Експлуатація і заточка фрез

Експлуатація і заточка фрез

Операції по заточці фрез підтримують техніко-фізичні характеристики деталей, продовжуючи тим самим їх робочий ресурс. Існує безліч підходів до виконання подібних заходів, вибір серед яких визначається характером експлуатації та конструкцією елемента. Інтенсивність зносу фрези багато в чому залежить від її конструкції, виходячи з якої майстер підбирає і режими техобслуговування.

Наприклад, підбір методу перетікання швидкоротких деталей орієнтується на зношування передньої поверхні. З іншого боку, заточка фрез по задній поверхні більше підходить для фасонних елементів. Тому важливо враховувати якомога більше експлуатаційних факторів, які дозволять зробити вірний вибір техніки обробки.

Різновиди фрез

Такі елементи широко використовуються в обробці деталей на копіювальних, калівочно-шипорезних, фрезерних та інших верстатах. Як правило, це деревообробне обладнання, хоча зустрічаються і деталі для роботи з металевими заготовками. Розрізняються фрези за розмірами, формою та призначенням.

Загалом виділяється дві категорії елементів - кінцеві та насадні. Перші відрізняються наявністю хвостовика, який фіксується в спеціальній ніші шпинделя. Вироби другої групи мають центральний отвір, який дозволяє їх насаджувати на робочий шпиндель і надійно фіксувати. Відповідно, така заточка фрез відрізняється більш високим рівнем якості, не кажучи про зручність у поводженні з деталями для оператора. Насадні елементи можуть бути складовими, цільними та збірними.

Особливістю цієї групи є можливість формування ріжучого інструменту з декількох фрезерних частин. Також варто відзначити категорію концевих фрез, які можуть бути збірними і цільними. Поділяються елементи і за якістю виконання потилованої обробки. Так, заточка фрез з потилованими поверхнями проводиться по передній межі з метою збереження базових кутових показників.

Технічне обслуговування фрез

Незважаючи на застосування у виготовленні фрез високоміцних сплавів, тривалий час експлуатації призводить до стирання, а також деформації граней. З часом зношені елементи утилізуються, але до закінчення робочого ресурсу майстер може відновити характеристики деталі за допомогою заходів технічного обслуговування. Важливо враховувати, що заточка фрез дозволяє не тільки наділяти їх колишньою геометрією, що забезпечує якісну роботу. Дана процедура також підвищує стійкість елемента, знижуючи витрату інструменту. Але це не означає, що будь-яка фреза може бути відновлена таким чином.

Технологи не рекомендують доводити інструмент до стану повного зносу. Виробники фрез вказують у маркуваннях техніко-експлуатаційні значення, які є граничними для конкретного елемента, і після їх подолання ріжучі кромки не піддаються реставрації.

Технічне забезпечення процесу заточки

Для виконання заточки застосовуються спеціальні фрезерні верстати, оснащені шпинделями з частотою обертання в середньому до 24 000 об ./хв. Перед початком роботи на них майстер проводить балансування фрез. Вона може здійснюватися двома способами - динамічним і статичним. У першому випадку процедура виконується на спеціальному верстаті, який забезпечує не тільки врівноваження сили, а й моменту, що діє на фрезу в процесі обертання. Така техніка особливо актуальна для випадків, коли виконується заточка фрези по металу.

Верстати для балансування за статичною методикою передбачає тільки врівноваження сили, що впливає на фрезу. Елемент закріплюється в оправі, після чого проводиться його балансування через пристрій, що складається з двох горизонтальних ножів-направляючих. Безпосередньо заточка виконується на спеціальному високоточному обладнанні.

Верстати випускаються в різних конфігураціях, що передбачають як ручне, так і автоматичне управління. Спільним для всіх агрегатів цього типу є наявність лінійних підшипників на напрямних робочої поверхні. Це конструкційне рішення дозволяє домагатися високої точності переміщення елемента, як правило, з похибкою 0,005 мм.

Вимоги до обладнання

Щоб забезпечити якісну заточку фрез, слід не просто використовувати відповідне для цього завдання обладнання, а й правильно його підготувати. У першу чергу шпинделі обладнання повинні мати достатню вібростійкість, безперешкодно обертатися і розташовувати мінімальними показниками бієння. Далі подавальний механізм повинен стабільно працювати у всіх передбачених конструкцією напрямках без затримок і з мінімальними зазорами. Велике значення мають налаштування кута підйому - в цьому параметрі також повинна бути висока точність. Наприклад, заточка черв 'якової фрези, яка виконується на автоматичних верстатах, передбачає установку і певного кута підйому, і кроку гвинтової канавки. Якщо ж використовуються заточні кола, то важливо забезпечити надійну посадку змінних шайб і шпинделів, за рахунок яких проводиться точна посадка робочого елемента.

Обробка кінцевих фрез

Виконання обробки кінцевих елементів найчастіше проводиться вручну на універсально-заточному обладнанні. Зазвичай за такою технікою виконується оновлення робочих характеристик інструменту з гвинтовим зубом. Багато в чому заточка кінцевих фрез нагадує аналогічне оновлення циліндричних фрез за допомогою чашкового кола. Це відноситься до операцій, які передбачають встановлення кінцевої фрези в центр посадкового місця. Також подібна заточка виконується на напівавтоматичних моделях. У цьому випадку можуть обслуговуватися кінцеві фрези діаметром від 14 до 50 мм. При цьому обробка підходить і для задньої, і для передньої поверхні.

Заточування торцевих фрез

Фрези, виконані з швидкоякісної сталі, а також деякі елементи, забезпечені твердосплавними платівками, заточують у зібраному вигляді. Основна задня поверхня торцевої фрези заточується шліфувальним чашковим колом. Перед виконанням цієї ж дії на площині допоміжної задньої сторони елемент спочатку встановлюється таким чином, щоб його ріжуча кромка встала в горизонтальну позицію. Після цього вісь фрези повертається по горизонталі і разом з цим нахиляється у вертикальній площині. На відміну від схеми, за якою виконується заточка кінцевих фрез, в даному випадку зміна положення заготівлі проводиться кілька разів. Робота з передньою поверхнею зуба може здійснюватися торцевою частиною шліфувального тарельчатого кола або ж дисковим колом з периферійного боку.

Робота з дисковими фрезами

По задній основній поверхні обробка дискових елементів здійснюється чашковим колом. Допоміжна задня поверхня виконується за аналогією з торцевими фрезами, тобто шляхом звернення по горизонталі ріжучих кромок. При цьому відзначаються особливості обробки торцевих зубів такого інструменту. В даному випадку заточка дискових фрез виконується по передній поверхні таким чином, щоб оброблювані зубці прямували кверху. Сама ж фреза в цей момент повинна займати вертикальну позицію. Кут нахилу осі елемента по вертикалі повинен відповідати положенню основної ріжучої кромки.

Особливості заточки фрез по дереву

Кінцеві фасонні деталі заточуються без спеціальних пристосувань, як правило, за допомогою тонкого алмазного бруска. Даний елемент або лягає на край стільниці, або, якщо фреза має глибоку виїмку, фіксується додатковим інструментом. Введення фрези проводиться по закріпленому бруску. Під час обробки брусок періодично змочується водою. Коли процедура завершується, майстер ретельно миє і сушить виріб. У міру сточування передніх поверхонь кромка стає гострішою, але зате зменшиться діаметр інструменту. Якщо фреза має напрямний підшипник, його в першу чергу необхідно зняти, а потім продовжити операцію. Справа в тому, що заточка фрези по дереву разом із загубленим підшипником може призвести до псування елемента. Також необхідно очистити інструмент від залишків деревних смол за допомогою спеціального розчинника.

Особливості заточки фрез по металу

Такі елементи менш поширені і водночас потребують менше зусиль у процесі підготовки. Обробка проводиться за допомогою шліфувальних кіл підходящої зернистості. Матеріали при цьому можуть бути різними, зокрема, поширено використання алмазних кіл, а також деталей, виконаних зі звичайного або білого електрокорунду. Якщо планується заточення кінцевих фрез по металу, вироблених з інструментальної сталі, то рекомендується вибирати саме електрокорундові диски. Для виробів з більш високими характеристиками бажано використовувати ельборові кола. Найпродуктивніші та найефективніші деталі для заточки виконуються з карбіду кремнію. Їх використовують для обслуговування різців, виготовлених з твердих сплавів. Перед роботою абразив охолоджується, оскільки високі температурні навантаження в процесі операції можуть негативно позначитися на структурі кола.

Обробка затилованих фрез

Потиловані елементи використовують у тих випадках, коли потрібно підвищити стійкість ріжучої деталі і скоротити шорсткість поверхні. Зубці затилованої фрези обробляються по передній поверхні таким чином, що після перетікання в радіальному перерізі профіль функціональної кромки зберігає свої початкові параметри до повноцінної експлуатації деталі. Заточення таких фрез також виконується з дотриманням суворо встановленого переднього кута. У разі обробки залишкових елементів необхідно дотримуватися постійного кута загострення.

Доводження фрез

По суті, це операція, призначена для корекції результату, отриманого в процесі основної заточки. Як правило, доводка виконується з метою забезпечення оптимальних показників шорсткості або в тих випадках, коли потрібно скоригувати кут заточки фрези з робочими гранями. Досить поширені техніки абразивної та алмазної доводки. У першому випадку передбачається використання дрібнозернистих кіл з карбиду кремнію, а в другому - алмазних дисків на бакелітовій зв 'язці. Обидві техніки дозволяють справлятися, крім іншого, з твердосплавним інструментом.

Контроль якості заточки

У процесі перевірки майстер оцінює геометричні показники ріжучих поверхонь на предмет відповідності технічним вимогам. Зокрема, визначається бієння фрези, а також ступінь шорсткості доведених або заточених площин. У контролі параметрів прямо на робочому місці можуть використовуватися допоміжні прилади. Наприклад, якщо виконувалася заточка кінцевої фрези за деревним матеріалом, то фахівець може виміряти кути по робочих гранях. Для цього використовується вугломер, у якого шкала представлена у формі дуги. Спеціальні вимірювальні інструменти застосовуються і для оцінки інших параметрів, знову ж таки, більшість з них орієнтовані на перевірку геометричних даних фрези.

Ув 'язнення

Потреба в механічній обробці ріжучого інструменту зберігається навіть у століття високих технологій. Єдина зміна в цьому відношенні відбулася з системами управління фрезерувальним обладнанням. З 'явилися автоматичні пристрої, що дозволяють оптимізувати процес поводження із заготовками. Однак заточка сверл, фрез, біт та інших обробних металевих елементів як і раніше виконується за допомогою абразивів. Звичайно, є й альтернативні технології, що дозволяють відновлювати геометрію деталей, але про широке їх поширення поки говорити не доводиться. Це стосується лазерних технологій, гідродинамічних верстатів, а також установок, що чинять термічний вплив. На даному етапі їх розвитку з економічних міркувань багато підприємств все ж віддають перевагу традиційним методам заточки.