Введение
Значение профессии «Фрезеровщик»
В любой отраслимашиностроения, строительстве, от кораблестроения до часового производства, применяютсяметаллоконструкции, станки, металлические детали.
При производстве деталейи металлоконструкций совершается много различных операций, что зависит отформы, размера детали и материала, из которого она изготовлена.
Фрезерование – это один из видов обработкиматериалов (металла, пластмассы, дерева…)резанием.
Заготовка закреплена настоле станка неподвижно, а режущий инструмент фреза – вращается.
В задачи фрезеровщикавходит изготовление детали или изделия по определенным чертежам с учетомоптимальной технологии и последовательности изготовления, особенностейматериала и технических возможностей станка.
Фрезеровщикможет вести обработку металла на горизонтально -, вертикально — и универсально- фрезерных станках. Он выполняет операции, предписанные технологическойдокументацией, учитывая размеры детали и необходимые инструменты — фрезы,измерительные приборы, планирует порядок выполнения операций, готовитинструменты и материал. Далее выполняет необходимые операции, например:
ü прорезает канавки и пазы на валах,
ü обрабатывает плоскости и боковыеповерхности деталей,
ü полости сложной конфигурации, корпусаразличных машин и механизмов, — нарезает зубья шестерен и т.д.
ü отрезку и разрезку заготовок,
ü фрезерование уступов и пазов.
Послеокончания работы он проводит измерения:
ü соответствует лидеталь установленным размерам.
Разнообразиефрезерных работ обуславливает необходимость разнообразие фрезерных станков:
ü горизонтально-консольные,
ü широко — универсальные высокой иповышенной точности,
ü продольно-одностоечные и двухстоечные(для обработки плоскостей),
ü копировально-фрезерные для объемнойобработки.
Специализированные:
ü шпоночно-фрезерные,
ü зубофрезерные,
ü резьбофрезерные и т.д.
Широко- универсальные фрезерные станки — для выполнения работ особой точности, восновном применяют при изготовлении инструментов, штампов, пресс-форм.
Требованияк профессиональной подготовке фрезеровщика
Фрезеровщик3 – 4 разрядов
должензнать:
ü основы геометрии,
ü тригонометрии,
ü черчения;
ü материаловедение,
ü теорию станков;
ü приемы проведения измерений сиспользованием измерительных инструментов;
ü систему допусков,
ü классы точности и шероховатости.
должен уметь:
ü «читать» чертежи;
ü настраивать фрезерный станок позаданной технологии;
ü обработка изделий;
ü пользоваться измерительныминструментами.
1. Организациярабочего места фрезеровщика
Рабочее место — часть производственной площади, оснащенная
оборудованием,инструментами и приспособлениями, необходимыми для выполнения производственногозадания.
Основным оборудованиемрабочего места фрезеровщика является один или несколько фрезерных станков. Всостав вспомогательного оборудования и оснащения рабочего места фрезеровщикавходят:
ü комплекттехнологической оснастки (приспособления, режущий, измерительный ивспомогательный инструмент) постоянного пользования;
ü комплекттехнической документации, постоянно находящейся на рабочем месте (инструкции,справочники, вспомогательные таблицы и т. д.);
/>
Таблица 1.1.Рабочее место фрезеровщика
ПОЗИЦИЯ
НАИМЕНОВАНИЕ Планшет для инструмента 1 Инструментальная тумбочка 2 Урна для мусора 3 Кронштейн для чертежей 4 Приемный стол 5 Тара 6 Решетка 7 Стеллаж 8 Ограждение 9 станок 10
Рекомендациипо организации рабочего места:
ü на рабочем месте не должно бытьничего лишнего;
ü рабочее место должно содержаться вчистоте;
ü каждый предмет надо класть на одно ито же отведенное для него место. При этом те предметы, которыми приходитсяпользоваться чаще, следует располагать ближе предметов, которыми приходитсяпользоваться реже;
ü чертежи деталей, операционные карты,рабочие наряды и т. п. должны быть вывешены на специальной подставке,расположенной на рабочем месте;
ü заготовки не должны загромождатьрабочее место фрезеровщика. Их нужно складывать на специально отведенныестеллажи. Готовые детали укладывают в передвижную тару и увозят по мере ихнакопления; проходы между станками должны быть свободными;
2. Технологическаячасть
2.1 Выбор получения заготовки
Выбор вида заготовки для дальнейшеймеханической обработки является одним из важных вопросов разработкитехнологического процесса изготовления детали.
Правильный выбор заготовки –установление ее форм, размеров припуска на обработку, точность размеров итвердости материала, т.е. параметров зависящих от способов ее изготовления — обычно весьма сильно влияет на число операций и переходов, трудоемкость и вконечном итоге на себестоимость детали.
Основными видами механическихзаготовок являются:
ü отливки черных и цветных металлов,
ü из металлокерамики,
ü кованные и штампованные,
ü из проката,
ü сварные.
Взависимости от типов производства изготовление детали может идти по двумнаправлениям:
a) из заготовкиблизкой по форме и размерам готовой детали,
b) получение грубойзаготовки с большим припуском.
Деталь«Сухарь» изготовляется в единичном типе производства, заготовки для нее будетштамповка.
2.2. Материалдля изготовления детали
Для изготовления детали«Сухарь» используется материал- сталь 45.
Сталь 45 — углеродистая конструкционная стальс содержанием
С- 0,45%
предел прочности Gв — 598 Мпа
предел текучести Gt — 352 Мпа
твердость поБринеллю — HВ 229.
Табл.2.2.1. Свойстваконструкционной качественной стали 45
МАРКА СТАЛИ
Механические свойства
Технологические свойства
От
Ов
6,%
Чт %
КС, х105, Дж/м’
НВх10 Па
Обработка
резанием
свариваемость
Интервал температур
ковки
Пластичность
стали во время
холодной
обработки
Х10, Па
45 36 61 16 40 5 197
п
800-
1250
Сталь указанногохимического состава отличается хорошей обрабатываемостью, в том числе и резаниютвердосплавным инструментом.
Конструктивно-технологическийанализ детали
Обязательным условиемобеспечения технологичности детали в механообрабатывающем производстве являетсявыполнения ряда требований ЕСТПП и отраслевых стандартов:
ü конструкциядетали должна состоять из стандартных и унифицированных элементов;
ü размеры поверхностидетали должны иметь оптимальные, т.е. экономические и конструктивно основанныеклассы точности и шероховатости;
ü физико-химическиеи механические свойства материала, жесткость детали, ее форма и размеры должны соответствовать требованиямтехнологии изготовления;
ü показателибазовой поверхности детали (точность, шероховатость) должны обеспечить точностьустановки, обработки и контроля;
ü заготовка должнабыть получена рациональным способом с учётом объема выпуска и типа производства;
ü сопряженияповерхности деталей различных классов точности и шероховатости должнысоответствовать применяемым методам и средствам обработки;
ü обеспечениеусловий врезания и выходарежущего инструмента, а также хорошего доступа и контроля детали.
В качествегосударственных стандартов введена единая система допусков и посадок (ЕСДП).
Ряды основных отклонений определяются из таблиц в зависимости оттребуемого квалитета и номинального размера детали.
Анализ детали «Сухарь»на технологичность
Табл.2.2.2. Свойстваконструкционной качественной стали 45
размер
квалитет
предельное
отклонение
шероховатость
обозначение
размера по
чертежу
вид обработки
Ra
класс
80 9
-87 12,5 3 ±0,2 фрезерование
92 9
-87 12,5 3 ±0,1 фрезерование
95 9
-87 12,5 3 ±0,3 фрезерование
65 9
-74 12,5 3 ±0,3 фрезерование
2.3 Разработкатехнологического маршрута изготовления детали
Технологическиймаршрут обработки детали «Сухарь» заключается в выполнении следующих операций:
1. Замеряем деталь спомощью штангенциркуля (ШЦ-1), получаем размеры: 80 х 92 х 95
2. Выставляем тискиперпендикулярно цилиндрической фрезе (Р10М9) с помощью угольников (УШ).
3. Исходя изполученных размеров (п.1) и чертежа
±0,03 ±0,02 ±0,01 ±0,03
(60 х75 х 28 х 10 х 87 х 90),
высчитываемглубину фрезерования каждой из плоскостей. Получаем разницу в 5мм на всехплоскостях.
4. Устанавливаемзаготовку в тиски, предварительно положив прокладку под саму заготовку.Заготовку зажимаем и выравниваем с помощью рейсмаса по отношению к тискам.Закрепляем.
5. Обрабатываемпервый слой заготовки, глубиной резания 2,5мм в два захода.
6. Повторяем п.5 вовсех плоскостях каждый раз снимая и закрепляя заготовку в тисках и выравнивая спомощью рейсмаса.
7. Перед выполнениемнаклонной плоскости, производится дополнительные замеры и разметки с помощьюлинейки, керна и чертилки, а именно:
a) Делаем замер наодной из двух плоскостей в 87мм, отмечая 60мм керном.
b) Проводим линиюбудущего фрезерования до края другой плоскости в 87мм при помощи чертилки и получаемглубину фрезерования в 27мм.
8. Зажимаемзаготовку в тиски так, чтоб линия фрезерования находилась перпендикулярноцилиндрической фрезе, также при помощи рейсмаса.
9. Фрезеруем в пятьзаходов по 5 мм. 2 мм оставляем на чистовую обработку. 2 мм также можно использоватьв два захода чистовой обработки по 1 мм.
10. Получаем полуфабрикатс размерами 75х87х60х95
11. Выполняем паз.28х10 на плоскости в 87 мм.
a) Меняем фрезу надисковую трехстороннюю (ВК8).
b) Высчитываем место(глубину, длину и ширину) фрезерования.
c) Зажимаемзаготовку в тиски.
d) Фрезеруем наглубину 10 мм в один заход по 5 мм.
Режимырезания для цилиндрической фрезы (фрезерование детали «Сухарь»)
Табл.2.3.1. Режимы резаниядля цилиндрической фрезы (фрезерование детали «Сухарь»)
D
Z
ширина паза
Bв мм
Sзуб
глубина снимаемого слоя
(глубина фрезерования)
v
n
S 92 18 5 0.04 50 180 0.04
Режимырезания для дисковой трехсторонней фрезы (фрезерование детали «Сухарь»)
Табл.2.3.2. Режимы резаниядля дисковой трехсторонней фрезы (фрезерование детали «Сухарь»)
D
Z
ширина паза
Bв мм
Sзуб
глубина снимаемого слоя
(глубина фрезерования)
v
n
S 110 22 28 0.05 38.9 113 124
2.4Расчет полей допусков на обрабатываемые размеры
Поледопуска — два предельно допустимых размера, между которыми находятся или равендействительный размер годной детали.
Наибольшийпредельный размер — самый большой предельно допустимый размер.
Наименьшийпредельный размер — самый маленький допустимый размер.
Впроцессе изготовления каждая деталь получает те или иные отклонения отноминальных размеров. Деталь номинального размера изготовить невозможно,поэтому обработка размеров детали допускается с определенными отклонениями.
Точностьизготовления деталей зависит от выбранного квалитета.
Квалитет — совокупность допусков, которыесоответствуют одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.
В системе ЕСДП предусмотрено двадцать квалитетов.
ІТ0І — ІТ4 — самая высокая точность поверхностей, которые несоединяются.
ІТ5 –ІТ11 — точность поверхностей, которые соединяются.
ІТ12 -? Т18 — грубая точность поверхностей, которые несоединяются.
±0,03 ±0,02
1). 60 2). 75
/>/> nom = 60 nom = 75
max = 60.03 max = 75.02
min = 59.97 min = 74.98
Δ = 0.06 Δ = 0.04
±0,01 ±0,03
3). 87 4). 90
/>/> nom = 87 nom = 90
max = 87.01 max = 90.03
min =86.99 min = 89.97
Δ= 0.02 Δ = 0.06
2.5 Характеристика оборудования
Изготовлениедетали «Сухарь» ведется на вертикально-фрезерном станке модели 6Р82Г.
/>6 — группа фрезерних станков
6Р82ГР — модернизация базовой модели
82 — типоразмер стола
Г – станок горизонтально-фрезерный
Табл.2.5.1. Техническаяхарактеристика консольно-фрезерного станка 6Р82Г 1 Наибольшая масса обрабатываемой детали 250 кг 2 Размер рабочей поверхности стола 1250х320 мм 3 Число Т-образных пазов 3 4
Наибольшее перемещение стола, мм:
———————– 5 продольное механическое 800 6 продольное вручную 800 7 поперечное механическое 240 8 поперечное вручную 250 9 вертикальное механическое 410 10 вертикальное вручную 420 11 Наименьшее и наибольшее расстояние от оси шпинделя до рабочей поверхности стола 30-450 мм 12 Расстояние от оси шпинделя до хобота 155 мм 13 цена одного деления шкалы поворота стола, 1 град 14
Перемещение стола на один оборот лимба, мм:
———————– 15 продольное 6 16 поперечное, вертикальное 2 17 Габариты станка 2305х1950х1670 мм 18 Масса станка 2,83 т
/>
Рис. 2.5.1.Устройство консольно-фрезерногостанка 6Р82Г
Органыуправления горизонтально-фрезерным станком 6Р82Г
1. Кнопка «стоп»для выключения эл. двигателя,
2. Кнопка «пуск»для включения эл. двигателя,
3,4, 5, Рукояткикоробки скоростей для установления требуемого числа оборота шпинделя,
6.Затяжные винтыкрепления хобота,
7. Рукоятка перемещения хобота,
8. пусковой рычаг,
9. Поддержка,
10,11, 12, Рукояткикоробки подач для установления требуемой подачи стола,
13.Рукоятка для ручноговертикального перемещения стола,
14.Рычаг для изменениянаправления движения подачи,
15.Рукоятка длязамедленного ручного продольного перемещения стола,
16.Упорыавтоматического выключения продольной подачи стола,
17. Кран для пуска охлаждающей жидкости,
18. Рычаг для включения и выключениямеханической продольной подачи стола,
19. Рукоятка для ускоренного ручногопродольного перемещения стола,
20. Упоры для автоматического выключенияпоперечной подачи стола,
21. Рукоятка для включения и выключениямеханической вертикальной подачи стола,
22. Рукоятка для включения и выключениямеханической поперечной подачи стола,
23. рукоятка для поперечного ручногоперемещения стола,
24. упоры для автоматического выключениявертикальной подачи стола,
25. рукоятка для измерения направлениявращения шпинделя.
2.6Выбор режущего инструмента
Дляобработки детали «Сухарь» необходим следующий режущий инструмент:
ü фреза цилиндрическая (дляфрезерования плоскости)
ü фреза дисковая трехсторонняя (дляфрезерования паза)
Материалдля Фрез – Р10М9 и ВК8
/>Р — обозначение быстрорежущей стали
Р10М910 — 10%вольфрама
М –
9 —
/>
Рис. 2.6.1.Цилиндрическая фреза Р10М9
S — подача, мм/об
Sz — подача на зуб фрезы, мм/зуб
1 — заготовка
2 — обработанная деталь
3 — срезаемый слой
В — ширина фрезерования
n — частота вращения шпинделя, об/мин
/>
Рис. 2.6.2.Дисковая трехсторонняя фреза ВК8
2.7 Выбормерительного инструмента
Дляобработки детали «Сухарь» необходим следующий мерительный инструмент:
ü штангенциркуль ШЦ-1 (для контроляразмеров)
ü угольник
ü рейсмас
ü лекальная линейка
Штангенциркуль ШЦ – 1 ±0,3 ±0,2 ±0,1 ±0,3
Применяетсядля контроля размеров (60 х 75 х 28 х 10 х 87 х 90)
Предназначендля измерения наружных и внутренних размеров деталей. В машиностроении широкоиспользуют штангенинструменты. К ним относятся:
ü Штангенциркули (Рис. 2.7.1)
ü Штангенглубиномеры (Рис. 2.7.2)
ü Штангенрейсмасы (Рис. 2.7.3)
/>
Рис. 2.7.1.Штангенциркуль
/>
Рис. 2.7.2. Штангенглубиномер
/>
Рис. 2.7.3.Штангенрейсмас
Онивыпускаются отечественной промышленностью нескольких типов:
ü ШЦ-І (двусторонний с глубиномером)
ü ШЦ-ІІ (двусторонний)
a) ШЦ-ІІІ(односторонний)
Штангенциркуль — представляет собой штангу смиллиметровой шкалой, губки для наружных и для внутренних измерений. По штангеперемещается рамка с нониусом которая зажимается винтом ч/з пружину.
Угольник
Применяется для выверки и установкидетали на столе фрезерного станка, проверки и разметки прямых углов. Различаютшесть типов:
ü УП – угольники слесарные плоские
ü УШ — угольники слесарные с широкимоснованием
ü УЛП — угольники лекальные плоские
ü УЛШ — угольники лекальные с широкимоснованием
ü УЛ – угольник лекальной плитки
ü УЛЦ – угольники лекальныецилиндрические
/>
Рис. 2.7.4.Угольник
В инструментальном производстве применяют преимущественно лекальныеугольники.
Лекальные линейки
Наиболее распространенным инструментом для контроля прямолинейностиявляется лекальные линейки. Изготовляются с рабочей поверхностью в виде одного,трех или четырех ребер, закругленных по радиусу не более 0,3 мм:
ü ЛД – двусторонним скосом
ü ЛТ – трехгранная
ü ЛЧ – четырехгранная
Линейками контролируют прямолинейность поверхностей двумя способами:
ü на просвет
ü на краску
/>
Рис. 2.7.5.Лекальные линейки
2.8 Выборприспособлений и вспомогательного инструмента
Дляобработки детали «Сухарь» необходим следующий вспомогательный инструмент:
ü оправка для установки фрезы
ü тиски — для установки заготовки
ü крепеж — болты и гайки
ü установочные кольца
ü гаечные ключи
ü молоток алюминиевый
ü напильник
ü чертилка
ü линейка
Фрезерныеоправки производят установку и закрепление фрез. В соответствии с размеромдиаметра отверстия фрезы выбирают необходимый диаметр оправки.
/>
Рис. 2.8.1. Установка и закрепление фрез
а, б, — установка фрезы иколец на оправку;
в, — установка подвескихобота;
г, — закрепление фрезы наоправке
/>
Рис. 2.8.2. Кольца
/>
Рис. 2.8.3. Тиски
3. Охранатруда при выполнении фрезерных работ
Работа на фрезерных станках может сопровождаться наличием ряда вредных иопасных производственных факторов, к числу которых относятся:
ü электрический ток,
ü мелкая стружка,
ü аэрозолисмазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ),
ü отлетающиекусочки металла,
ü высокаятемпература поверхности обрабатываемых деталей и инструментов,
ü повышенныйуровень вибрации.
Общие требования безопасности
Ксамостоятельной работе на фрезерных станках допускается обученный персонал,прошедший медицинский осмотр, инструктаж по охране труда на рабочем месте,ознакомленный с правилами пожарной безопасности и усвоивший безопасные приемыработы.
ü Фрезеровщику разрешается работать толькона станках к которым он допущен, и выполнять работу, которая ему поручена.
ü Рабочий, обслуживающий фрезерныестанки, должен иметь; костюм хлопчатобумажный или полукомбинезон, очкизащитные, ботинки юфтевые
ü Если пол скользкий (облит маслом,эмульсией), рабочий обязан потребовать, чтобы его посыпали опилками, илисделать это самому — загрязненной стружкой.
ü о каждом несчастном случаефрезеровщик обязан немедленно поставить в известность мастера и обратиться вмедицинский пункт.
Требованиябезопасности перед началом работы
Передначалом работы фрезеровщик обязан:
ü проверить, хорошо ли убраны станок ирабочее место;
ü надеть спецодежду, застегнуть рукаваи куртку, надеть головной убор;
ü проверить наличие и исправностьзащитного экрана и защитных очков, предохранительных устройств защиты отстружки и охлаждающих жидкостей;
ü отрегулировать местное освещение так,чтобы рабочая зона была достаточно освещена и свет не слепил глаза;
ü проверить наличие смазки станка. Присмазке следует пользоваться только специальными приспособлениями;
ü проверить на холостом ходу работустанка.
Фрезеровщику запрещается:
ü работать в тапочках, сандалиях,босоножках и т.п.;
ü применять неисправные и неправильнозаточенные инструменты и приспособления;
ü прикасаться к токоведущим частямэлектрооборудования,
ü открывать дверцы электрошкафов. Вслучае необходимости следует обращаться к электромонтеру.
Требованиябезопасности во время работы
Вовремя работы фрезеровщик обязан:
ü перед установкой на станокобрабатываемой детали и приспособления очистить их от стружки и масла;
ü тщательно очистить соприкасающиесябазовые и крепежные поверхности, чтобы обеспечить правильную установку ипрочность крепления;
ü установку и снятие тяжелых деталей иприспособлений производить только с помощью грузоподъемных средств;
ü при возникновении вибрации остановитьстанок, проверить крепление фрезы и приспособлений, принять меры к устранениювибрации;
ü фрезерную оправку или фрезузакреплять в шпинделе только ключом, включив перебор, чтобы шпиндель непроворачивался;
ü не оставлять ключ на головкезатяжного болта после установки фрезы или оправки;
ü при креплении детали занеобрабатываемые поверхности применять тиски и приспособления имеющие насечкуна прижимных губках;
ü при закреплении на станкеприспособлений и обрабатываемых деталей пользоваться только специальнопредназначенной рукояткой либо исправными стандартными ключами,соответствующими размерам гаек и головок болтов;
ü удалять стружку следует только послеполной остановки шпинделя специальными крючками с защитными чашками ищетками-сметками;
Требованиябезопасности по окончании работы
Поокончании работы фрезеровщик обязан:
ü выключить станок и электродвигатель;
ü привести в порядок рабочее место;
ü сдать станок сменщику или мастеру и сообщитьобо всех неисправностях станка;
ü снять спецодежду и повесить ее вшкаф, вымыть лицо и руки теплой водой с мылом или принять душ.