Как вырезать шпоночный паз на фрезерном станке
Операция фрезерования шпоночного паза может производиться как на специализированном станке для фрезерования шпоночного паза, так и на обычных фрезерных станках. При обработке на шпоночно-фрезерном станке заготовка зажимается приспособлением, а шпоночная фреза фрезерует ее послойно.
1. Зажим и калибровка заготовки
При зажиме заготовки следует обеспечить не только устойчивость и надежность заготовки, но и не изменять центральное положение зажимаемых деталей, то есть следить за совпадением осевой линии шпоночного паза с линией оси. Методы зажима шпоночного паза при фрезеровании обычно имеют следующие.
(1) Использование тисков с параллельными губками
Установка с тисками подходит для фрезерования шпоночного паза на валах малой и средней длины. При изменении диаметра заготовки изменяется центр детали в кулачке, что влияет на симметричность и размеры шпоночного паза. Этот метод прост, стабилен и подходит для штучного производства.
(2) Использование V-образной рамы
V-образный зажим рамы подходит для фрезерования шпоночного паза на длинном и толстом валу. Преимуществами позиционирования и поддержки V-образной рамы являются хорошая жесткость зажима, удобство эксплуатации и простота выравнивания фрезы. Центр заготовки находится только на биссектрисе V-образного зажима и меняется в зависимости от диаметра. Поэтому, когда центр фрезы совмещен с биссектрисой угла V-образной рамы обеспечена симметрия шпоночного паза.
(3) Использование Т-образного паза
Поместите вал на Т-образный паз рабочего стола фрезерного станка и зажмите деталь непосредственно пластиной. При обработке длинных валов диаметром от 20 мм до 60 мм их можно зажать непосредственно в Т-образный паз рабочего стола. Однако этот метод не подходит для ступенчатых валов и валов большого диаметра.
(4) Использование индексируемой головки
Если речь идет об установке симметричной шпонки и многошлицевой заготовки, то для точного распределения положения шпоночной канавки на валу в основном используется делительная головка или приспособление с индексирующим устройством. Когда заготовка зажимается трехкулачковым самоцентрирующимся патроном и задним центром делительной головки, ось заготовки должна находиться на осевой линии между трехкулачковым самоцентрирующимся патроном и центром, а положение оси заготовки не изменится при изменении диаметра. Следовательно, изменение диаметра заготовки не повлияет на симметрию шпоночного паза на валу.
2. Выбор фрезы для шпоночного паза
В процессе фрезерования шпоночного паза требования к выбору фрезы являются строгими, т. к. это напрямую влияет на точность и шероховатость поверхности шпоночного паза. Как правило, фрезерование открытого шпоночного паза выполняется дисковой фрезой; при фрезеровании закрытого шпоночного паза часто используются концевые фрезы и фрезы для шпоночного паза. При фрезеровании концевой фрезой на одном конце дна канавки должно быть просверлено отверстие того же диаметра, что и у фрезы, а глубина - глубина канавки. Выбор фрезерных режущих инструментов влияет на шероховатость поверхности и производительность.
Фрезы, рекомендуемые для различных шпоночных пазов:
(1) Шпоночный паз вала для деревянной шпонки: фрезы для шпонки
(2) Шпоночный паз с квадратным концом: плоская фреза или боковая фреза
(3) Шпоночный паз с круглым концом: концевые фрезы
3. Фрезерование шпоночного паза
При фрезеровании шпоночного паза очень важно отрегулировать относительное положение фрезы и деталей, а также выровнять ось вращения режущего инструмента с осью заготовки.
1) Послойное фрезерование
Послойное фрезерование заключается в том, чтобы нарезать шпоночный паз послойно, глубина каждой операции всего 0,5-1 мм, затем выполнять прямое и обратное фрезерование с большей скоростью подачи до достижения нужной глубины. Преимущество этого метода заключается в том, что если фреза затупилась, то затачивать нужно только торец, при этом диаметр фрезы не изменяется; однако при обработке на обычном фрезерном станке гибкость работы невелика, а эффективность производства ниже, чем при обычной резке.
2) Расширение фрезерования
Выбранную фрезу для шпоночного паза затачивайте до уменьшения наружного диаметра на 0,3-0,5 мм (соблюдайте цилиндричность), при фрезеровании оставляйте припуск 0,5 мм с обоих концов шпоночного паза, перемещайте фрезу вперед-назад для фрезерования, а затем измеряйте ширина канавки для определения припуска по ширине. Используйте фрезу, которая соответствует размеру шпоночной канавки, чтобы продолжить фрезерование обеих сторон шпоночной канавки до нужного размера и одновременно фрезеровать до требуемой длины шпоночной канавки. Округлость дуги окружности на обоих концах шпоночного паза должна быть обеспечена при фрезеровании. Этот метод фрезерования позволяет легко сделать сторону канавки наклонной.
