеров необходимо отвести заготовку от позиции фрезы и остановить станок; однако не останавливайте станок до того, как заготовка отойдет от инструмента.
3) При погрузке/разгрузке тяжелых изделий выбирайте надежные подъемные устройства и методы, а также следите за тем, чтобы изделие было надежно зажато.
4) Правильно устанавливайте режущие инструменты и регулярно проверяйте их износ и затяжку.
5) Все скользящие поверхности фрезерного станка должны быть чистыми и без посторонних предметов. Опорные поверхности установки, такие как конусное отверстие шпинделя и поверхность рабочего стола, должны быть чистыми, без царапин и регулярно смазываться.
6) Запрещается наносить сильные удары по заготовкам на станке, наступать на поверхность стола станка или ставить предметы, которые могут повредить поверхность стола.
7) При изменении частоты вращения шпинделя на фрезерном станке, как правило, не следует изменять ее более трех раз подряд. В противном случае каждое изменение скорости должно выполняться с 5-минутным интервалом, чтобы предотвратить повреждение цепи двигателя из-за чрезмерного пускового тока.
8) При ручной подаче рабочего стола в продольном, поперечном и вертикальном направлениях, если превышено требуемое расстояние в определенном направлении, не возвращайтесь сразу к требуемому масштабу. Вместо этого поверните рукоятку на один оборот назад, а затем снова поверните ее до требуемого значения.
9) Сконцентрируйтесь во время работы, держите голову и руки подальше от вращающихся режущих инструментов, не касайтесь фрезы руками и никогда не используйте руки для торможения.
10) Не надевайте перчатки во время работы; те, у кого длинные волосы, должны носить защитные каски. Не удаляйте стружку непосредственно руками и не сдувайте ее ртом; аккуратно сметайте ее мягкой щеткой.
При фрезеровании на высоких скоростях надевайте защитные очки, чтобы предотвратить повреждение глаз высокоскоростной летящей стружкой. При фрезеровании чугунных заготовок лучше надевать маску, чтобы не вдыхать порошок стружки через рот и нос.
11) Постоянно следите за работой всех деталей. При обнаружении каких-либо отклонений немедленно остановите машину, осмотрите и устраните неисправность.
12) Отходя от станка, всегда отключайте питание; перед окончанием работы убедитесь, что рабочий стол установлен посередине каждого направления подачи.
Русский 
English 
العربية 
Bahasa Indonesia 
Deutsch 
Español 
Français 
Italiano 
日本語 
한국어 
Nederlands 
Português 
Português do Brasil 
Polski 
Türkçe