Oprzyrządowanie frezarki

Frezowanie jest procesem obróbki poprzez cięcie za pośrednictwem podstawowego ruchu kołowego - cięcia - i dowolnego, lecz skierowanego prostopadle do osi, obracania narzędzia ruchu posuwu. Proces frezowania jawi się jako przerywany proces usunięcia wiórów; powtarzające się rytmicznie przerwy w usunięciu wiórów i wahania siły cięcia wymagają dobrych właściwości dynamicznych frezarek i oprzyrządowania. Najsłabsze ogniwo w siłowym zarysie systemu OUNC (obrabiarka - urządzenie - narzędzie - część) określa dopuszczalne reżimy cięcia, które mogą zostać przyjęte przy obróbce półwyrobu. Frezowanie powierzchni pochyłych, płaskich, wypukłych i wgiętych, oraz wysoka precyzja powtarzania podczas pozycjonowania wymagają dużej precyzji geometrycznej obrabiarki i oprzyrządowania.

Frezarki można podzielić na następujące typy:

• frezarki pionowe
• frezarki poziome
• frezarki pionowe ze stołem krzyżowym
• frezarki uniwersalne
• frezarki-kopiarki
• frezarki wzdłużne
• frezarki karuzelowe
• frezarki do rowków klinowych.

Jako że frezowanie jest sposobem obróbki, przy którym w większości przypadków powstają duże siły cięcia, wykonaniu urządzeń zaciskowych nadaje się szczególne znaczenie. Przy umieszczeniu i mocowaniu półwyrobów pojawiają się cztery podstawowe zadania: nadanie ustalonego położenia, mocowanie, doprowadzanie dodatkowych podpór i tłumienie. W celu nadania półwyrobowi ustalonego położenia stosuje się następujące sposoby:

• doprowadzenie do jednego stałego oparcia, które znajduje się po jednej stronie na nieruchomej szczęce lub zacisku
• wykorzystanie specjalnego oparcia dwustronnego na płytach, podstawkach pryzmowych, szczękach kształtowych, kątownikach
• środkowanie w jednym lub dwóch kierunkach z mocowaniem lub bez itd.

Urządzenia zaciskowe powinno się łączyć z obrabiarką za pomocą wpustów i listew oporowych (z zamykaniem siłowym). Siłę zaciskania tworzy się za pomocą elementów klasycznych, takich jak gwinty, kliny, świdry mimośrodowe, dźwignie, szczęki, sprężyny, oraz za pomocą cylindrów hydraulicznych i pneumatycznych. Uruchomienia tych urządzeń zaciskowych dokonuje się zarówno manualnie, jak i za pomocą urządzeń hydraulicznych i pneumatycznych.

W zależności od ilości części poddawanych obróbce i pożądanego stopnia automatyzacji dla wygody pracy można używać różnych rodzajów urządzeń zaciskowych. Urządzeniem uniwersalnym są imadła maszynowe. Stosuje się je przy obróbce różnych co do kształtu i rozmiaru części. Imadła mają części stałe (obudowa, ruchome i nieruchome szczęki, mechanizm zacisku) i nakładki zmienne, których używa się podczas obróbki różnych typowymiarów części. Imadła mogą posiadać jedną lub dwie szczęki - ruchome lub samonastawne. W imadłach stosuje się zaciski: ręczne, śrubowe, mimośrodowe, mechanizowane, pneumatyczne, hydrauliczne, pneumohydrauliczne. Najbardziej rozpowszechnione są imadła o zacisku śrubowym i imadła ze wzmacniaczem hydraulicznym. W zależności od kierunku siły zaciskania, która działa na ruchome szczęki, imadła dzieli się na te z ciągnącą i te z wypychającą siłą zaciskania. Imadła produkuje się jako stałe, obrotowe w jednej płaszczyźnie, obrotowe w dwóch lub trzech nawzajem prostopadłych płaszczyznach (dwu i trzy osiowe). Konstrukcje imadeł do obrabiarki powinny być sztywne, szybkodziałające i wygodne. W zależności od wymaganej precyzji obróbki wykorzystuje się imadła maszynowe o normalnej precyzji - stałe i obrotowe, imadła precyzyjne - stałe i obrotowe. Imadła można umieścić zarówno na stole frezarki, jak i na urządzeniu pośrednim, na przykład, na stole pochyłym. Produkuje się również imadła składające się z dwóch poszczególnych części (imadła rozcięte), które mogą zaciskać półwyroby o dużych rozmiarach. Do zaciskania półwyrobów o dużych rozmiarach wykorzystuje się również kilka imadeł, które ściskają półwyrób w kilku miejscach. W tym przypadku stosuje się imadła precyzyjne o małej tolerancji według wysokości obudowy. Co raz powszechniej używa się imadeł maszynowych, które mogą ściskać więcej niż jeden półwyrób, imadła z możliwością umieszczenia na boku, imadła z możliwością umieszczenia na wielomiejscowej podpórce, imadła z możliwością przemieszczania szczęk. Dla obrabiarek CNC, centrów obróbkowych wykorzystuje się imadła o podwyższonej sztywności, tak zwane imadła kompaktowe. Na frezarkach można stosować poszczególne rodzaje imadeł sinusowych. Aby umieścić półwyrób w imadłach w określonej pozycji, stosuje się różne nakładki: płyty płaskie i równoległe, wzorce kątowe, szczęki wymienne i nakładane itd.

Przy frezowaniu powierzchni, które są pod pewnym kątem w stosunku do siebie, używa się podziałowych stołów obrotowych najróżniejszych typów. Konieczność ich stosowania można wytłumaczyć tym, że różne wyroby posiadają dużą ilość części typu obracających się przedmiotów, przy produkcji których obok obróbki tokarskiej i szlifowania potrzebne jest również frezowanie. W urządzeniach o poziomej osi półwyroby mocuje się pomiędzy kłami od strony urządzenia rozprzęgającego i konika. Możliwe jest stosowanie uchwytu, który się instaluje w urządzeniu rozprzęgającym w połączeniu z kłem przeciwległego konika. W urządzeniach rozprzęgających o pionowym rozmieszczeniu osi stosuje się uchwyty. Niektóre urządzenia rozprzęgające pozwalają na instalację w położeniach pionowym i poziomym. Urządzenia rozprzęgające z napędem ręcznym mają, z reguły, jedno wrzeciono.

Do instalacji urządzeń do mocowania frezów na frezarkach przewidziany jest otwór stożkowy wrzeciona o stożkowości 7:24 lub ze stożkami Morse'a.

Oprawki dla rozmaitych frezów nasadzanych (czołowych, do rowków, tarczowych, kątowych), które mają walcowy otwór nasadowy, wykonuje się z chwytami o stożkowości 7:24 i ze stożkami Morse'a. Frez osadza się na występie walcowym i za pomocą podłużnego rowku instaluje się na klinie wzdłużnym. Frez mocuje się za pomocą śruby z płaskim łbem. Oprawki, których chwyt ma stożek Morse'a, instaluje się w gniazdkach wrzecion o stożkowości 7:24 obrabiarek poprzez tuleje redukcyjne. Tuleje redukcyjne z zewnętrznym stożkiem 7:24 i rowkiem wpustowym na czole używane są do instalacji rozmaitych frezarskich trzpieni i uchwytów, chwyt których został wykonany ze stożkiem Morse'a i ścięciem. Frezarskie trzpienie do mocowania w kłach przeznaczone są do instalacji nasadowych frezów walcowych, tarczowych, kształtowych, tarczowych piłkowych do rowków na wpusty i innych na frezarkach poziomych. Jeden koniec trzpienia do mocowania w kłach mocuje się w gniazdku wrzeciona obrabiarki, natomiast drugi instaluje się w łożysku uchwytu ruchomego, umocowanego na wysięgniku obrabiarki. Za pomocą pośrednich kółek frezy można umieścić na trzpieniu w zadanej odległości od siebie i od kołnierza chwytu trzpienia.

Tuleje redukcyjne dla frezów trzpieniowych z chwytem stożkowym wykonuje się z zewnętrznym stożkiem Morse'a i o stozkowości 7:24. Zestaw tulei pozwala ustalić we wrzecionach rozmaitych obrabiarek do skrawania metali frezy ze stożkami Morse'a od 1 do 6.

Dla frezów trzpieniowych z chwytami stożkowymi stosuje się uchwyty z tuleją zaciskową.

Szybkodziałających uchwytów używa się przy pracy, która jest związana z częstą zmianą narzędzia. Uchwyty pozwalają na zmianę narzędzia bez stosowania wycioru, co skraca czas, poświęcany na zamianę narzędzia, do 2-3 razy.