Фрезерование открытой шпоночной канавки

На рис 135 показана установка заготовки и фрезы для фрезерования открытой шпоночной канавки с закреплением вала в параллельных машинных тисках. Материал вала—конструкционная сталь σ_b = 75 кГ/мм²; диаметр вала 50 мм, ширина шпоночной канавки 16 мм. Размеры вала и шпоночной канавки указаны на рис. 135, б.

Выбор фрезы. Выберем для этой фрезерной операции дисковую пазовую фрезу (см. рис. 123, а) из быстрорежущей стали Р18 диаметром 100 мм, шириной мм, т. е. с Допуском на ширину шпоночной канавки по посадке ПШ; число зубьев фрезы z = 20; диаметр посадочного отверстия 32 мм.
Фрезерную оправку устанавливаем так, как было изложено ранее. При установке и закреплении фрезы проследить, чтобы фреза имела допускаемое торцовое биение не более 0,05 мм.
Закрепление заготовки. Для закрепления применим машинные тиски. Для предохранения вала от смятия на губки тисков необходимо надеть медный или латунные накладки. Заложить в тиски обрабатываемый вал надо с таким расчетом, чтобы конец его выступал за тиски, или, как говорят, был «свешен» над столом станка (это необходимо для точной его выверки).
При правильно установленных тисках точность установки закрепленного в них вала можно не проверять. В таких случаях обычно важнее бывает проверить правильность установки фрезы относительно заготовки.
Основным условием для получения качественной шпоночной канавки является параллельность ее оси вала. Для получения этого необходимо, чтобы фреза проходила точно по осевой линии вала.
Один из наиболее простых приемов заключается в следующем. После закрепления фрезы и проверки, ее индикатором на биение подводят вал под фрезу и устанавливают ее грубо по центру над свешивающимся концом вала. Дальнейшую точную установку производят при помощи угольника и штангенциркуля. На рис. 136, а сплошной линией показано, как измеряется расстояние А, которое равно ширине Т полки угольника плюс половина диаметра вала d/2 и плюс половина ширины фрезы В/2.
Подсчитав размер проверяем его штангенциркулем. Поставив угольник с другой стороны вала, как это показано на рис. 136, а пунктиром, еще раз проверяем таким же образом правильность размера А. Если оба отсчета штангенциркуля сойдутся, фреза установлена точно.

Настройка станка на режим фрезерования Подачу фрезы примем 0,03 мм/зуб при скорости резания υ = 50 м/мин. По лучевой диаграмме (см. рис. 54) этой скорости резания при диаметре фрезы D = 100 мм соответствует 160 об/мин. Определим по формуле (4) минутную подачу:

Поставим лимб коробки скоростей на 160 об/мин и лимб коробки подач на 100 мм/мин.
Таким образом, фрезерование открытой шпоночной канавки будем вести дисковой пазовой фрезой 100X16X32 мм (материал фрезы — быстрорежущая сталь Р18) при глубине резания 5 мм, ширине фрезерования 16 мм, продольной подаче 100 мм/мин, или 0,03 мм/зуб, и скорости резания 50 м/мин; применяем охлаждение — эмульсию.
Установка на глубину резания. В предыдущих случаях мы устанавливали фрезу на глубину резания от момента касания фрезой поверхности заготовки. При фрезеровании канавок на круглых деталях касание фрезой поверхности заготовки происходит по линии, поэтому надо точно уловить начальный момент этого касания.
Установив момент касания (исходное положение), ставим лимб вертикальной подачи стола на нуль. Отводим продольной подачей стола вал из-под фрезы, выключаем станок и вращением рукоятки вертикальной подачи поднимаем стол на 5 мм, т. е. на глубину фрезерования шпоночной канавки. Закрепляем вертикальные салазки стола.
Фрезерование канавки. При подводе фрезы к валу вручную надо остерегаться поломки зуба фрезы, поэтому нужно медленно подводить фрезу.
По окончании прохода отводят вручную стол станка, выключают вращение шпинделя и проверяют шпоночную канавку, сняв предварительно напильником заусенцы.
Размеры открытой шпоночной канавки можно измерить штангенциркулем: ширина канавки измеряется по размеру 16 мм, а глубина-—по размеру 45 мм (см. рис. 135, б). Однако лучше проверять шпоночную канавку при помощи специального шаблона (см. рис. 135, а), имеющего очертание выемки шпоночной канавки и части окружности вала по обе стороны канавки. Применение такого шаблона позволяет проверять, кроме размеров, также положение самой канавки относительно центровой линии вала.
Вместо дисковой фрезы с остроконечными зубьями для данного случая можно применить дисковую фрезу с затылованными зубьями (см. рис. 123, б).
Для фрезерования шпоночных канавок можно применять также трехсторонние дисковые фрезы, но при этом следует иметь в виду, что дисковая трехсторонняя фреза при каждой переточке несколько теряет размер по ширине. Поэтому необходимо до установки фрезы проверить ширину режущей кромки зуба микрометром, чтобы убедиться в пригодности фрезы для данной обработки.