Reklama
A A A

OBRÓBKA PŁASZCZYZN

Zgrubną obróbkę płaszczyzn wykonuje się w fabrykach samochodów i ciągników głównie przez frezowanie. Struganie i dłutowanie powierzchni znajduje zastosowanie tylko w oddziałach pomocniczych (narzędziowych i remontowych) tych zakładów. Wynika to stąd, że przy stosunku długości do szerokości obrabianych płaszczyzn spotykanym w częściach samo­chodów i ciągników, struganie jest przy znacznej skali produkcji znacznie mniej wydajne i mniej ekonomiczne niż frezowanie. Struganie jest dostatecznie wydajne tylko przy obróbce wąskich i długich powierzchni, ponieważ w mniejszym stopniu występują wówczas wady charakterystyczne dla tego sposobu obróbki, a mianowicie: znaczne straty na powrotne ruchy jałowe przy pracy na stru­garkach; ograniczone szybkości skrawania wskutek działania znacznych sił bezwładności przy ruchu stołu strugarki. Ze względu na omówione wady struganie stosuje się tylko w określo­nych przypadkach, zależnych od skali produkcji i stosunku długości do szerokości obrabianej płaszczyzny. W fabrykach samochodów i ciągników płaszczyzny frezuje się głównie frezami czołowymi. Ten sposób frezowania zapewnia większą wydajność w porównaniu z innymi sposobami frezowania, co wynika z następujących zalet: bardzo sztywne uchwycenie narzędzia; jednoczesne skrawanie kilkoma ostrzami freza, co wpływa na większą wydajność i spokojniejszą pracę narzędzia; możliwość obróbki części od razu kilkoma frezami, rozmieszczo­nymi z różnych stron części; możliwość stosowania frezów o znacznych średnicach i wielkiej liczbie ostrzy. W niektórych przypadkach, w szczególności przy frezowaniu po­wierzchni kształtowych, stosuje się frezy walcowe, palcowe i inne. Frezami walcowymi można frezować dwoma sposobami: „naprzeciw posuwu" (frezowanie przeciwbieżne) i „zgodnie z posuwem" (frezowanie współbieżne). W pierwszym przypadku (rys. 9la) wiór przy końcu skrawania me­talu przez każde ostrze staje się grubszy, w drugim (rys. 91b) — na od­wrót staje się cieńszy. Drugi sposób pozwala osiągnąć wyższą wydajność i otrzymywać gładszą powierzchnię. Wynika to stąd, że w pierwszym przypadku ostrze freza wykazuje przy rozpoczynaniu pracy niewielki poślizg względem obrabianej po­wierzchni, wskutek czego tępi się, a na obrabianej powierzchni występują karby. Jednakże pierwszy sposób jest do tej pory bardziej rozpowszechniony, ponieważ przy stosowaniu drugiego sposobu (przy którym ostrze freza pracuje z uderzeniami wrzynając się w metal od razu na pełną Rys. 9L Frezowanie: a) przeciw-grubość wióra) należy stosować specjalne bieżne i b) współbieżne urządzenia do wyrównywania luzów w me­chanizmach posuwu stołu, aby uniknąć szarpań stołu oraz połamania ostrza freza. Istnieją frezarki przeznaczone wyłącznie do frezowania współbież­nego. Ponadto wiele frezarek radzieckich jest zaopatrzonych w urządze­nia do wyrównywania luzów w mechanizmach posuwu stołu. Szybkościowo frezuje się głównie za pomocą frezów czołowych z ostrzami wstawianymi, zaopatrzonymi w węgliki spiekane. Możliwość zwiększenia wydajności przez zastosowanie frezów, któ­rych ostrza mają mały kąt przystawienia, wynika ze zmniejszonych na­cisków jednostkowych. Przekrój wióra przy określonej głębokości skra­wania i posuwu nie zależy od kąta przystawienia ostrza freza. Jednakże grubość wióra maleje wraz ze zmniejszeniem tego kąta, długość ostrza stykającego się z obrabianą powierzchnią rośnie, a siła przypadająca na jednostkę długości tego ostrza zmniejsza się. Wpływa to na zwiększenie trwałości narzędzia. Jednakże przy posługiwaniu się takimi narzędziami wskutek zwięk­szenia składowej siły skrawania, skierowanej wzdłuż osi freza, należy sto­sować sztywne frezarki. Zmniejszenie kąta przystawienia ostrzy frezów czołowych wpływa na poprawienie gładkości obróbki, jeśli inne warunki fre­zowania pozostają takie same. Prof. M. J. Łarin i G. E. Rywkin za­projektowali konstrukcję freza czołowo--stożkowego (rys. 92), którego kąt przysta­wienia jest bardzo mały (8—20°). Według danych M. J. Łarina przy obróbce takimi frezami wydajność może wzrosnąć kilka­krotnie w porównaniu z obróbką frezami o kącie przystawienia równym90°. W wydziałach produkcyjnych fabryk samochodów i ciągników sto­suje się następujące typy frezarek do frezowania płaszczyzn: Frezarki pionowe jednowrzecionowe ze stołem prostokątnym i okrągłym. Frezarki poziome ze stołem prostokątnym. Frezarki podłużne: dwu-, trzy- i wiełowrzecionowe. Frezarki karuzelowe: dwu- i wiełowrzecionowe. Frezarki bębnowe: jednowrzecionowe jednostronne, dwuwrzecio-nowe dwustronne, czterowrzecionowe dwustronne. Półautomaty frezarskie do obróbki drobnych części. Frezarki specjalizowane (również zespołowe). Frezarki specjalne. Stosuje się następujące sposoby frezowania: z umocowaniem na stole obrabiarki jednej części (obrabiarki wszelkich typów oprócz frezarek karuzelowych i bębnowych); z umocowaniem na stole obrabiarki większej ilości części (frezarki pionowe, poziome i wzdłużne) i frezowaniem ich jednocześnie lub kolejno w rzędach; frezowanie pozycyjne (frezarki pionowe, poziome i wzdłużne oraz półautomaty frezarskie); frezowanie ciągłe (frezarki pionowe ze stołem okrągłym, frezarki karuzelowe i bębnowe oraz półautomaty frezarskie). Na frezarkach wzdłużnych i bębnowych oraz na półautomatach i fre­zarkach specjalizowanych frezuje się części od razu z kilku stron. Drobne części frezuje się często po jednej sztuce lub grupami metodą frezowania pozycyjnego z zastosowaniem przyrządów obrotowych (rys. 93a). W takich przyrządach jedną część (lub ich grupę) mocuje się w czasie obróbki drugiej części (lub ich grupy). Po zakończeniu frezo­wania stół obraca się, zdejmuje obrobioną część (lub części) i mocuje nowe nieobrobione. W ten sposób czas na zdjęcie i mocowanie części pokrywa się z czasem maszynowym. Jednoczesne (równoległe) frezowanie kilku części można wykony­wać frezami czołowymi, jeśli średnice frezów odpowiadają ogólnej szero­kości powierzchni ustawionych na stole części (rys. 93b). Równoległą obróbkę kilku części można wykonywać również zespo­łami frezów tarczowych lub walcowych (rys. 93c). Frezowaniem kolejnym nazywa się obróbkę szeregu części ustawio­nych jedna za drugą w kierunku posuwu stołu (rys. 93d). Stosuje się rów­nież frezowanie równolegle kolejne (rys. 93e). Można przy tym, podobnie jak w przypadku frezowania równoległego, stosować przyrządy obrotowe, ustawiając i mocując jedną grupę części w czasie frezowania drugiej grupy. Jedną część lub grupę części można frezować na frezarkach pozio­mych lub pionowych, wykorzystując powrotny ruch stołu. W tym przy­padku podczas obróbki części (lub grupy części) z jednej strony stołu, na jego przeciwległej stronie, zdejmuje się obrobione części i mocuje części surowe. Po zakończeniu frezowania części zamocowanych na jednym końcu stołu, zmienia się kierunek posuwu i stół ruchem przyspieszonym przesuwa się w kierunku przeciwnym. Nową partię półfabrykatów szybko doprowadza się do freza (lub zespołu frezów), po czym zaczyna się robo­czy ruch stołu w tym samym kierunku. W omawianym przypadku czas na umocowanie i zdejmowanie części pokrywa się z czasem maszynowym. Jednakże przy frezowaniu tym spo­sobem z użyciem frezów walcowych otrzymuje się przy ruchu stołu w jedną stronę frezowanie przeciwbieżne, a przy ruchu stołu w kie­runku przeciwnym — frezowanie współbieżne. Oba te procesy trudno jest wykonywać na jednej i tej samej obrabiarce, co wynika z omówionych poprzednio właściwości różnych rodzajów frezowania. Wiele płaszczyzn średnich i dużych części w rodzaju kadłubów (ka­dłuby silników, obudowy skrzyń biegów itp.), a niekiedy i małych części w produkcji masowej, obrabia się w sposób ciągły na frezarkach karuze­lowych, bębnowych lub (przy obróbce drobnych części) na frezarkach pionowych z obrotowym stołem okrągłym. Frezowanie takie należy zali­czyć do najbardziej wydajnych sposobów obróbki. Przy frezowaniu części umocowanych w rzędach można je mocować i zdejmować w czasie biegu obrabiarki. Jednakże przy frezowaniu części w rzędach traci się czas dodatkowy. Natomiast na frezarkach karuzelo­wych i bębnowych proces obróbki odbywa się bez strat na ruchy jałowe, skrawanie odbywa się prawie bez przerwy i części zdejmuje się również w czasie pracy obrabiarki ze strony przeciwległej do tej, na której znaj­dują się frezy. Przy tym można ustawić kolejno jedną za drugą dwie różne części lub jedne i te same części w różnych położeniach. W tym ostatnim przypadku na obrabiarkach umieszcza się odpowiednie różne przyrządy ustawcze kolejno jeden za drugim. W fabrykach samochodów i ciągników stosuje się w szerokim za­kresie do frezowania drobnych, masowo produkowanych części półauto­maty frezarskie, które mają wszystkie ruchy zautomatyzowane. Obróbkę na takich obrabiarkach wykonuje się zwykle przez frezowanie pozycyjne kilkoma frezami; obrabiane części mocuje się w przyrządach wielomiejscowych. Do nacinania rowków w łbach śrub i wkrętów oraz do przecinania nakrętek koronkowych stosuje się, oprócz wspomnianych półautomatów do frezowania pozycyjnego, również półautomaty frezarskie z ciągłym ruchem łańcucha obiegowego, w którym mocuje się obrabiane części. Frezarki specjalizowane stosuje się w fabrykach samochodów i ciąg­ników głównie przy obróbce dużych części (np. kadłubów silników). Spe­cjalizacja polega najczęściej na ustawieniu na frezarkach poziomych lub wzdłużnych wielowrzecionowych głowic frezarskich. Do wykańczającej obróbki płaszczyzn części ze stopów aluminium stosuje się tzw. frezowanie bardzo dokładne. Ten sposób obróbki w zasa­dzie jest podobny do bardzo dokła­dnego toczenia lub roztaczania. Podobnie jak przy tamtych rodza­jach obróbki również przy frezo­waniu bardzo dokładnym obróbkę wykonuje się przy dużych prędko­ściach, małych głębokościach skra­wania i małych posuwach przypa­dających na jedno ostrze freza. Dla zapewnienia wysokiej gładkości obróbki stosuje się przy frezowa­niu bardzo dokładnym frezy jedno-lub dwuostrzowe. W fabrykach samochodów i ciągników sposób ten jest mało rozpowszechniony. Przy wykańczaniu płaszczyzn wielkich części (np. kadłubów sil­ników) w fabrykach samochodów i ciągników stosuje się niekiedy wiórkowanie (shaving) metalu pła­skim nożem. Do tego celu można stosować frezarki wzdłużne. Na przykład w jednym z zakładów samochodo­wych do frezowania płaszczyzn kadłuba zastosowano trzywrzscio-nową frezarkę wzdłużną (rys. 94). Na obrabiarce z góry, skośnie usta­wiono nóż. Przy ruchu stołu obra­biarki do przodu frezuje się pła­szczyzny kadłuba z trzech stron. Przy powrotnym ruchu stołu odbywa się zdejmowanie cienkiej warstwy metalu przez wiórkowanie skośnym nożem górnej płaszczyzny kadłuba, co zastępuje szlifowania tej płaszczyzny.