5.1 Γενικά. β) Το πάχός σε κάθε απόβλητο, όπως θα αναmυχθεί. 5.2 Είδη φρεζαρίσματος. ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΜΠΤΟ. 3. Είδος κοπής. 4. Αριθμός κόψεων. 5.

Transcript

1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΠΕΜΠΤΟ ΦΡΕΖΑΡΙΣΜΑ 5.1 Γενικά. Τ ο φρεζάρισμα είναι μέθοδος κατεργασίας κο Στοιχεία για σύγκριση Τόρνευση Φρεζόρισμα πής με ένα περιστρεφόμενο εργαλείο που έχει πολλές κύριες κόψεις για τη μόρφωση διαφόρων επιπέδων και μη επιπέδων επιφανειών. 1. Η κύρια κίνηση μεταδίδεται από... το κομμότι το κοmικό εργαλείο Τα κύρια χαρακτηριστικά του φρεζαρίσματος είναι τα εξής: 2. Η κίνηση προώσεως μεταδίδεται από... το κοmικό εργαλείο γενικό από το κομμότι και σε ειδική περίmωση α) Η μη συνεχής επαφή του κοmικού εργαλείου (φρεζοδρόπανα)από το εργαλε(ο με το προς κατεργασία υλικό. Στη φρεζομηχανή δηλαδή, αντίθετα προς τον τόρνο κάθε 3. Είδος κοπής συνεχής διακεκομμένη δόντι του κοmικού εργαλείου κάνει μια τουλάχιστον διακοπή σε μια στροφή. Συνέπεια αυ 4. Αριθμός κόψεων που ενεργούν κατό κανόνα μόνο μία πολλές και σπόνια μία τού είναι ότι τα απόβλητα είναι διακεκομμένα. β) Το πάχός σε κάθε απόβλητο, όπως θα αναmυχθεί στη συνέχεια, είναι μεταβαλλόμενο. Αρχίζει από μηδέν και φθάνει σε μια μέγιστη τιμή. γ) Από τις πολλές κόψεις του κοmικού εργαλείου είναι δυνατόν, κατά περίmωση, να κόβουν συγ συγχρόνως 5. Κατεύθυνση προώσεως παρόλληλη προς τον όξονα περιστροφής (μόνο σε μετωπική τόρνευση κόθετη) κατό περίmωση, παρόλληλη ή και κόθετη προς τον όξονα περιστροφής οριζόντια ή κατακόρυφη χρόνως δύο ή και πολύ περισσότερες. δ) Η αναγκαία για την κοπή κίνηση προώσεως στις συνήθεις φρεζομηχανές (οριζόντιες και κάθετες) μεταδίδεται από το κομμάτι, ενώ στα φρεζοδράπανα (Boring) και στις φρεζομηχα 6. Μορφή αποβλήτου συνεχές ή διακεκομμένο, ανόλογα με το είδος του υλικού (σχετικό ή ψαθυρό) πόvτοτε διακεκομμένο, όσχετα από το είδος του υλικού νές αντιγραφής γίνεται κατά κανόνα από το εργαλείο. 7. Πάχος αποβλήτου σταθερό μεταβαλλόμενο Συγκεντρωτικά οι κυριότερες διαφορές μεταξύ τορνεύσεως και φρεζαρίσματος δίδονται στον παραπλεύρως πίνακα: Φρ~~α 5.2 Είδη φρεζαρίσματος. Ανάλογα με τη θέση του άξονα του κοπτήρα προς την αποδιδόμενη από την κατεργασία επιφάνειαέχομε: α) Περιφερειακό φρεζάρισμα (σχ. 5.1): Ο άξονας περιστροφής του κοπτήρα είναι παράλληλος προς την κατεργαζόμενη επιφάνεια. Αποδίδονται επίπεδες και κάμπύλες ευθειογενείς επιφάνειες. Με ειδικούς κοπτήρες μορφής μπορούν να αποδοθούν και άλλα είδη επιφανειών. Σχήμα 5. 1 Περιφερειακό φρεζάρισμα. 113

2 β) Μετωπικό φρεζάρισμα (οχ. 5.2). Ο άξονας περιστροφής του κοπτήρα είναι κάθετος προς την κατεργαζόμενη επιφάνεια. Αποδίδονται ε πίπεδες επιφάνειες. Και στις δύο περιmώσεις η κοπή γίνεται κυρίως απο τις παράπλευρες κόψεις, δηλαδή από τις κόψεις που είναι διατεταγμένες στην κυλινδρική επιφάνεια του εργαλείου, ενώ κατά το μετωπικό φρεζάρισμα οι μετωπικές κόψεις εξομαλύνουν την αποδιδόμενη επίπεδη επιφάνεια. Η πρόωση, δηλαδή η μετατόπιση του κομματιού σχετικά με τον κοπτήρα, είναι μια συνεχής ισοταχής κίνηση, για την οποία γίνεται λόγος λεmομερέστερα στη συνέχεια. Στο σχήμα 5.3 φαίνεται ένας κοπτήρας σε περιφερειακό φρεζάρισμα. Οι κοπτήρες για περιφερειακό φρεζάρισμα στις περισσότερες περιmώσεις έχουν ελικοειδή δόντια. Αυτό έχει ως συνέπεια να μη διακόmεται η κοπή, γιατί, πριν τελειώσει το ένα δόντι, αρχίζουν να κόβουν ένα ή και περισσότερα δόντια. Για το λόγο αυτό η κοπή είναι περισσότερο ομαλή και αθόρυβη. Κ u ρια κ Lνη ση Σχήμα 5.2 Μετωπικό φρεζάρισμα. 5.3 Ομόρροπο και αντίρροπο φρεζάρισμα. Ανάλογα με την κατεύθυνση της προώσεως, σχετικά με την κίνηση της κόψεως στο σημείο επαφής της με την κατεργαζόμενη επιφάνεια, έ χομε αντίστοιχα δύο μεθόδους φρεζαρίσματος: Αντίρροπο φρεζάρισμα.~ίε ε την κατεύθυνση κινήσεως της κόψεως του δοντιού που κόβει [οχ. 5.4 (α)]. Q ' οπο φρεζάρισμα. Η πρόωση έχει την.(δια κατεύθυνσrt \;;ls.:tην κινηm:ι του ο ού που Σχήμα 5.3 Κλασική περίmωση περιφερειακού φρεζαρίσματος. κό ει οχ. 5.4 (β)]. Το απόβλητο και στις δύο περιmώσεις έχει μεταβαλλόμενο πάχος. Στο αντίρροπο φρεζάρισμα το πόχος του α ποβλήτου αρχίζει από μικρό (πρακτικά μηδενικό) και καταλήγει σε μεγάλο. Αντίθετα στο ομόρρο πο αρχίζει από μεγάλο και τελειώνει σε μηδενικό. Το σχήμα 5.5 δείχνει, σε απλοποιημένη μορφή, τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα βασικά είδη φρεζαρίσματος με τα αντίστοιχα είδη κοπτήρων. 5.4 Οι προώσεις κατά το φρεζάρισμα. Η πρόωση είναι μια ισοταχής κίνηση που με- Σχήμα 5.4 α) Ανrίρροπο φρεζάρισμα. β) Ομόρροπο φρεζάρισμα. 114

3 Περιφερει.cαο φρεςaρισμα Περιφερειaκb μετωττικο φρεςaρισμa Περιφ ερc:ιaκc μετωτrικο φρεζάρισμα Μετωττικο φρεζaρισμa Σχήμα 5.5 Τα βασικά είδη φρεζαρίσματος. a 8 : βάθος κοπής που αvrιστοιχεί στο περιφερειακό φρεζάρισμα. aρ: βάθος κοπής που αvrιστοιχεί στο μετωπικό φρεζάρισμα. ταδίδεται από το κομμάτι κατά τη διάρκεια της κοπής. Ενώ δηλαδή ο κοπτήρας περιστρέφεται, χωρίς να κάνει καμιά άλλη κίνηση, το κομμάτι όντας δεμένο επάνω στο τραπέζι, μετατοπίζεται από την ευθύγραμμη και ισοταχή «Κίνηση προώσεως» του τραπεζιού. Στη φρεζομηχανή η κίνηση προώσεως του τραπεζιού είναι εντελώς ανεξάρτητη από την κίνηση της κύριας ατράκτου. Για το λόγο αυτό ο μηχανισμός προώσεως παίρνει κίνηση είτε από ένα ενδιάμεσο βοηθητικό άξονα, με σταθερό αριθμό περιστροφών, είτε από έναν α νεξάρτητο δεύτερο ηλεκτροκινητήρα. Αντίθετα στον τόρνο και στο δράπανο υπενθυμίζεται ότι ο μηχανισμός προώσεως συνδέεται και παίρνει κίνηση από την κύρια άτρακτο. Ενώ στην τόρνευση, όπως είναι γνωστό, πρόωση είναι η μετατόπιση του κοmικού εργαλείου ανά στροφή του κομματιού, στο φρεζάρισμα ο ορισμός αυτός δεν υφίσταται. Στο φρεζάρισμα χρησιμοποιούμε: Πρόωση ανά στροφή Sn (mm/στροφή): είναι η μετατόπιση του κομματιού κατά τη διάρκεια μιας πλήρους στροφής του κοπτήρα. Πρόωση ανά δόντι Sz (mm/δόντι): είναι η μετα- τόπιση του κομματιού που γίνεται κατά τη διάρκεια που ακουμπά ένα δόντι του κοπτήρα στο κομμάτι Π ' Sn, θ'δ, ροφαν~ς: Sz = z οπου z ο αρι μος οντιων του κοπτηρα. Πρόωση ανά λεmό S (mm/miπ): είναι η ολική μετατόπιση του κομματιού, δηλαδή του τραπεζιού της φρεζομηχανής, στη διάρκεια ενός λεmού. Σύμφωνα με τα προηγούμενα, αφού z είναι ο αριθμός των δοντιών, sz η πρόωση ανά δόντι και π οι στροφές του κοπτήρα ανά λεmό. Η ολική μετατόπιση ανά λεmό, δηλαδή η ταχύτητα προώσεως, Α, είναι: S = Sz z. π (mm/miπ). 5.5 Σχηματισμός και μέσο πάχος αποβλήτου. Επειδή, όπως αναφέρθηκε (παράγραφοι 5.3 και 5.3α), το πάχος του αποβλήτου μεταβάλλεται από μηδέν μέχρι μια μέγιστη τιμή, για τον καθορισμό των δυνάμεων και της ισχύος κοπής, στο φρεζάρισμα χρησιμοποιείται το ccμέσο πάχος α ποβλήτου hm" 115

4 Στο σχήμα 5.6 φαίνεται ένας κυλινδρικός κοπτήρας με ευθύγραμμα δόντια και η μορφή της επιφάνειας του κατεργαζόμενου κομματιού σε δύο διαδοχικές θέσεις για μετατόπιση κατά ένα δόντι, δηλαδή έπειτα από πρόωση Sz. Ο α z Δφ hm Ze η διάμετρος του κοπτήρα. το βάθος κοπής. ο αριθμός δοντιών του κοπτήρα. η γωνία που διαγράφει το δόντι κατά τη διάρκεια της επαφής του με το υλικό. το μέσο πάχος αποβλήτου. Το πάχος του αποβλήτου αρχίζει από Ο και καταλήγει στο μέγιστο ΕΓ = Sz. Ως μέσο πάχος λαμβάνεται προσεγγιστικά το πάχος που αντιστοιχεί στη γωνία Δφ/2. ο αριθμός των συγχρόνως δρώντων δοντιών, δηλαδή των δοντιών που αναλογούν και περιλαμβάνονται στη γωνία Δφ. Προφανώς είναι: z.=λ z 360 και γωνία ΓΟΑ = ΖΓΟ = Δφ. Από τη μορφή του σχήματος προκύmουν: ο ΓΖ 2-α 2α συν Δφ = Γ 0 = = > συν Δ φ = πότε: Η γωνία ΗΛΚ προσεγγιστικά λαμβάνεται ~ ο, Λ. { 1-συνΔφ Λ. Γα ομωςημ-y= 2 => ημ-y= γ D Παράδειγμα. Βάθος κοπής: α = 20 mm Διάμετρος κοπτήρα: d = 125 mm Πρόωση ανά δόντι Sz = 0,3 mm hm = 0,3 ffs = 0,3 0,4 = 0,12 mm Αν ο κυλινδρικός κοπτήρας έχει ελικοειδή δόντια με κλίση λ (λ = γωνία της κόψεως με την κατεύθυνση του άξονα περιστροφής του κοπτήρα), τότε η γωνία τοποθετήσεως της κόψεως κ (βλ. και περίmωση τόρνου) είναι κ = 90 - λ, γιατί γωνία τοποθετήσεως κ είναι η γωνία που σχηματίζει η κόψη με την κατεύθυνση της προώσεως. Στην περίmωση αυτή το πάχος του είναι: ο--- - αποβλήτου Σχήμα 5.6 Σχrιματισμός αποβλήτου. Μέσο πάχος hm σε περιφερειακό (αντίρροπο) φρεζάρισμα. 116

5 hm = Sz. /"f-ημ,. => hm =sz. Π συν λ Μέγιστο πάχος αποβλήτου Γ Δ = hmax = Sz. η μ Δφ. Αν b είναι το πλάτος του αντικειμένου (πάντοτε ελάχιστα μικρότερο από το μήκος του κυλινδρικού κοπτήρα), η διατομή του αποβλήτου θα είναι f = b. hm (πλάτος χ πάχος). Σε περίmωση που κόβουν ταυτόχρονα Ze δόντια, η διατομή πολλαπλασιάζεται ανάλογα. Με βάση το μέσο πάχος αποβλήτου hm υπολογίζεται η ειδική αντίσταση κοπής Κsm και στη συνέχεια η δύναμη κοπής Ρ και η ισχύς κοπής Ν. Κsm έ~ κο 'ς ~ι- ΩΙQιχεί στο πάχος αποβλήτου hmjkp/mm~]. ~ α το βάθος κοπής (mm). Ρ' b το πλάτος κομματιού (mm). f S η ταχύτητα προώσεως (mm/min). ψ Η μέση ειδική αντίσταση κοπής Κsm χάριν a πλότητας και για τα διάφορα πάχη hm και τα διάφορα υλικά κομματιού δίδεται από το διάγραμμα του σχήματος 15;:> 1:! ισχύς του ηλεκrρακιvι:ττ:ήρa της εργαλειοι,mχανής θα είναι: :::--:::::: / Ν= Νκοπ η, λ _.ι, οπου: η ο συνο ικ ::βaθμος αποδόσεως της εργαλειομηχανής. Εκτός από τις μηχανικές απώλειες, για την κίνηση της κύριας ατράκτου λαμβάνονται υπόψη και απώλειες του μηχανισμού προώσεως. Για το λόγο αυτό στις φρεζομηχανές, ανάλογα με το είδος, την ηλικία, τον αριθμό στροφών και το μέγεθος της φορτίσεώς τους οι απώλειες του μηχανισμού προώσεως κυμαίνονται σε μεγάλα όρια μεταξύ η = 0,5 έως 0,8. Παράδειγμα. Νκοπ = β, 1 ~ 1 06 χ α χ b χ S σε kw όπου Γίνεται περιφερειακό φρεζάρισμα (ξεχόνδρισμα) με κυλινδρικό κοπτήρα διαμέτρου D = 100 mm με ευθύγραμμα δόντια σε χάλυβα ST50, βάθος κο- J Kp/mm t""-r-, c~n i ~ l l r Ε 400 \/) ~~'ω' ~ '-" 300 -~ ~ 250 6ΊΟΟ d... _g 160 ι- > d F 120 ~ ~ 100 ω b 80 -ω Σ \=::Gs~so.ι 1...: 26.9ι..._ αγv 1 aνιούχος ~ 'Jfrrιrn2ι Περιφμιεια><.~t"-- ~ _φρε(;αρισμαι S ι-- 1.} σχληροχαλυβα --- J ~ 1 r-::::~ r-.. Μετωπ:ι"Κb 1. ~ r-- ΦρεςΟ.ρωμ α r-- r-- ('.9, 1--. r-- -- \ ~ r-... ~ ~""'1 G L_... Cu f'... r--- f---f ' Μ "- ~' μ Μεσο πaχος απ:οβλ~του hm Σχήμα 5. 7 Μέση ειδική αvrίσταση κοπής κατά το φρεζάρισμα σε σwάρτηση του μέσου πάχους αποβλήτου hm. 117

6 Ρκ οπ c.. t Ρκοπ O<Ze<1 - Χρ όν ο ς t Q_ ~ ΖΕ' = 1 1 Pκolt Χ ρ όνος t 1< Ze < 2 Ι Ι Χρονος t Σχήμα 5.8 Ανάmυξη της δυνάμεως κοπής κατά το περιφερειακό φρεζάρισμα. α) Α ντίρροπο. β) Ομόρροπο. Σχήμα 5.9 Ανάmυξη της δυνάμεως κοπής ανάλογα με τον αριθμό των δοντιών ze που κόβουν ταυτόχρονα. πής α = 5 mm, πλάτος κομματιού b = 80 mm, αριθμός δοντιών z = 10, στροφές κοπτήρα π = 56 στρ./mίπ (ταχύτητα κοπής υ = 18 m/miπ) πρόωση ανά δόντι Sz =Ο, 16 mm). Μέσο πάχος αποβλήτου hm = sz{f = 0,16,j 1 ~ 0 = 0,036 mm = 36 μm Από το σχήμα 5. 7 προκύmει για χάλυβα St50 l<sm = 375 kp/mm 2 Η ταχύτητα προώσεως S = Sz π. z = Ο, Ο = 90 mm/miπ. Συνεπώς η ισχύς κοπής Κs Νκοπ =, ; χ α χ b χ S => 375 χ 5 χ 80 χ 90 = 2 21 kw 6,12χ 10 6 ' Κι αν θεωρήσομε συνολικό βαθμό αποδό σεως της φρεζομηχανής η = 0,7 θα έχομε ισχύ κινητήρα Ν = Νκοπ = 2,21 = 3 16 kw κιν η 0,7, Υποτίθεται ότι ο κοπτήρας έχει σωστά και καλά ακονισμένες (τροχισμένες) κόψεις. 5.7 Ανάπτυξη της δυνάμεως κοπής κατά το περιφερειακό φρεζάρισμα. Όπως φαίνεται από το σχήμα 5.4, το πάχος στο απόβλητο κατά το ομόρροπο φρεζάρισμα αρχίζει από τη μέγιστη τιμή και καταλήγει στο μηδέν, ενώ κατά το αντίρροπο το πάχος αρχίζει από το μηδέν και γίνεται μέγιστο κατά την έξοδο του δοντιού από το υλικό. Κατά το ομόρροπο φρεζάρισμα το πάχος του αποβλήτου αρχίζει α πό τη μέγιστη τιμή και καταλήγει στο μηδέν. Συνέπεια αυτού είναι ότι, η δύναμη κοπής είναι μεταβαλλόμενη από μηδέν μέχρι ένα μέγιστο και επαναλαμβάνεται περιοδικά. Στο αντίρροπο 11 8

7 αρχίζει από το μηδέν και σταματά απότομα στη μέγιστη τιμή της, ενώ στο ομόρροπο, αντίθετα, αρχίζει απότομα από τη μέγιστη τιμή και καταλήγει στο μηδέν (βλ. σχ. 5.8). Όταν κόβουν ταυτόχρονα περισσότερα από ένα δόντια, τότε η συνολική δύναμη προκύmει από το άθροισμα των δυνάμεων από κάθε δόντι σε κάθε στιγμή (σχ. 5.9). Η δύναμη κοπής G (σχ. 5.10) που μεταφέρεται στο σώμα της φρεζομηχανής αναλύεται κατά δύο τρόπους, από τους οποίους ενδιαφέρουν οι κάθετες ν και οι οριζόντιες Η. Κατά το αντίρροπο φρεζάρισμα η κατακόρυφη συνιστώσα ν τείνει να ανασηκώσει το κομμάτι και το τραπέζι προς τα επάνω, πράγμα που είναι μειονέκτημα για τη συγκράτηση του κομματιού, ενώ κατά το ομόρροπο φρεζάρισμα η κατακόρυφη συνιστώσα ν πιέζει το κομμάτι και κατά συνέπεια πιέζει και το τραπέζι προς τα κάτω πάνω στις γλισιέρες 5.8 Σύγκριση αντίρροπου και ομόρροποu φρεζαρίσματος. Κατά το αντίρροπο φρεζάρισμα η κόψη του δοντιού στην αρχή ξεκινά με τριβή στην κατεργασμένη επιφάνεια με συνέπεια τη μειωμένη διάρκεια ζωής του κοπτήρα. Σε αντιστάθμιση η κατεργασμένη επιφάνεια είναι πιο λεία. Κατά το ομόρροπο φρεζάρισμα το δόντι αρχίζει με κοπή με το μέγιστο πάχος του αποβλήτου. Για το λόγο αυτό είναι κατάλληλο μόνο για προκατεργασμένες λείες επιφάνειες. Τ ο ομόρροπο φρεζάρισμα, συμβάλλει στην ο μαλότερη λειτουργία της μηχανής με ελάχιστες πιθανότητες κραδασμών και είναι καταλληλότερο για φρεζάρισμα κομματιών με μικρό πάχος. Χο~ρeοπο φ~άρισμα απαιτεί στιβαρές φρεζομηχανες, γι' αυτό έχει και μεγαλύτερη απόδοση από το αντίρροπο. ~ ψύξη κατά το οj1"ορροπο φρεζάρισμα είναι πιο αποτελεσματική απ' ότι στο αντίρροπο φρεζάρισμα (σχ. 5.11). Τα δόντια του κοπτήρα κατά το ομόρροπο φρεζάρισμα απαιτούν μεγαλύτερη γωνία αποβλήτου (γ) απ' ό,τι στο αντίρροπο. Κατά το αντίρροπο φρεζάρισμα η οριζόντια συνιστώσα σπρώχνει το κομμάτι και το τραπέζι κόντρα.. προς τον κοχλία του τραπεζιού. Αυτό U = Περιφερειαχ~ δuναμ-η Ν-::. Κά{]ετη ακτινική δύναμη G = Σννισταμέvη δuναμ71 Η= Ορι~οντια συνιστi.uσα ν :: Κατακόρυφ-η συνιστώσα Σχήμα 5.10 Οι δυνάμεις κοπής κατά το ανrίρροπο και το ομόρροπο φρεζάρισμα. α) Ανrίρροπο φρεζάρισμα. β) 0- μόρροπο φρεζάρισμα. Σχήμα 5.11 Ψύξη κατά το ανrίρροπο φρεζάρισμα. 119

8 Θ ν υ : Π ρόω ση Οριςοvτια συvιστwσ'l δυνάμε ω ς κοπής Κ α τ aή.ορυφ-η σ υvιστwι7 α Δvνα μ n τr ι f'-1: ' μετc: τ ο π l.σ ε ως τ ρα π ε ζ ιού Κατεi.ι.::-υvση π ροώσεως κοχλlου- τtερικοχλlοu Σχήμα 5.12 Δυνάμεις που αναπτύσσονται κατά το ομόρροπο φρεζάρισμα. α) Αρχή εισόδου δοντιού. β) Θέση δοντιού πριν από την έξοδο. έχει ως αποτέλεσμα να μην έχει το τραπέζι κανένα <rζόγο» (χάρη) οριζόντια, έστω και αν ο κοχλίας έχει τζόγο μέσα στο περικόχλιο. Κατά το ομόρροπο φρεζάρισμα [σχ (α) και (β)] στην αρχή κατά το βύθισμα του δοντιού η οριζόντια συνιστώσα (FH) είναι μικρή, ενώ η κατα κόρυφη συνιστώσα Μ και η αντίστοιχη δύναμη τριβής μετατοπίσεως το τραπεζιού (FR) είναι μεγάλη. Λίγο πριν από την έξοδο του δοντιού [σχ (β)] συμβαίνει το αντίθετο. Η FH είναι μεγάλη και η FR (που αντιδρά στην FH) είναι μικρή. Συνέπεια του γεγονότος αυτού είναι ότι μετα τοπίζεται το τραπέζι προς τα αριστερά τόσο ό σος είναι ο <rζόγος» του κοχλία στο περικόχλιο. Αυτό έχει ως συνέπεια να αυξάνει το αρχικό μέγιστο πάχος του αποβλήτου κατά το μέγεθος του «Τζόγου» με κίνδυνο να σπάσουν τα δόντια του κοπτήρα. Αυτό είναι ένα από τα σημαντικότερα μειονεκτήματα του ομόρροπου φρεζαρίσματος. Το μειονέκτημα αυτό αντιμετωπίζεται με τους εξής τρόπους: Με φρεζομηχανές βαρέως τύπου και ακρίβειας με τον ελάχιστο δυνατό «Τζόγο» κοχλία - περικοχλίου (συχνά με δύο εν σειρά περικόχλια). Με ένα διμερές περικόχλιο και ένα ρυθμιστικό κοχλ(α με κωνική κεφαλή, που σπρώχνει τα δύο τμήματα προς τα δεξιά και αριστερά και έτm εξουδετερώνει κάθε «τζόγο.. οριζόντιας κινήσεως [σχ (β)]. Με ειδική κατασκευή του τραπεζιού με δύο κοχλίες και δύο περικόχλια (δεξιόστροφα και aριστερόστροφα) συνδυασμένα με έναν κατάλληλο μηχανισμό μεταδόσεως κινήσε ς., /ί. 5.9 Μετωπικό φρεζάρισμα. C'ί - -1A--ti 11'!) Χρησιμοποιείται για την κατεργασία κυρίως μεγάλων επιπέδων επιφανειών. Έχει πολύ μεγάλη εφαρμογή και πολύ μεγάλη απόδοση, γιατί αφαιρείται μεγάλη ποσότητα αποβλήτων σχετικά με το χρόνο εργασίας. Οι κοπτήρες από ταχυχάλυβα με μετωπικά δόντια έχουν περιορισμένη εφαρμογή, ενώ σε πολύ μεγάλο βαθμό, χρηmμοποιούνται μαχαιροφόρες κεφαλές που έχουν στην περιφέρειά τους πρόσθετα δόντια με ένθετα σκληρομέταλλα. Προϋπόθεση για να χρηmμοποιηθούν αποδοτικά οι μαχαιροφόρες κεφαλές, πρέπει να υπάρχουν και στιβαρές, χωρίς καθόλου τζόγους, φρεζομηχανές με μεγάλη ισχύ λειτουργίας. τ ο μετωπικό φρεζάρισμα, ιδίως για βαριές εργασίες ξεχονδρίσματος, έχει πολύ μεγαλύτερη ε φαρμογή στις φρεζομηχανές με κατακόρυφη την κύρια άτρακτο απ' ότι στις οριζόντιες (σχ. 5.14). Επίσης στο μετωπικό φρεζάρισμα, το αν αυτό είναι ομόρροπο ή αντίρροπο καθώς και το μέσο πάχος του αποβλήτου, εξαρτώνται από τη σχέση του πλάτους του κομματιού προς τη διάμετρο του κοπτήρα D και τη σχετική θέση του κοπτήρα ως προς το κομμάτι (σχ. 5.15), οπότε, κατά περίmωση, έχομε ομόρροπο και αντίρροπο ταυτόχρονα 120

9 Ρυ{1μιστ ικcr; κ.οχλίc.ς Σχήμα Διμερές περικόχλιο με ρυθμιστικό κοχλία yια μηδενισμό του τζόyου. -α) Με τζόyο πριν από τη ρύθμιση. β) Χωρίς τζόyο μετά τη ρύθμιση. Σχήμα 5.14 Μετωπικό φρεζάρισμα yια ξεχόνδρισμα σε κατακόρυφη φρεζομηχανή. Σχήμα 5.15 Δι.άφορες δυνατές περιmώσεις μετωπικού φρεζαρίσματος με δεδομένα πλάτος κομματιού, διάμετρο και θέση κοπτήρα. α), β) και y) Συμμετρικό φρεζάρισμα. δ) Αντίρροπο φρεζάρισμα. ε) Ομόρροπο φρεζάρισμα. 121

10 φρεζάρισμα ή μόνο αντίρροπο ή μόνο ομόρροπο Δυνάμεις και ισχύς κοπής κατά το μετωπικό φρεζάρισμα. Στις φρεζομηχανές κατά το μετωπικό φρεζάρισμα ενδιαφέρει πολύ η απόδοση που μπορούν να έχουν αυτές σε όγκο παραγομένων αποβλήτων. ν σε cm 3 ανά kw ισχύος σε χρόνο ενός λεmού, δηλαδή ν (cm 3 /kw, miπ). Ο πίνακας 5.1 ισχύει για πλάτος αντικειμένου Β "' 0,5 D, οπότε γωνία δράσεως φς = 60 (σχ. 5.16). Όταν φς = 90 ο, ο.ι τιμές πρέπει να ληφθούν 5% μεγαλύτερες, και όταν φς = 30, οι τιμές θα πρέπει να ληφθούν 15% μικρότερες. ΠΙΝΑΚΑΣ 5.1 Ενδεικτικές τιμές δυνατών αποδόσεων σε όγκο αποβλήτων V σε cm3fkw.min κατά το μετωπικό φρεζάρισμα με μσχσιροφόρες Υλικό κεφαλές. Δυνατή απόδοση σε απόβλητα V (cm 3 /kwmin) ΠερίmωσηΑ Β1=Β2 Περίmωση Β Β1<Β2 Πρόωση ανό δόντι Sz(mm) 0,1 0,2 0,4 0,1 0,2 0,4 Κοινός χάλυβας ,5 11,5 13,5 β, Χάλυβας με ελαφριές προσμίξεις ,5 9,5 11,5 6,5 β 10 Χόλυβας βελτιωμένος ,5 β 4,5 6 7,5 Χυτοσίδηρος β, 5 22,5 26,5 16, Ελαφρό μέταλλα β 56 Οι παραπόνω τιμές για βαθμό αποδόσεως της φρεζομηχανής 70% Παράδειγμα υπολογισμού αποδ6σεως, ισχύος και δυνάμεων κοπής. Υλικό για μετωπικό φρεζάρισμα: χυτοσίδηρος GG26 Μαχαιροφόρα κεφαλή με σκληρομέταλλα: D = 250 mm Αριθμός δοντιών: Ζ = 26 Γωνία δράσεως: φς = 60 Συνθήκες κοπής: στροφές π = 90 στροφ./ miπ τ,, 70. π D π αχυτητα κοπης: υ= m mιπ = 1000 Βάθος κοπής: α = 4 mm Πλάτος κομματιού b = 120 mm Ταχύτητα προώσεως: S = 600 mm/miπ Διάταξη καrά την περίmωση α του σχήματος Πρόωση ανά δόντι: 600 Sz = Sz = 0,42 mm Απόδοση σε απόβλητα κατά τον πίνακα 5. 1 Από τη σχέση: ν= 26,5 cm 3 /kwmiπ ν=α Β S -+Ν=α Β S Ν ν Εκφράζοντας τα δεδομένα σε cm, έχομε: α Β S Νκιν = 1000 ν= ,5 = kw Δύναμη από τον κοπτήρα που καταπονεί την άτρακτο: Από το γνωστό τύπο υπολογισμών της ισχύος Ν=~ Ρ= 6120Ν υ όπου Ρ σε kp, Ν σε kw και υ σε m/miπ Ν= Νκοπ = Νκιν. Π= 10,86. 0,7 = 7,6 και υ= 70 m/miπ Ρ= 612 ~~ Ρ= 664,5 kp 5.11 Η ψύξη κατά το φρεζάρισμα. Σχήμα Οριακές περιπτώσεις μετωπικού φρεζαρίσματος. α) 81 = 82. β) 81 <82. Και στην περίmωση του φρεζαρίσματος η ψύξη έχει διπλό σκοπό: Να απομακρύνει την αξιόλογη θερμότητα που αναmύσσεται κατά την κοπή. Να ελαπώνει την τριβή μεταξύ υλικού και κοmικών ακμών και συνεπώς τη φθορά τους. Χρησιμοποιούνται τα γαλακτώματα και διαλύ- 122

11 mικών ακμών και συνεπώς τη φθορά τους. Χρησιμοποιούνται τα γαλακτώματα και διαλύματα από ειδικά λάδια κοπής, όπως αναφέραμε και στην περίmωση της τορνεύσεως, τα οποία προμηθεύουν οι εταιρείες πετρελαιοε ιδών. Οι κοπτήρες από ταχυχάλυβα απαιτούν οπωσδήποτε τη χρησιμοπο ίηση ψυκτικού υγρού. Στους κοπτήρες με δόντια από σκληρομέταλλο, επειδή η κοπή είναι δ ιακεκο μμένη, δημιουργούνται κατά το ξεχόνδρισμα α υ ξομειώσεις της θερμοκρασίας που καταπον ο ύν θερμ ικά την επιφάνεια κοπής με κίνδυ νο να γίνουν ρωγμές στην κόψη. Για το λόγο αυτό η χρή ση του ψυκτικού υγρού πρέπει να αποφεύγεται, δηλαδή πρέπει να γίνεται ξηρά κοπή. Ξηρά κοπή γίνετ αι επίσης κατά κανόνα στο χυτοσίδηρ ο, στον ορείχαλκο, τα τεχνιτά υλικά και τα κράματα μαγνησίο υ. Στα κράματα μαγνησίου, λόγω των ιδιοτήτων τους, η ψύξη με νερό είναι πολύ επικίνδυνη και πρέπει να αποφεύγεται. Στο σχήμα 5.17 φαίνεται ποια είναι η σωστή κατεύθυνση τ ο υ ψυκτικού υγρού στις τρεις κυ ρ ιότερες περιmώσεις κοπής. Ε πίσης, γίνετα ι φανερό από το σχήμα ότι στο ο μόρροπο φ ρεζάρισμα η ψύξη επιτυγχάνεται καλύτερα. γιατί το υγρό κοπής έρχεται άμεσα σε επαφή με τ ο δόντι και την κόψη που κόβει. και εκφράζεται σε πρώτα λεmά της ώρας, π.χ. Τ60, Τ120, Τ240. Σε κάθε κοπτήρα, θεωρητικά, οι κόψεις όλων των δοντιών καταλήγουν σε μια και την αυτή κυλινδρική επιφάνεια και μετωπικά σε ένα επίπεδο κάθετο στο νοητό άξονα περιστροφής. Στην πράξη όμως σχεδόν ποτέ δε συμβαίνει αυτό. Κάποια δόντια θα εξέχουν έστω και ελάχιστα, με συνέπεια να πάθουν στόμωση νωρίτερα από τα άλλα. Η πείρα έδειξε ότι όταν η φθορά φθάσει τα 0,2 έως 0,3 mm, είναι επικίνδυνο να αφήσομε το εργαλείο να συνεχίσει να κόβει. Τη μεγαλύτερη επίδραση στο μέγεθος της διάρκειας ζωής Τ έχει η ταχύτητα κοπής υ. Υπέρβαση αυτής κατά 20% από την επιτρεπόμενη ελαττώνει τη διάρκεια ζωής κατά 1/3 (33%). Επίσης μεγάλη επίδραση έχει η πρόωση ανά δόντι Sz. Ελάπωση του Sz κατά 30% αυξάνει το Τ κατά 50%. Συμπέρασμα: Επιβάλλεται τακτικά ακόνισμα του κοπτήρα και μη υπέρβαση των κανονικών τιμών των υ και Sz Συνθήκες κοπής κατά το φρεζάρισμα. Οι παράμετροι κοπής κατά το φρεζάρισμα είναι: 5.12 Διάρκεια ζωής Κάθε κοmικό εργαλείο, από τη στιγμή που θα αρχίσε ι να εργάζεται φρεσκοακονισμένο, μπορεί να κ όβει αποδοτικά επί ένα ορισμένο διάστημα. Κατόπιν οι κόψεις του αρχίζουν βαθμιαία να καταστρέφονται και πρέπει σε κάποια στιγμή να σταματήσει να εργάζεται, γιατί θα έχει στομώσει και υπάρχει άμεσος κίνδυνος όχι μόνο να καταστραφεί, αλλά να προκαλέσει ζημιά και στην εργαλειομηχανή. Το εργαλείο τότε πρέπει να αφαιρεθεί και να ακονισθεί, δηλαδή να τροχισθούν κανονικά οι κό ψ εις του. Σχετικά σημειώνεται ότι το ακόνισμα ενός πολύ στομωμένου κοπτήρα κοστίζει πολύ περισσότερο από όσο κοστίζει το ακόνισμά του μετά από μια ομαλή και κανονική στόμωση. Ονομάζομε διάρκεια ζωής του εργαλείου το συνολι κό καθαρό χρόνο κοπής από τη στιγμή πο υ άρχισε να κόβει φρεσκοακονισμένο μέχρι τη στ ιγμή που θα πρέπει να σταματήσει να κόβει για να ακονισθεί. Η διάρκεια ζωής συμβολίζεται με Τ Σχήμα Η σωστή κατεύθυνση ροής του ψυκτικού υγρού. α) Σε ομόρροπο φρεζάρισμα. β) Σε αντίρροπο φρεζάρισμα. y) Σε μετωπικό φρεζάρισμα. 1:.> 3

12 Η ταχύτητα κοπής υ. Η πρόωση ανά δόντι 5z. Τ ο βάθος κοπής α. Οι παραπάνω παράμετροι έχουν μεγάλη σημασία για όλες τις εργαλειομηχανές, γιατί από αυτές εξαρτώνται ο χρόνος παραγωγής, η διάρκεια ζωής του εργαλείου Τ, η σωστή εκμετάλλευση της εργαλειομηχανής και, σε τελευταία ανάλυση, το κόστος παραγωγής. α) Η ταχύτητα κοπής υ, που εξαρτάται από τη διάμετρο D του κοπτήρα και τις στροφές είναι : π D n υ = 1000 (m/miπ) όπου D σε mm και π=στρ. /mίπ β) Η πρόωση ανά δόντι Sz σε mm/δόντι που, όπως αναφέραμε, είναι: s 5z=- Ζ Π όπου: S η ταχύτητα προώσεως του τραπεζιού σε mm/miπ z ο αριθμός δοντιών του κοπτήρα π οι στροφές/mίπ S η πρόωση ανά στροφή. π Για εργασίες ξεχονδρίσματος διαλέγαμε σχετικά μεγαλύτερες προώσεις ανά δόντι 5z, ενώ για τελική κατεργασία διαλέγαμε μικρότερες για να αποδοθεί λεία επιφάνεια. Παράδειγμα. Ας υποθέσομε ότι δύο φρέζες έχουν την ίδια διάμετρο, κόβουν το ίδιο υλικό με την ίδια ταχύτητα κοπής (ίδιες στροφές) και έχουν την ίδια πρόωση ανά λεmό. Η μια όμως φρέζα έχει 8 δόντια, ενώ η άλλη 14. Η πρόωση του κομματιού και στις δύο φρέζες αντιστοιχεί σε 2 mm ανά στροφή. Με τα δεδομένα αυτά η καταπόνηση της φρέζας με τα 8 δόντια είναι μεγαλύτερη από της φρέζας με τα 14 δόντια. Έτσι το 51 της φρέζας με τα 8 δόντια θα είναι: 5 = 2 mm πρόωση ανά στροφή 0, 25 mm/δόντι 1 8 δόντια Ενώ το 51 της φρέζας με τα 14 δόντια θα είναι: 5 = 2 mm πρόωση ανά στροφή = /δό 1 14 δόντια ' mm νrι Η εκλογή του S και 51 εξαρτάται από τους παρακάτω παράγοντες: Τ ο υλικό και το είδος (μορφή) του κοmικού εργαλείου, π.χ. ταχυχάλυβας, σκληρομέrαλλο, φρέζα κυλινδρική, κόνδυλοι, φρέζα χομπ κλπ. Το υλικό του κομματιού, π.χ. χάλυβας σκλη- ΠΙΝΑΚΑΣ 5.2 Ενδεικτικές τιμές για ταχύτητες κοπής υ(m/min) και προώσεις ανά δόντι Sz(mm) (φρεζάρισμα με κυλινδρικούς κοπτήρες και κονδύλια) υ1 Sz εξαρτώμενο από είδος κοπτήρα Υλικό ταχυχάλυβας (HSS) σκληρομέταλλο (ΗΜ) κυλινδρικοί και κοπτήρες. κονδύλια κοπτήρες με μετωπικοί δίσκοι οπισθοτόρνευση κοτπfpες (Αντοχή σε kp/mm2) v vv v vv (10 φ 40 Φ) Χάλυβας μέχρι ,1.. 0,2 0, ,08 0, ,08 0, ,06 Χάλυβας μέχρι , ,16 0, ,06 0, ,06 0, ,05 Χυτοχάλυβα ς μέχρι 11 Ο , ,1 0, ,05 0, ,04 0, ,04 Χυτοσίδηρος μέχρι 180 ΗΒ , ,25 0, ,1 0, ,1 0, ,08 Χυτοσίδηρος πάνω από 180 ΗΒ ,1... 0,2 0, ,06 0, ,06 0, ,05 Χαλκός ,2... 0,25 0, ,1 0, ,08 0, ,08 Ορείχαλκος, Μπρούτζος, ,2... 0,3 0, ,09 0, ,07 0, ,08 Ψαθυρά υλικά Συνεκτικά υλικά , ,2 0, ,06 0, ,06 0, ,06 Αλουμ ίνιο μαλακό , ,2 0, ,08 0, ,09 0, ,07 Αλουμίνιο σκληρό ,1... 0,16 0, ,06 0, ,08 0, ,06 Κράματα ψευδαργύρου ,2... 0,3 0, ,08 0, ,08 0, ,08 1 = Για κοπrfιρες απο σκληρομέταλλο να προτιμούντα ι οι χαμηλώτερες τψές του Sz 124

13 ρός, χάλυβας μαλακός, αλουμίνιο κλπ. Τη μορφή, το μέγεθος και τον τρόπο συγκρατήσεως του κομματιού. Ο πίνακας 5.2 δίνει ενδεικτικά τιμές των ταχυτήτων κοπής και προώσεων για φρεζάρισμα με κυλινδρικούς κοπτήρες, δίσκους και κονδύλια από ταχυχάλυβα ή σκληρομέταλλο και ο πίνακας 5.3 δίνει τα ίδια στοιχεία για μετωπικό φρεζάρισμα με μαχαιροφόρες κεφαλές. Το σχήμα 5.18 είναι ένα πριονωτό διάγραμμα που μας διευκολύνει στην εύρεση του ενός από τα στοιχεία υ, D και π, όταν γνωρίζομε τα δύο άλλα. Στα δύο διαγράμματα σημειώνονται και ~ετικά παραδείγματα. (!} Το {3άθος κοπής είναι μεγαλύτερο κατά p ;ρ.ς. _ ργοσίες ξεχονδρίσματg_ς και μικρότεpο J< Ο.Ιά την τελική κατεργα~ Εξαwότοι κιιρίως από τη σκληρότητα του υλικού και την κατά Οταση της επιφάνειάς :ra.u. Ακόμη, το βάθος ~πής κατά σημαντικό ποσοστό εξαρτάται από την ισχύ και τη στιβαρότητα της φρεζομηχονής. Γενικά, το βάθος κοπής για ξεχόνδρισμα με κοπτήρες από ταχυχάλυβα λαμβάνεται: Για κυλινδρικές φρέζες α = 2 έως 6 mm. Για δισκοειδείς φρέζες μονόκοπες και τρίκοπες α μεγ. = περίπου όσο το πλάτος των δοντιών. Για κονδύλια α μεγ. = όση η διάμετρος του. κονδυλιού Χρόνος κατεργασίας. Κατά το φρεζάρισμα η διαδρομή που εκτελεί το τραπέζι είναι πάντα μεγαλύτερη από το μήκος του κομματιού. Διακρίνομε δύο περιmώσεις: ΠΙΝΑΚΑΣ 5.3 Ενδεικτικές τιμές για ταχύτητα κοπής υ(m/min) και προώσεις ανά δόντι Sz (mm) (φρεζάρισμα με μαχαιροφόρες κεφαλές) Υλικό Ταχuχάλυβας (HSS-Co) (Αντοχή σε lφ/mm 2 ) υ Sz v vv vv v Χάλυβας μέχρι ,1... 0, ,25 Χυτοχάλυβας μέχρι , , ,2 Χυτοχάλυβας μέχρι 11 Ο , ,1... 0,16 Χυτοσίδηρος μέχρι 180 ΗΒ , , ,4 Χυτοσίδηρος πάνω από 180 ΗΒ ,1... Ο, ,3 Χαλκός και κράματα χαλκού ,1... 0,2... 0,3 Αλουμίνιο μαλακό ,1... 0, ,25 Αλουμίνιο σκληρό ,1... 0,2... 0,3 Κράμστα ψευδαργύρου ,1... 0,2... 0,3 Μαχαιροφόρα κεφαλή με δόντια από Είδος σκληρομέταλλο σκληρομετάλλου υ v vv vv v ,1... 0, ,28 Ρ 20/Ρ 30 (S 2/3) ,1... 0, ,25 desgl ,1... 0,16.. 0,2 desgl , ,2... 0,36 Κ20 (G 1) ,1... 0, ,25 Κ 10 (Η 1) ,1... 0, ,2 Κ10/Κ , , ,2 Κ ,1... 0,2... 0,25 Κ10/Κ ,1... 0, ,16 Κ10 Sz Σ-ιροψέ: ς χυρ. ατράκτου (στροφjmίn) οο~ο ΙΙΊ Ν ο ~ ο ;ι. 5Ο 1!'!ο;;;;:ι! ~ ~ ~ ~!! Ο Διάμετροζ d(mm) 150 ο "' c ],15 s.> U\ ο ' :Ι 11 2 ~. ~ 100 tj,_, F -' -~50 ~ Στρο~ές κυρ. aτράκ tο\! {στροψ/. mirι) ο s 352 v V1 / / ιιn vn / Υ) ν 17 [} [Υ / / 1/ v v v b 1.# l.d' ~ ~ - ~ n r;, v ι,...- w ~ Λi ι,. n ι,... 1/ 1/ v 1/ 1/ v v v ι..-v / v v ~ ~ rv ty ί1--tj v [J ι..- [J v v [[ ι Ρ ι-- ι- ι-- b~ ~ ~ ~ r ι:::- ι..- t2 Γ:: ε: ι:: ι--[ ι ι:: ~ ~ ~!Ξ::: >=':::: ι:::- ~ ~ 1~ Διaμετρ σς κο πτήρα d (mm) v... _... ι.-- ]7 _...v... v ι μ ι- 90 μ -ι- Σχήμα 5.18 Πριονωτό διάγραμμα ταχυτήτων. α) Για κοπτήρες από ταχυχάλυβα. β) Για κοπτήρες από σκληρομέταλλο

14 -- - ι / - L=!+{α+(β ~ / / / / / / d τ { d 2 L=!+d Σχήμα 5.19 Αναγκαία διαδρομή φρεζών yια κοπή. α) Με κυλινδρική φρέζα. β) Με μαχαιροφόρα κεφαλή. 1) Όταν γίνεται φρεζάρισμα με την παράπλευρη (κυλινδρική) επιφόνεια της φρέζας [σχ (α)] τότε ανάλογα με το βάθος κοπής α, για να ccμπει» η φρέζα στο κομμάτι χρειάζεται πρώτα μια διαδρομή και α και είναι: la η οποία εξαρτάται από τα d la =-./ d α- α 2 Για να ccβγει» η φρέζα από το κομμάτι χρειάζεται διαδρομή τόση όσο είναι το μήκος Ι του κομματιού. 'Αρα η αναγκαία διαδρομή του τραπεζιού είναι: ι = la + /β + = + -./ d α - α 2 + /β Τ ο /β καθορίζεται ανάλογα με την περίmωση κοπής και το είδος της φρέζας και είναι mm. 2) Όταν γίνεται μετωπικό φρεζάρισμα με μαχαιροφόρα κεφαλή [σχ (β)] φαίνεται ότι η ωφέλιμη διαδρομή για να <<βγει» το πάσο θα είναι:. i d d 2 2 ι=/+-+-+3=/+d+3 Αν S είναι η ταχύτητα προώσεως του τραπεζιού της φρεζομηχανής, τότε χρόνος κατεργασίας θα είναι: t= Διάqτημα ι ταχυτητα S Αυτός είναι ο καθαρός χρόνος κοπής. Δεν έχει υπολογισθεί κανένας από τους άλλους απαραίτητους βοηθητικούς και πρόσθετους χρόνους. Από το σχήμα 5.19 φαίνεται ότι όταν η διάμετρος της φρέζας d, είναι πολύ μεγαλύτερη από την κανονική, εκτός από τα άλλα μειονεκτήματα που παρουσιάζει απαιτείται και μεγαλύτερη διαδρομή κατεργασίας, και συνεπώς μεγαλύτερος χρόνος. Παραδείγματα: Για τον καθορισμό συνθηκών κοπής και καθαρού χρόνου κατεργασίας. 126

15 Παράδειγμα 1. Περιφερειακό φρεζάρισμα (ξεχόνδρισμα). Υλικό για κοπή: Χυτοσίδηρος μαλακός 170ΗΒ. Μήκος = 550 mm. Βάθος κοπής 6 mm. Κοmήρες: Κυλινδρικός Φ80. Αριθμός δοvrιών z = 8. Ταχυχάλυβας. Με βάση τον πίνακα 5.2 εκλέγω: - Ταχύτητα κοπής υ= 25 m/miπ. - Πρόωση Sz = 0,16 mm/δόνη. Αναγκαίες στροφές από τη σχέση: π. d. π ' υ= 1000 εχω π= 1000 υ π= = 99,47 στρ/mίπ π d π 80 Αν η φρεζομηχανή έχει την κλίμακα ταχυτήτων (στροφών) του σχήματος 5.18 (α), τότε για d = 80 και υ=25 από το πριονωτό διάγραμμα προκύmουν παραπλήσιοι αριθμοί στροφών που θα γίνει η κατεργασία Π1 = 90 και Π2 = 112. Αvrίστοιχες ταχύτητες κοπής: π υ1 = 1.ΟΟΟ = 22,6 m/min π υ2 =.ΟΟΟ 1 = 28,14 m;min Εκλέγω τη π = 90 στρ./mίπ. Πρόωση ανά λεmό S = Sz. z. π= 0, = 115,2 mm/miπ. Διαδρομή κοπής [σχ (α)]. ι=le+l+la ι = = 573 mm Καθαρός χρόνος κοπής Παράδειγμα 2. ι 573. t = S = 115, 2 = 4,97 "" 5 mιπ Μετωπικό φρεζάρισμα (ξεχόνδρισμα). Υλικό για κοπή: Χάλυβας 70 kp/mm 2. Μήκος 640 mm. Πλάτος 150 mm. Κοmήρας (μαχαιροφόρα κεφαλή): Δόvrια με σκληρομέταλλο. Διάμετρος d = 160 mm. Αριθμός δοvrιών z = 10. Από τον πίνακα 5.3 εκλέγω: - Ταχύτητα κοπής υ = 80 m/miπ. - Πρόωση ανά δόvrι Sz = 0,12 mm. Από το πριονωτό διάγραμμα [σχ (β)] για υ = 80 και d = 160 προκύmει: Π1 140 ή Π Εκλέγω Π1 = 140 γιατί Π2 δίδει μεγαλύτερη ταχύτητα κοπής από 80 m/miπ που κρίθηκε αναγκαία. Πραγματική ταχύτητα κοπής: π. d. π π υ= 1000 = 1000 = 70,37 m/min Πρόωση ανά λεmό: S = Sz. z. π= 0, = 168 mm/miπ. Διαδρομή κοπής [σχ (β)]. ι= Ι+ d = = 800 mίπ. Καθαρός χρόνος κοπής ι 800. t= S = 168 =4,76mιπ 5.15 Γενικές παρατηρήσεις για το φρεζάρισμα. Κατά το φρεζάρισμα παράγοvrαι προϊόvrα με βαθμιαία αφαίρεση υλικού (κοπή) σε αυστηρά καθορισμένες διαστάσεις, με μικρή δαπάνη ενέργειας και με οικονομικό χρόνο και κόστος. Έτσι, σε μια οργανωμένη παραγωγή μεγάλης σειράς παράγοvrαι εξαρτήματα, π.χ., για αυτοκίνητα για ένα μεγάλο πλήθος μηχανών και συσκευών που, χωρίς άλλη πρόσθετη επεξεργασία, είναι εναλλάξιμα και έτοιμα για συναρμολόγηση. Για ένα σωστό και οικονομικό φρεζάρισμα απαιτούνται: 1) Κατάλληλες μηχανές με εύχρηση περιοχή στροφών και προώσεων, επαρκείς διαστάσεις τραπεζιού, αναγκαία στιβαρότητα και ισχύ κινήσεως, επαρκή ψύξη και εύκολη απαγωγή των αποβλήτων. 2) Κοmικά εργαλεία με μεγάλη απόδοση και κατάλληλη μορφή και διαστάσεις (διάμετρος, πλάτος, αριθμός δοvrιών, βήμα κλπ.), ασφαλή τρόπο συγκροτήσεώς τους στη φρεζομηχανή 127

16 και υλικό κοmικών δοντιών που να αντέχει σε φθορά και σε υψηλές θερμοκρασίες. 3) Κατάλληλη διαμόρφωση των κομματιών που πρόκειται να κατεργασθούν, δηλαδή: υλικό, δυνατότητα στερεάς συγκρατήσεως, όχι μεγάλα πάχη και περιθώρια κατεργασίας και ποιότητα επιφάνειας σε ικανοποιητικά όρια. 4) Σωστές συνθήκες κατεργασίας (ταχύτητα κοπής, πρόωση, βάθος κοπής) και ευνο"ίκή και ομαλή αρχή επαφής του κοπτήρα στο υλικό. Επίσης σωστή επιλογή του είδους φρεζαρίσματος ως προς την κατεύθυνση κινήσεως, δηλαδή ομόρροπο ή αντίρροπο. 5) Λοιπά αναγκαία μέτρα και ευκολίες εργασίας, δηλαδή σωστή επιλογή των τεχνιτών (φρεζαδόρων), επαρκής τεχνική μόρφωση και πείρα, ιδίως όταν γίνεται συχνή αλλαγή είδους εργαmών, κατανοητά και καθαρά σχέδια, τακτική και επιμελημένη συντήρηση των φρεζομηχανών. Για να αποφευχθούν δυσκολίες και αποτυχίες, πρέπει να δοθεί προσοχή στα εξής σημεία: 1) Εκλογή της ενδεδειγμένης φρεζομηχανής α πό πλευράς είδους και μεγέθους, ώστε να είναι η καταλληλότερη τόσο για το είδος του φρεζαρίσματος που θα γίνει όσο και για τη μορφή και το μέγεθος του κομματιού (φρεζομηχανή οριζόντια ή κάθετη, απλή ή γενικής χρήσεως, φρέζα αντιγραφής κλπ.). Ταυτόχρονα πρέπει να εξετάζεται η καταλληλότητα της μηχανής για ασφαλή συγκράτηση του κομματιού επάνω στο τραπέζι σε συνδυασμό με τις θέσεις των επιφανειών που θα φρεζαρισθούν. Ακόμα, για την επιλογή του τύπου της φρεζομηχανής πρέπει να εξετασθεί ο κατά περίmωση αναγκαίος βαθμός αυτοματισμού στην κατεργασία από τους εντελώς απλούς χειρισμούς και μετρήσεις με ευθύνη του τεχνίτη (φρεζαδόρου) μέχρι την τελείως αυτόματη λειτουργία με πρόγραμμα και ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. 2) Υπολογισμός της ισχύος κοπής και έλεγχος επάρκειας της φρεζομηχανής, ιδίως για βαριές εργασίες με μετωπικό φρεζάρισμα. 3) Οι αναγκαίες και κατάλληλες στροφές και προώσεις, που εξαρτώνται από το είδος του εργαλείου και το είδος του υλικού του κομματιού. 4) Επιμελημένος εξοπλισμός της εργαλειομηχανής. Μέγεθος και είδος του άξονα- φορέα του κοπτήρα και του ίδιου του κοπτήρα. Περιορισμός της χάρης (τζόγοι) στις γ λισιέρες για τις οριζόντιες και κατακόρυφες κινήσεις. 5) Σωστή και ασφαλής συγκράτηση του κομματιού πάνω στο τραπέζι 6) Κατάλληλο και επαρκές ψυκτικό υλικό Το φρεζάρισμα σε σχέση με την τόρνευση. Τ ο φρεζάρισμα, ως κατεργασία κοπής, έχει πολύ περισσότερες ιδιομορφίες και απαιτήσεις σε σύγκριση με την τόρνευση. Οι κυριότερες από αυτές είναι περιληmικά οι εξής: 1) Μεγάλη ποικιλία φρεζομηχανών, ιδίως ως προς τη γενική τους διαμόρφωση. 2) Πιο πολυσύνθετες και ακριβότερες εργαλειομηχανές. 3) Περισσότερες κινήσεις στη φρεζομηχανή και περισσότεροι σοβαροί βοηθητικοί μηχανισμοί. 4) Πολύ μεγάλη ποικιλία κοmικών εργαλείων, ακριβά εργαλεία καθώς και σοβαρή και δαπανηρή εργασία για το τρόχισμά (ακόνισμά) τους. 5) Πολυμορφία των εργασιών που εκτελούνται 6) Πολυμορφία των κομματιών που μπορούν να κατεργασθούν με φρεζάρισμα. 7) Ανάγκη πιο υπεύθυνης επιλογής και εκπαιδεύσεως του τεχνίτη (φρεζαδόρου) καιμεγαλύτερη διάρκεια εκπαιδεύσεως. Τα παραπάνω, χωρίς να υπάρχει πρόθεση υ ποτιμήσεως της τορνεύσεως, οδηγούν στο συμπέρασμα ότι το φρεζάρισμα μπορεί σε πολλές περιmώσεις να θεωρηθεί ως εργασία ανωτέρας κλάσεως από την τόρνευση. 128