Фрезерные станки

1







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 Rz 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.

При работе на фрезерном станке с ручной подачей необходимо обеспечить плавную и равномерную подачу заготовок, плотно прижимая обработанные стороны заготовки к поверхностям стола и направляющих устройств. После рабочего хода обработанную поверхность (или поверхности) осматривают и, если на детали остались непрофрезерованные места или дефекты, которые невозможно устранить последующей механической обработкой, ее бракуют. Плоскостность без заготовок проверяют поверочной линейкой и щупом или «на просвет» по щели между двумя заготовками, сопри-, касающимися обработанными поверхностями. Перпендикулярность смежных поверхностей заготовки контролируют угольником и щупом. Профиль обработанной детали проверяют по шаблону.

Для фрезерных станков с нижним расположением шпинделя установлены по ГОСТ 69—75 следующие допуски на обработку деталей, в мм: равномерность ширины паза 0,1 на 1000; параллельность паза базовой поверхности 0,25 на 1000; равномерность ширины проушины 0,1 на 100; параллельность проушины базовой поверхности (для станков с шипорезной кареткой) 0,1 на 100.

Для безопасной работы на станках заготовки короче 400 мм, уже и тоньше 40 мм, а также заготовки с фасонным профилем разрешается фрезеровать только при помощи колодок-толкателей. Фрезерование кромок шпона необходимо вести в пакетах с использованием специальных приспособлений — цулаг, обеспечивающих обжатие и надежное крепление пакета. Для обработки заготовок небольшой толщины и, как правило, невысокой жесткости можно использовать вальцевые механизмы подачи с независимой подвеской подающих вальцов. При обработке заготовок длиной более 2 м спереди и сзади станка необходимо устанавливать опоры в виде стоек с роликами, приставных столиков, роликовых столов. Ролики должны располагаться на 0,6—1 м один от другого и легко вращаться.

Высота выкладываемых стоп обработанных деталей и заготовок не должна быть более 1,7 м. Оптимальные решения по организации рабочих мест, размещению подстопных мест и проходов необходимо принимать из конкретных условий производственного процесса. 


3. Виды режущих инструментов

В станках фрезерной группы применяются многочисленные конструкции режущего инструмента — фрезы, которые по основным отличительным конструктивным признакам могут быть разбиты на две группы: насадные (цельные, составные, сборные) и концевые (цельные затылованные и цельные незатылованные).

3.1 Инструментальные материалы для фрез.

Одно из основных условий высокопроизводительной работы режущего инструмента — правильный выбор инструментального материала. Для изготовления режущих элементов фрезерного инструмента в деревообработке применяют инструментальные стали (легированные, быстрорежущие), твердые сплавы, металлокерамические материалы. Для изготовления корпусов инструментов используют конструкционную качественную сталь, конструкционную легированную сталь, а также специальные легкие сплавы.

Легированные инструментальные стали. Эти стали в своем составе содержат легирующие элементы (хром X, вольфрам В, ванадий Ф и др.), повышающие их режущие и другие свойства (например, износостойкость возрастает в 2—2,5 раза по сравнению с износостойкостью углеродистых инструментальных сталей). Для изготовления цельных насадных фрез, а также сменных резцов и ножей в сборных фрезах широко используют хромовольфрамованадиевые стали марок Х6ВФ и 9Х5ВФ.

Быстрорежущие инструментальные стали. Эти стали обладают более высокими режущими свойствами по сравнению с обычными легированными сталями вследствие большего содержания вольфрама В, а также присутствия молибдена М. Для дереворежущих инструментов используют следующие марки быстрорежущих сталей: Р4, Р9, Р12, Р18, Р6МЗ, Р6М5. Вольфрамомолибденовые стали марок 6РМЗ и Р6М5 значительно повышают прочность и износостойкость инструмента. Вследствие значительного содержания молибдена режущие свойства этих сталей близки к режущим свойствам быстрорежущих сталей Р12 и Р18, несмотря на то, что содержание вольфрама в них в 2—3 раза меньше.

Твердые металлокерамические сплавы. Основные компоненты твердых сплавов — карбиды вольфрама, титана и тантала. Кобальт в составе твердых сплавов играет роль цементирующей связки. В деревообработке наибольшее распространение получили однокарбидные металлокерамические твердые сплавы, содержащие карбиды вольфрама (марки ВК6, ВК6М, ВК8, ВК8В, ВК15).

При изготовлении инструмента с пластинками твердого сплава, как правило, используют стандартные пластинки, которые крепят к державке или корпусу методом пайки или механическими устройствами.

3.2 Насадные фрезы

Для фрезерования древесины и древесных материалов широко используют насадные фрезы, отличительная особенность которых— отверстия для насадки на шпиндель станка или непосредственно на вал электродвигателя.

Насадные фрезы в зависимости от конструктивного исполнения разделяют на цельные и сборные. В свою очередь цельные насадные фрезы могут быть одинарными и в виде наборов фрез (составные). Набор цельных фрез чаще всего представляет собой группу фрез, подобранных для обработки профилей деталей, получение которых одинарными фрезами трудно, непроизводительно или невозможно. Набор цельных фрез закрепляют на одном общем валу. В набор могут входить фрезы одинаковые по параметрам или разные. Цельные, фрезы изготавливают из одной заготовки легированной стали или из конструкционной стали с припаянными пластинками твердого сплава или легированной стали. По оформлению задней поверхности зуба дельные фрезы разделяют на затылованные и с прямой задней гранью (с остроконечными зубьями). Затылованные цельные фрезы чаще всего предназначены для фасонного фрезерования различных профилей, режущая кромка у них фасонная.

В зависимости от формы режущих кромок получается тот или иной профиль обрабатываемых деталей. Зубья фасонных затылованных фрез имеют плоскую переднюю грань; заднюю их грань чаще всего оформляют по кривым архимедовой спирали или по дугам окружности, проведенным из смещенного центра. Особенность затылованных фрез в том, что при переточках по передней грани они сохраняют постоянство профиля режущей кромки в осевом сечении зуба фрезы. 

Диаметры посадочного отверстия d у фрез цельных фасонных составляют 22; 27 и 32 мм, что в большинстве случаев совпадает с соответствующими размерами оправок фрезерных станков. Внешний диаметр D фасонных фрез 80; 100 и 125 мм.

Фасонные цельные затылованные фрезы имеют ряд достоинств: сохраняют угловые параметры за весь срок службы инструмента, что обеспечивает постоянство профиля обрабатываемых деталей, удобны в эксплуатации, хорошо сбалансированы. Однако имеют и недостатки, основной из которых — нерациональное использование легированной инструментальной стали: эффективно используется не более 10—20 % массы фрезы.

У фрез с остроконечными зубьями передняя и задняя грани имеют плоскую форму в плоскостях перпендикулярных оси вращения фрезы. Конструкции фрез данного типа довольно разнообразны. К группе фрез с остроконечными зубьями относятся фрезы для фасонного фрезерования, пазовые, для фрезерования шипов и др. В зависимости от назначения и конструкции фрезы с остроконечными зубьями затачивают по передней или задней грани. Эти фрезы могут быть изготовлены целиком из легированной или конструкционной стали (корпус) с припаянными пластинками быстрорежущей стали или твердого сплава на зубьях фрезы. В зависимости от вида выполняемых работ и сложности профиля детали фрезы с остроконечными зубьями могут быть одинарными, составными (составлены из разных фрез) или в виде комплектов из нескольких однотипных фрез.

Боковые режущие кромки фрез, обеспечивающие размер по ширине В паза, имеют задний угол 3°. Для сохранения ширины В постоянной зубья затачивают по задним граням. Пазовые фрезы для поперечных пазов кроме основных зубьев, формирующих размер В, имеют с двух сторон подрезающие зубья с передним углом 45°. Подрезающие зубья (подрезатели) выступают над основной окружностью резания на 0,5 мм и служат для обеспечения качественной обработки. Существуют аналогичные по конструкции пазовые фрезы, оснащенные пластинками твердого сплава.

Для плоского цилиндрического фрезерования применяют фрезы с остроконечными зубьями, оснащенными пластинками твердого сплава. Эти фрезы чаще всего используют в мебельном производстве при обработке щитов, облицованных шпоном, пластиками и другими материалами. Для повышения качества обработки со стороны облицовочного слоя (устранения сколов) зубья имеют наклон к оси вращения. Наклон режущей кромки выбирают таким образом, чтобы сила Р была направлена в глубь массива. При фрезеровании плит, облицованных с двух сторон, применяют фрезы с двусторонним наклоном режущих кромок, что обеспечивают составные фрезы, состоящие из двух одинаковых фрез, но с разным наклоном зубьев, или одинарные фрезы с двумя рядами зубьев. Угол наклона зубьев к оси фрезы обычно 15—20°.

При фрезеровании древесных материалов (ДСтП, ДВП, пластиков и др.) рационально использовать твердый сплав в качестве инструментального материала. В зависимости от профиля обрабатываемой детали могут быть применены стандартные пластинки или пластинки из пластифицированного твердого сплава. Довольно часто приходится перешлифовывать стандартные пластинки твердого сплава, чтобы придать им требуемую форму и размеры. Перешлифовку .делают алмазными кругами повышенной производительности. В целях рационального использования твердого сплава, а также в зависимости от профиля режущей кромки пластинки припаивают по передней или задней грани зуба. Так, для фрез, предназначенных для плоского или углового фрезерования, более экономичное использование пластинки будет при расположении ее по задней грани, однако при этом должна быть обеспечена надлежащая прочность припайки. У фрез для фасонной обработки пластинки твердого сплава, как правило, припаивают к передней грани.

Окончательное профилирование режущих кромок фрезы делают после припайки пластинок. Очертание профильных режущих кромок у фасонных фрез, оснащенных твердым сплавом, может быть самым разнообразным. 

Для фрезерных станков наибольшее распространение получили конструкции сборных насадных фрез, представленные на рис. 9. Дисковая пазовая фреза предназначена для фрезерования пазов и проушин на станках с шипорезной кареткой. Такая фреза содержит вставные ножи 1, укрепляемые в клиновых пазах корпуса 4 клиньями 2 и распорными винтами 3. Внешний диаметр D фрез 200; 250; 320 и 360 мм. Ножи изготавливают из стали или оснащают пластинками твердого сплава длиной 50 мм и шириной 8; 12; 16; 20 мм. Диаметр посадочного отверстия 32 и 40 мм.

Цилиндрическая сборная фреза с прямыми ножами (рис. 9,6) имеет центробежно-клиновой способ крепления ножей. Фреза состоит из корпуса 4, ножей 1, клиньев 2 и распорных болтов 3: При вывинчивании болтов 3 клинья 2 прочно закрепляют ножи в корпусе. Для надежного крепления ножей усилие затяжки составляет 30—40 Н при длине ключа 120—140 мм. Во время вращения фрезы под действием центробежных сил усилие зажима ножа в корпусе возрастает.

Фрезы выпускают в двух исполнениях: исполнение А — с плоскими стальными ножами длиной 40; 60; 90; ПО; 130; 170 и 200 мм; исполнение Б — с ножами, оснащенными пластинками твердого сплава ВК15. Внешний диаметр фрез 80; 100; 125; 140; 160 и 180 мм. Существуют аналогичные конструкции фрез для профильного фрезерования, а также нарезки шипов.

Составные фрезы собирают (составляют) из двух и более цельных фрез для обработки сложных (двухсторонних) профилей, имеющих участки, расположенные в плоскости вращения фрезы. Сборные насадные фрезы имеют сменные режущие элементы — резцы или ножи. В этом их основная особенность. Сборные насадные фрезы состоят из корпуса, режущих элементов в виде ножей или резцов, деталей крепления, регулирования, центрирования и зажатия на шпинделе станка. Сборные насадные фрезы обеспечивают постоянство диаметра резания независимо от переточек.

3.3 Концевые фрезы

В отличие от насадных фрез у концевых нет посадочного отверстия, а есть хвостовик, которым они закрепляются на шпинделе станка. Хвостовики бывают цилиндрические, конусные или резьбовые. Фрезы закрепляют в конусном или резьбовом гнезде шпинделя, патроне или цанге. В зависимости от формы поверхности, описываемой режущими кромками при вращении инструмента, фрезы подразделяют на цилиндрические и фасонные.

Концевые фрезы применяют для выборки гнезд и пазов, обработки деталей по контуру, фасонной обработки боковых поверхностей деталей, снятия свесов у щитов, облицованных различными материалами, объемного копирования и т. п. В отличие от насадных концевые фрезы имеют небольшой диаметр (практически от 3 до 60 мм). В связи с этим для обеспечения необходимых скоростей резания концевые фрезы работают при частоте вращения 9000— 24000 мин-1. При таких частотах вращения и сравнительно небольших скоростях подачи (5—10 м/мин) подача на один зуб (при 2=1... 2) незначительна, что обеспечивает высокое качество обработки.

Концевые фрезы изготавливают в основном цельными, но существуют конструкции и сборных концевых фрез. При выборке продольных пазов, фрезеровании четверти, обработке внутренних контуров деталей (для заглубления) концевые фрезы кроме боковых режущих кромок должны иметь и торцовые режущие кромки.

В зависимости от оформления задних поверхностей зубьев концевые фрезы разделяются на затылованные, незатылованные и с остроконечными зубьями. Сведения о затылованных фрезах и фрезах с остроконечными зубьями приведены выше. Под незатылованными здесь понимаются фрезы, у которых задняя поверхность для любой точки боковой режущей кромки оформлена по дуге окружностей из центра фрезы. Для создания необходимых углов резания незатылованные фрезы устанавливают в эксцентриковый зажимной патрон. По мере переточек уменьшается масса инструмента, поэтому незатылованные концевые фрезы необходимо периодически балансировать вместе с патроном. Балансируют их также и при изменении установочных углов в патроне.

Цельные концевые фрезы могут быть изготовлены целиком из легированной или быстрорежущей стали с припаянными пластинками из твердого сплава, монолитными (целиком из твердого сплава), в виде монолитной рабочей части из твердого сплава и напаянным хвостовиком из конструкционной стали. Фрезы концевые цилиндрические из легированной стали марок Х6ВФ и 8Х4В4Ф1 (Р4) изготавливают трех типов (рис. 10): незатылованные для фрезерования по контуру (а); затылованные для фрезерования по контуру (б); для выборки гнезд (в). Фрезы типов -а и б-однорезцовые, типа в — двухрезцовые. Диаметр фрез типа а 3— 20 мм с градацией через 1 мм до диаметра 8 мм и через 2 имевшие 8 мм. Диаметр фрез типов б и в. 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20 и 25 мм. Для уменьшения' трения торцовых кромок о древесину при выборке пазов и гнезд дается поднутрение к центру фрезы под углом 2...30. Задний угол торцевых кромок 20—25°. Угловые параметры для боковых режущих кромок следующие: а=10 15°; у = 30;..35°.

Для фрезерования различных древесных материалов (ДСтП,
ДВП, пластики и др.) следует применять концевые фрезы, осна- щенные пластинками твердого сплава. На рис. 10, г показана одно-резцовая незатылованная фреза, корпус которой изготовлен из стали 40Х или стали 45, а пластинка — из твердого сплава ВК15. Диаметр таких фрез 8—18 мм с градацией через 2 мм, диаметр посадочной шейки 8 и 10 мм, длина 55—70 мм. Эти фрезы изготавливают Сестрорецкий и Томский инструментальные заводы.


4. Понятие о качестве продукции

Качество продукции — один из важнейших показателей деятельности предприятия. Под качеством продукции понимают совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности применительно к ее назначению (ГОСТ 15467—70).

Качество машин зависит от многих факторов. Перечислим основные:

технические, определяющие технический уровень конструкции, надежность и другие показатели качества конструкции выпускаемого оборудования, а также технологические и контрольные процессы его изготовления;

производственные, характеризующиеся техническим уровнем технологического оборудования и прежде всего его способностью обеспечить точность и заданный класс шероховатости поверхности;

квалификационные, к которым относится квалификация занятых в производстве рабочих, контролеров и других исполнителей;

организационные, характеризующие состояние технологической дисциплины, соблюдение принципов и методов научной организации труда;

экономические, к числу которых относятся уровень цен на продукцию машиностроения и потребляемые им материалы и комплектующие изделия, порядок кредитования и финансирования мероприятий по повышению качества продукции, системы материального стимулирования за достижения в этой области и др.

Улучшение качества продукции обычно связано с дополнительными затратами труда. Поэтому уровень качества продукции должен быть оптимальным, обеспечивающим удовлетворение потребностей по определенному назначению при минимальных затратах на производство и эксплуатацию этой продукции. В большинстве случаев оптимальный уровень качества должен быть максимально достижимым при современном состоянии науки и техники.

4.1 Показатели качества машин

Показатель   качества   машины - это количественное выражение одного или нескольких  свойств   машины   применительно   к определенным условиям ее создания и эксплуатации (ГОСТ 15467—70). 

Методы количественной оценки показателей качества составляют содержание новой науки — квалиметрии. Последняя занимается разработкой правил и приемов для сбора и обработки исходных данных при определении количественных показателей качества, устанавливает требования к точности их вычислений, к составу показателей качества при его планировании и т. д. Показатели качества делятся на единичные и комплексные.

Единичные показатели качества машин подразделяются на эксплуатационные показатели технического уровня и производственно-технологические (показатели технологичности).

К эксплуатационным показателям технического уровня относятся показатели назначения, надежности, эргономики, эстетики и патентно-правовые.

Показатели назначения характеризуют степень соответствия машины ее целевому назначению, конструктивное исполнение и основные размеры, мощность, производительность, к. п. д. и др.

Надежность — важнейший показатель качества изделия. Под надежностью понимают свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.

К показателям надежности относятся безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Безотказностью называется свойство машины выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки в конкретных условиях и режимах эксплуатации этой машины. Показатели безотказности: вероятность безотказной работы, средняя наработка до первого отказа, наработка на отказ, интенсивность отказов, гарантийная наработка.

Долговечность машины характеризует ее сроки службы с учетом физического и морального износа до первого капитального ремонта, модернизации или списания. Показателями долговечности являются ресурс, средний срок службы, срок службы до первого капитального ремонта, межремонтный срок службы, срок службы до списания и др.

Ремонтопригодность — свойство машины, заключающееся в ее приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов. К показателям ремонтопригодности относятся среднее время восстановления, средняя трудоемкость ремонтов и др.

Сохраняемость -- свойство  машин сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования,   установленного  в   техни- . ческой документации.

Отказом называют неисправность, без устранения которой невозможно дальнейшее выполнение машиной (или аппаратурой) всех или хотя бы одной из основных ее функций. По ряду признаков отказы делятся на полный, неполный (частичный), катастрофический, параметрический, внезапный, постепенный и др. Полный отказ — отказ, при возникновении которого невозможно использовать машину до устранения причины отказа.

Частичный отказ - отказ, связанный с ухудшением работы одного или нескольких узлов машины. Катастрофический отказ — отказ машины, приводящий к полному нарушению работоспособности (например, отказы при коротком замыкании, поломке и деформации деталей или узлов машины и т. п.). Параметрические отказы выражаются в ухудшении качества функционирования изделия (например, потеря точности станка). Надежность в отношении отсутствия параметрических отказов называют параметрической надежностью. Для оценки надежности и долговечности принимаются следующие основные показатели: безотказность, коэффициент технического использования, технический ресурс, срок службы и гарантийный срок службы.

Коэффициент технического использования - отношение времени работы к полному времени, включая ремонт, профилактику и др. Технический ресурс (ресурс) — сумма интервалов времени безотказной работы изделия за период эксплуатации до разрушения или другого предельного состояния. Срок службы календарная продолжительность эксплуатации изделия до разрушения или другого предельного состояния, например до капитального ремонта. Гарантийный срок службы - - календарная продолжительность эксплуатации изделия, в течение которой завод-изготовитель гарантирует исправность и несет материальную ответственность за возникшие неисправности при условии соблюдения правил эксплуатации изделия. 

Эргономические показатели характеризуют машину в системе человек -машина и учитывают ее приспособленность к физиологическим, инженерно-психологическим и другим свойствам человека, проявляющимся в производственных процессах.

Художественно-конструкторский уровень (техническая эстетика) изделия определяется сопоставлением его с лучшими зарубежными образцами с учетом современных требований и тенденций эстетики при обязательном сравнении удобства обслуживания, управления, облегчения условий труда.

Патентно-правовые показатели характеризуют количество и весомость новых отечественных изобретений, реализованных в данной машине. Они определяют степень ее защиты принадлежащими отечественным предприятиям и организациям авторскими свидетельствами в РФ и патентами за рубежом.

Одновременно с показателем патентной защиты определяется показатель патентной чистоты. Этот показатель дает возможность беспрепятственной реализации машины как в РФ, так и за рубежом.

Производственно-технологические показатели характеризуют затраты общественного труда на производство машины. Конструкция машины должна быть технологичной.

Технологичность конструкции - совокупность свойств конструкции изделия, обеспечивающих оптимальность затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условиях изготовления, эксплуатации и ремонта.

Различают производственную и эксплуатационную технологичность конструкции. Производственная технологичность конструкции проявляется в сокращении затрат средств и времени на конструкторскую подготовку производства (КПП) и технологическую подготовку производства (ТПП). Эксплуатационная технологичность конструкции изделия проявляется в сокращении затрат времени и средств на техническое обслуживание и ремонт изделия. К показателям технологичности конструкции относятся: трудоемкость, материалоемкость, энергоемкость, степень стандартизации и унификации, блочность.

Показатель трудоемкости служит для определения количества труда, затрачиваемого на изготовление машины. Показатель материалоемкости определяет количество конструктивных материалов, потребных на изготовление изделия. Энергоемкость характеризует затраты энергии на единицу продукции (например, в кВт-ч). Показатель стандартизации и унификации позволяет определить степень конструктивного единообразия проектируемой или изготовляемой машины, т. е. долю унифицированных и стандартных деталей и узлов, использованных в данном изделии. Блочность (сборность) изделия характеризует простоту его монтажа.

4.2 Оценка уровня качества и  аттестация  машин

При оценке качества машин для их сравнения на практике используются следующие аналогии: а) реально выпущенные в СССР и за рубежом машины; б) машины, запроектированные к выпуску и находящиеся в различной стадии освоения; в) отечественные государственные, отраслевые, республиканские стандарты и зарубежные стандарты, а также технические условия.

Продукция машиностроительных предприятий делится на три категории - высшую, первую и вторую. К высшей категории относят продукцию, которая по своим показателям соответствует лучшим отечественным или мировым достижениям или превосходит их, конкурентоспособна на внешнем рынке. Эта продукция имеет стабильные показатели качества, соответствует стандартам (техническим условиям), учитывающим требования международных стандартов, обеспечивает экономическую эффективность и удовлетворяет потребности народного хозяйства и населения страны. Продукции высшей категории качества присваивается государственный Знак качества. Комитетом стандартов утвержден стандарт на Знак качества.

К первой категории качества относится продукция, показатели которой соответствуют современным требованиям стандартов (технических условий); такая продукция удовлетворяет потребности народного хозяйства и населения страны.

Ко второй категории относится продукция, которая по своим показателям не соответствует современным требованиям народного хозяйства и потребностям населения страны, морально устарела и подлежит модернизации или снятию с производства.

Одним из постоянно действующих факторов в области управления качеством машиностроительной продукции является ее аттестация. Аттестации подлежит вся продукция. Аттестацию производят государственные аттестационные комиссии, которые создаются машиностроительными министерствами.

4.3 Управление качеством продукции

Под управлением качеством продукции в соответствии с ГОСТ 15467—70 следует понимать установление, обеспечение, поддержание необходимого уровня качества продукции при ее разработке, производстве и эксплуатации, осуществляемые путем систематического контроля и целенаправленного воздействия на влияющие на качество условия и факторы.

Таким образом, управление качеством должно охватывать все стадии цикла создания машины: исследование и проектирование, изготовление и эксплуатация.

На стадии разработки, к которой относятся научно-исследовательские работы и все этапы проектирования и освоения машины вплоть до выпуска ее опытного образца (или опытной партии), должна быть создана конструкция машины, отвечающая требованиям высшей категории качества.

На стадии изготовления должна быть внедрена передовая технология заготовительных операций, механической обработки, сборки, окраски, испытаний, технического контроля при неуклонном соблюдении технологической дисциплины.

На стадии эксплуатации должна быть обеспечена обратная связь от потребителя к производителю машины. Цель обратной связи — обеспечить производителя систематическими сведениями о качестве выпущенных им машин, о ремонте и др.


Список использованной литературы



		Воякин А.С. Фрезерные станки для обработки древесины – М.: Лесная промышленность, 1984. – 80 с.

		Пикус М.Ю., Пикус И.М. Справочник фрезеровщика. Минск, Вышэйша школа, 1975. 304 с.

		Григорьев М.А. Справочник молодого столяра, плотника и паркетчика. – 3-е издание, переработанное и дополненное – М.: Лесная промышленность, 1989. – 376 с. ISBN5-7120-0250-7

		Барбашов Ф.А. Фрезерное дело: Учебное пособие для средних профессионально-технических училищ – 3-е издание, переработанное и дополненное – М.: Высшая школа, 1980. – 208 с.

		Кувшинский В.В. Фрезерование. М., «Машиностроение», 1977. 240 с.

		Блюмберг В.А., Зазерский Е.И. Справочник фрезеровщика. – Л.: Машиностроение, 1984. – 288 с.