Frezowanie

1. Streszczenie

Frezowanie jest jednym z najczęściej stosowanych i najbardziej wydajnych sposobów obróbki skrawaniem. Frezowanie polega na oddzielaniu warstwy materiału za pomocą obracającego się narzędzia wieloostrzowego (frezu) na obrabiarce (frezarce), przy czym przedmiot obrabiany powoli się przesuwa lub obraca.

Frezowanie ma zastosowanie głównie do obróbki płaszczyzn powierzchni kształtowych, rowków prostych i śrubowych, gwintów oraz uzębień. Rozróżnia się frezowanie walcowe, w którym frez skrawa ostrzami leżącymi na powierzchni walcowej, i frezowanie czołowe, w którym frez skrawa zębami położonymi na powierzchni czołowej.

Zależnie od kierunku posuwu obrabianego przedmiotu względem obracającego się frezu frezowanie może być przeciwbieżne lub współbieżne.

Rys. 1. Frezowanie przeciwbieżne i współbieżne

Frezowanie współbieżne ma miejsce wówczas, gdy kierunek posuwu obrabianego przedmiotu jest zgodny z kierunkiem ruchu roboczego frezu. Przy frezowaniu przeciwbieżnym kierunek posuwu obrabianego przedmiotu jest przeciwny do kierunku ruch roboczego frezu.

Frezowanie współbieżne jest bardziej wydajne, wymaga jednak zastosowania specjalnych mechanizmów ruchu posuwowego i sztywniejszej obrabiarki.

Rys. 2. Przykłady operacji stosowanych na frezarce dolnowrzecionowej
a) wyrównywanie, b) profilowanie, c) czepowanie, d) wyczepowanie, e) rowkowanie, f) głębienie

2. Frezarki dolnowrzecionowe -są przeznaczone do płaskiego lub profilowe o frezowania prostoliniowych lub krzywoliniowych elementów z drewna litego. Na obrabiarkach tych można wykonywać profile zdobnicze na długich bokach elementów oraz profile połączeniowe, takie jak wczepy, czopy, widlice, wpusty wręgi. Frezarki dolnowrzecionowe charakteryzują się prostotą budową i są powszechnie stosowane we wszystkich zakładach przemysłu drzewnego i warsztatach obrabiających drewno. Zasady działania frezarki dolnowrzecionowej wyjaśnia rys. 7.1, a jej budowę ilustruje rys. 7.2. Obrabiany element 4 (rys. 7.1) jest przesuwany ręcznie po stole 3 obrabiarki, przy czym jego prowadzenie ułatwiają różnego rodzaju urządzenia prowadzące i mocujące drewno. Narzędzie skrawające jest zamocowane na wystającym ponad stół trzpieniu frezarskim. W korpusie l obrabiarki (rys. 7.2) jest umieszczony pionowo silnik elektryczny, napędzający pasem płaskim pionowe wrzeciono osadzone w pionowo przesuwnym suporcie. Suport jest przesuwany śrubą pociągową, obracaną pokrętłem 2, i ustalany w wymaganym położeniu zaciskiem 3. W żeliwnym stole 4 obrabiarki jest wykonany otwór o oznaczonej średnicy, przez który przechodzi trzpień frezarski 5. Otwór ten jest przykrywany pierścieniami o zmniejszającej się średnicy. W trakcie mocowania trzpienia we wrzecionie lub freza na trzpieniu wrzeciono unieruchamia się za pomocą zatrzasku 6, wprowadzanego w otwór we wrzecionie. Do szybkiego zatrzymania wrzeciona służy hamulec szczękowy 7, uruchamiany pedałem. Polskie frezarki dolnowrzecionowe są napędzane dwubiegowymi silnikami elektrycznymi za pośrednictwem dwustopniowej przekładni pasowej, dzięki czemu wrzeciono może uzyskiwać cztery wartości prędkości obrotowej. Największe prędkości wrzeciona stosuje się do obróbki drewna frezami o małej średnicy. Hamulec wrzeciona we frezarkach polskiej konstrukcji jest sprzężony z dźwigniowym wyłącznikiem napięcia, zasilającego si1nik napędowy. Zespół nastawczy wrzeciona składa się zwykle z pionowej śruby pociągowej, obracanej ręcznie pokrętłem za pośrednictwem przekładni ślimakowej. W zależności od rodzaju wykonywanej obróbki na stole frezarki mocuje się różne urządzenia prowadzące obrabiany element. Do płaskiego lub profilowego frezowania elementów prostych używa się pionowej prowadnicy materiału 8 (rys.7.2). Na prowadnicy mocuje się urządzenia dociskowe, najczęściej w postaci płaskich sprężyn 9, dociskających obrabiane drewno do stołu. Do prowadnicy element jest dociskany ręcznie lub oddzielnymi urządzeniami dociskowymi, mocowanymi na stole frezarki. Budową prowadnicy, zwanej także przykładną, przedstawia rys. 7.3. Korpus przykładni stanowi żeliwny kabłąk 1, na którym znajduje się osłona narzędzia i ssawa na wióry 2. Do korpusu są przymocowane przesuwnie dwie pionowe płyty prowadzące - przednia 3 i tylna 4. Sposób połączenia płyt z korpusem za pomocą śrub ustawczych 5 i 6 umożliwia wzajemne równoległe ustawienie płyt w jednej płaszczyźnie lub w dwóch płaszczyznach, nieznacznie względem siebie przesuniętych. Korpus przykładni mocuje się na stole śrubami zaciskowymi 7.

Do urządzeń pomocniczych zalicza się: wspornik trzpienia frezarskiego, hamulec i stolik pomocniczy. Wspornik trzpienia frezarskiego zawiera trzecie dodatkowe łożysko osadzone w obudowie wysięgnika. Łożysko to nasadza się na tuleję, której otwór jest dokładnie dopasowany do końcówki trzpienia frezarskiego wsuwanego w tuleję. W zależności od długości trzpienia wysięgnik zaciska się na kolumnie w odpowiedniej wysokości nad stołem. Kolumnę mocuje się do stołu za pomocą śrub. Stolik pomocniczy (rys. 7.4) może być wykorzystywany do wykonywania czopów, widlic, wczepów, wpustów i wypustów. Stolik pomocniczy ma długą trapezową prowadnicę l, która przymocowuje się do stołu frezarki. Na prowadnicy znajduje się suwak 2 z pionową listwą oporową. 3 i śrubowym urządzeniem 4, mocującym obrabiane drewno na suwaku. Do przesuwania suwaka służy uchwyt 5. Schemat kinematyczny frezarki dolnowrzecionowej produkcji krajowej przedstawiono na rys. 7.5. Przygotowanie frezarki do pracy może mieć różny przebieg - zależnie od rodzaju wykonywanego frezowania. W najbardziej typowym przypadku rozpoczyna się je od zamocowania narzędzia na trzpieniu frezarskim 2. Ponieważ na trzpieniach można mocować tylko frezy o średnicy otworu odpowiadającej średnicy trzpienia, zachodzi więc często konieczność wymiany trzpienia frezarskiego na odpowiadający średnicy otworu freza, wybranego do wykonania określonego rodzaju frezowania. Wymiany trzpienia wstawnego dokonuje się po unieruchomieniu wrzeciona 1 zatrzaskiem 8 i odkręceniu nakrętki różnicowej 3 oraz wykręceniu poluzowanego trzpienia 2 z nakrętki 3. Nowy trzpień należy umieścić w gnieździe wrzeciona, wkręcając go jednocześnie w nakrętkę różnicową, która następnie dokręca się kluczem. Frez umieszcza się na trzpieniu możliwie najbliżej nakrętki różnicowej i mocuje na nim za pomocą nakrętki trzpienia i pierścieni dystansujących. W celu ułatwienia wymiany trzpienia należy wyjąć pierścienie przykrywające otwór w stole frezarki. Po zamocowaniu freza na trzpieniu otwór w stole przykrywa się taką liczbą pierścieni, aby średnica otworu była nieznacznie większa od średnicy skrawania freza. Następnie reguluje się odległość freza od stołu, zależny od rodzaju i wymiarów frezowanego profilu, oraz ustala położenie wrzeciona. W przypadku frezowania elementów o znacznej wysokości, zwłaszcza ciężkimi narzędziami frezarskimi lub przy frezowaniu frezami zamocowanymi na trzpieniu w znacznej odległości od wrzeciona, górny koniec trzpienia należy koniecznie umieścić w 1ozysku wspornika 5. Do frezowania prostoliniowego stosuje się przekładnię 11, mocowaną w rowkach stołu śrubami zaciskowymi w takim położeniu, aby tylna płyta prowadząca była styczna do okręgu skrawania freza.. Przy frezowaniu profilowym płyta przykładni 11 powinna być styczna do najmniejszej średnicy skrawania freza. profilowego. Przednia płytę należy prze- sunąć względem płyty tylnej w stronę freza o grubości warstwy frezowanej. Obie płyty należ zsunąć do siebie możliwie najbliżej freza. Przed uruchomieniem frezarki należy odciągnąć zatrzask 8 blokujący wrzeciono, a frez przykryć osłoną ochronną. Frezowane drewno prowadzi się wzdłuż przykładni, dociskając je jednocześnie do przykładni i do stołu. W przypadku frezowania elementów prostych o regularnym kształcie zaleca się stosowanie sprężynowych urządzeń dociskowych. Do obróbki czół elementów (frezowania czopów, widlic itp.) należy stosować stolik pomocniczy. Po zamocowaniu stolika na stole jak najbliżej freza obrabiany element przykłada się do listwy oporowej 3 (rys. 7.4) i zaciska. na suwaku 2 śruby 4. Do płaskiego lub profilowanego frezowania elementów krzywoliniowych stosuje się wzorniki i pierścienie prowadzące. Zasadę takiego frezowania wyjaśnia rys. 7.6. Obrabiane drewno mocuje się mimośrodowymi zaciskami 1 do wzornika 2 o kształcie odpowiadającym krzywiźnie elementu. Na wrzecionie poniżej freza mocuje się pierścień oporowy, który może stanowić łożysko kulkowe. Wzornik wraz z elementem dosuwa się do pierścienia oporowego i
przesuwa tak, aby stale stykał się z pierścieniem.

Rys. 3. Frezarka dolnowrzecionowa

1. Korpus, 2. Pokrętło do przesuwania wrzeciona, 3. Zaciski, 4. Stół, 5.trzpień frezarki, 6.Zatrzask, 7. Hamulec, 8. Przykładnia, 9. Sprężyna, 10. Osłona.

Rys. 7.3 Przykładnia frezarki dolnowrzecionowej.

1. Korpus, 2. Ssawa, 3. Płyta przednia, 4 Płyta tylna, 5 i 6 Śruby ustawcze, 7.śruba

zaciskowa

Karta Instrukcyjna

Symbol

Opis

D

L

i

v

n

p

g

Zabieg

Wyrównanie powierzchni na listwie o wymiarach a = 130 mm, b = 45 mm, c = 30 mm. Frezowanie rowka wzdłuż listwy o wymiarze 15mm na 15mm

Op.

Ilość

Opracował

Sprawdził

Zatwierdził

Data wyst.

---