|
| Фрезерование тел вращения
|
| [Раздел: Техника работ по дереву] |
Как известно, основным видом обработки тел вращения является точение резцом с поступательным движением его поперек и вдоль вращающейся заготовки. Иногда же вращение придают и самому резцу. При таком точении наблюдаются три согласованных между собой движения: вращение шпинделя с заготовкой, продольное перемещение режущего инструмента и вращение его, в процессе которого он как бы катится по обрабатываемой поверхности.
Суть дела не меняется, если такой резец заменить фрезой. Поэтому, нисколько не умаляя роль токарного станка по дереву, следует сказать, что в ряде случаев его можно дополнять и даже замещать ручной фрезерной машиной.
Такая необходимость возникает, например, при отсутствии токарного станка, или невозможности обработки на нем заготовок определенного диаметра, скажем, из-за малого расстояния между линией центров и направляющими, или при выполнении ряда операций, требующих механического суппорта и других приспособлений, которыми станок не оснащен. Особенно велика роль фрезерной машины при декоративной обработке тел вращения, прежде всего таких ее видов, которые обычным точением на простом станке выполнить очень сложно, а подчас и невозможно. На практике нередко складывается такая ситуация: деталь проще, быстрее и качественнее изготовить точением, чем фрезерованием и наоборот - ее значительно лучше и разнообразней можно декорировать с помощью фрезерной машины. Вот почему полезно тесное взаимодействие этих двух инструментов, а значит, и наличие их в мастерской домашнего умельца, занимающегося художественной обработкой дерева. Кроме них в его распоряжении должны быть, конечно, и другие бытовые деревообрабатывающие машины и ручные инструменты.
При обработке тел вращения фрезерной машиной применяют, как правило, две технологические схемы.Одна из них предполагает медленное вращение заготовки и подачу на нее режущего инструмента, другая, наоборот, предусматривает надвигание вращающейся заготовки на фрезу.
Первая схема предпочтительна при совместном использовании фрезерной машины и токарного станка, оснащенного суппортом или универсальным двухкоординатным столом (УДКС), на которых закрепляют машину. В этих случаях можно обрабатывать практически любые детали, какие протачивают резцом или ручной стамеской. Однако же чаще фрезерную машину в этом случае используют для получения на поверхности деталей продольных и поперечных граней, которые невозможно выполнить обычным резцом или стамеской. Это делают с применением делительных, шарнирных и других устройств.
Вторую технологическую схему применяют при обработке небольших заготовок и деталей. Фрезерную машину при этом устанавливают на стойке-штативе, а деталь закрепляют на УДКС с помощью разных приспособлений. Заготовку при фрезеровании медленно вращают вручную или с помощью малогабаритного тихоходного двигателя или же обрабатывают в неподвижном положении.
Обработка заготовок «по-токарному» фрезерной машиной практически ничем не отличается от обычных приемов использования ее. Например, чтобы из плоской заготовки изготовить тарелку, ее закрепляют в одном из приспособлений, позволяющих придать ей вращательное движение. Удобно это делать на круглом поворотном столе, установленном на УДКС. Заготовку сначала фрезеруют с внешней стороны, а затем - перезакрепив -выбирают в ней полость. Фрезу врезают на небольшую глубину. Вращая заготовку, в ней раз за разом, слой за слоем срезают древесину, осторожно формируя заданный профиль тарелки.
Точно так же получают другие круглые полые изделия. Те из них, которые являются разъемными, обрабатывают в несколько приемов, по очереди изготовляя корпус, крышку, формируя их соединительные элементы. Аналогично выполняют и круглые рамки.
Эти же работы производят и с шарнирными устройствами. Заготовку сначала обрабатывают с внешней стороны порядком, о котором говорилось выше, а затем ее закрепляют, скажем, на маятниковой подвеске, установленной на УДКС с помощью делительного устройства (ДУЧ). Фрезерную машину закрепляют на стойке. Отрегулировав сектор качания подвески и ограничив его упорами, заготовке придают вращательное и качатель-ные движения. При небольшом заглублении фрезы снимают первый слой древесины по кругу. Увеличив ее выпуск, снимают второй слой. Так поступают до тех пор, пока выемка не примет нужную форму. А она может быть самой разной.
При надобности фрезерную машину используют и для обработки крупных и объемных изделий типа чаш. Заготовки в зависимости от их формы и массы закрепляют по-разному: короткие - в патроне ДУП или тисках, привернутых к УДКС одним болтом в качестве поворотной оси; длинные -в центрах ДУБ; массивные - на планшайбе ДУЧ или круглом поворотном столе. Во всех случаях применяют УДКС и стойку-штатив.
Фрезой обрабатывают и кромки плоских деталей. Делают это при их вращении примерно так же, как и на токарном станке. Детали, включающие в себя плоские элементы, фрезеруют в центрах ДУБ. Таким же образом выполняют и криволинейные кромки у сравнительно узких заготовок, широкие же обычно обрабатывают в пакете между обкладками из второсортной древесины. Их стягивают между собой болтами в местах, подлежащих последующему удалению, накернивают с торцов, зажимают между центрами и фрезеруют по шаблону. Характерно, что в последнем случае ударные нагрузки на детали, которые иногда вызывают расщепление древесины, значительно слабее, чем при обычном точении. Объясняется это тем, что кромка детали при вращении постепенно прокатывается вдоль цилиндрической фрезы, а не сталкивается с ней, что имеет место при работе обычным резцом, а тем более ручной стамеской. Положительно дают о себе знать и пониженные обороты детали по сравнению с точением.
И еще. Чтобы обеспечить лучший обзор зоны резания и удобный подход детали к фрезе, рекомендуется пользоваться одним приводом машины без ее основания. Такой вариант предусматривается конструкцией этого замечательного инструмента.
В процессе фрезерования плоских деталей как и при их точении происходит заоваливание кромок: симметричное у тех, которые находятся в центре пакета, и асимметричное у расположенных дальше от его центра. Это обстоятельство следует учитывать при изготовлении изделий оригинальной формы.
Фрезами вырезают и небольшие декоративные фигурки в форме тел вращения. Многие фасонные режущие инструменты позволяют это делать буквально за один оборот заготовки. Обычно же их обрабатывают за два прохода: в первом снимают основной припуск, а во втором - формируют деталь начисто и одновременно отделяют ее от заготовки. Таким порядком получают малогабаритные ручки - кнопки, шарики, бусинки и пр. Детали, имеющие более сложный профиль, обрабатывают за несколько проходов, применяя разные режущие инструменты.
Фрезерной машине под силу и обработка сфер. Как известно, сферой называют замкнутую поверхность, все точки которой одинаково удалены от ее центра, а сферическими поверхностями -поверхности, содержащие сферу или ее части.
При таком фрезеровании режущий инструмент совершает быстрое вращательное движение, а заготовка - медленное. При этом их оси вращения должны пересекаться под определенным углом в одной плоскости. Практически сферическую поверхность можно получить за несколько оборотов заготовки в зависимости от величины припуска на обработку. При каждом рабочем ходе производят наладку на новый диаметр сферы изменением угла наклона фрезы или заготовки. Подача фрезы на заготовку или стола с заготовкой на фрезу приводит к увеличению радиуса вогнутой сферической поверхности или к уменьшению его - для выпуклых поверхностей.
В качестве инструмента для выпуклых сфер применяют чашечную фрезу, а для вогнутых - грибковую. Поверхности вогнутые могут быть обработаны и обычными пазовыми, галтельными и дисковыми фрезами с закреплением заготовки на поворотной угловой плите.
Небольшие выпуклые и вогнутые элементы получают фасонными фрезами, а также самодельными инструментами, имеющими лезвия соответствующего профиля.
Большими возможностями для формирования таких поверхностей обладают маятниковые подвески и другие шарнирные устройства. Они позволяют обрабатывать объемные детали и изделия самых разных форм, встречающихся в быту.
Показаны некоторые изделия из числа тел вращения, изготовленные с помощью фрезерной машины и разных принадлежностей для нее.
В ходе фрезерования партии деталей с поверхностями вращения пользуются и копировальными приспособлениями. Они обеспечивают высокую производительность, точность обработки и приемлемую шероховатость поверхности. Такие устройства позволяют осуществлять движение фрезы по заданной траектории относительно оси заготовки. Эта траектория отслеживается копиром через щуп, который скользит по его кромке. Щуп сообщает все свои перемещения режущему инструменту либо заготовке, в зависимости оттого, с чем он соединен. На детали образуются фасонные поверхности, точно повторяющие профиль копира.
Оно состоит из собственного копира и щупа. Копир изготавливают из гетинакса или фанеры толщиной 4-6 мм. Его размечают согласно чертежу, вырезают и тщательно обрабатывают кромку. На нем намечают ось детали, а также место наибольшего ее диаметра. В качестве щупа используют металлический стержень, вершина которого заужена и отполирована. Он пропущен через держатель с зажимным винтом, который закреплен на УДКС.
Копир с помощью подставки размещают на общем рабочем столе на одном уровне со щупом и параллельно оси заготовки. Последней придают форму цилиндра или конуса диаметром, равным самому большому диаметру детали, и закрепляют в центрах ДУБ. Тщательно налаживают взаимное расположение копира, щупа, фрезы и заготовки, ориентируясь по меткам, нанесенным на копир и заготовку. Щуп фиксируют в найденном положении. Обработку заготовки ведут в ходе поперечных перемещений ее до легкого касания щупа кромки копира. Продольную подачу заготовки соизмеряют с ее профилем и диаметром фрезы. Форсировать это движение не рекомендуется, поскольку при узких поперечных слоях, снимаемых фрезой, качество поверхности детали улучшается и четче проявляется ее профиль. Примечательно, что один и тот же копир позволяет получать детали одинакового профиля, но разного диаметра, зауженные, симметричным или повторяющимся рисунком. С копиром можно обрабатывать и плоские детали, имеющие одно- или двустороннюю профилировку кромок. Удобно пользоваться копировальными приспособлениями, которые исключают необходимость наблюдения за касанием щупа и копира. В них под действием пружин и радиальных сил резания автоматически осуществляется постоянный контакт копира и щупа, а сам процесс фрезерования проходит быстрее и с лучшим качеством.
Словом, фрезерная машина может иногда подменять токарный станок по дереву. Однако злоупотреблять этим не рекомендуется. У машины свои функции, а у токарного станка свои, которые они могут выполнять наиболее успешно раздельно или совместно друг с другом. |
| |
|
|
|
