Jaká zařízení se používají u frézek?

Při zpracování dílů se používají různé typy frézovacích zařízení pro spuštění stroje a optimalizaci pracovního procesu. Soubor těchto zařízení se obvykle nazývá soubor technologických zařízení stroje.

Obvykle lze všechna frézovací zařízení rozdělit do tří typů:

• Řezné nástroje – různé frézy pro opracování obrobků.
• Zařízení pro zajištění nástrojů na frézce: sklíčidla s kleštinovými upínači, montážní trny, adaptérová pouzdra, vyvrtávačky, úhlové frézovací hlavy.
• Zařízení pro zajištění obrobků na frézkách. Dělí se na univerzální – upínače, svěráky, dorazy a upínače, rohové desky, kulaté otočné stoly, dělicí hlavy a speciální určené pro upnutí obrobků při konkrétních technologických operacích.

Pojďme se blíže podívat na jednotlivé typy nástavců pro frézku.

Frézy

Fréza je řezný nástroj, což je rotační těleso vybavené zuby. V závislosti na tom, která fréza je použita a jak je umístěna vzhledem k obrobku, lze získat různé tvary povrchu. Řezný nástroj se vybírá podle výkresu budoucího dílu.

Při frézování se používají frézy prstencové, válcové, tvarové, šnekové, čelní, rohové, kotoučové a stopkové. O každém typu řezného nástroje jsme podrobně hovořili v článku o práci na frézce.

Takto se opracuje zakřivený povrch pomocí stopkové frézy (obr. 1)

Zařízení pro zajištění nářadí

Podle typu uchycení na vřeteno frézky se veškeré vybavení dělí na koncové a uchycení.

• Konec – zajištěn s sklíčidlo s kleštinou. Výrobci zařízení pro frézky nabízejí sady, které obsahují sklíčidlo a různé typy kleštinových upínačů (samotné kleštiny) pro práci se zařízeními různých velikostí. A také teplem smrštitelné trny (kartuše) jsou trny, které pracují na principu lineární tepelné roztažnosti pro zajištění nástroje
• Osazeno – zajištěno trnem.

Trny Existuje několik typů:

• Morse kužel – starý typ trnu je zpravidla instalován na univerzálních frézovacích centrech bez CNC, vyvážených pro rychlost otáčení nejvýše 12 000 ot / min.
• Kužel 7:24 ISO je novější typ trnu, určený pro rychlosti až 25 000 ot./min.
• SK a BT jsou držáky pro CNC stroje, které umožňují automatickou výměnu nástrojů.
• HSK 1:100 a PSK Capto 1:20 jsou moderní kužely pro automatická CNC centra, umožňující provoz rychlostí až 50 000 ot./min.

Frézovací hlavy

Mezi speciální skupinu zařízení pro frézku na kov patří frézovací hlavy.

• Nudné hlavy umožňují opracování vnitřních drážek a koncových drážek.
• Úhlové frézovací hlavy umožňují provádět zpracování pod úhlem k ose vřetena stroje. S jejich pomocí můžete vytvářet drážky a kapsy bez opětovné instalace dílu (obrobku). V některých případech, například když je obráběcí plocha umístěna ve velké vzdálenosti od vřetena stroje nebo když se zpracovává povrch uvnitř kapsy, je použití tohoto zařízení jediným způsobem, jak dosáhnout požadovaného výsledku.

Úhlová hlava v CNC portálově-frézovacím centru. (obr.2)

Zařízení pro zajištění obrobku

Univerzální přípravky

Aby bylo možné začít opracovávat obrobek, je bezpečně upevněn na stole stroje. V jednorázové a malosériové výrobě se používají univerzální upevňovací prostředky, jako jsou:

• Připínáčky – jedná se o jedno nebo dvouramenné páky, které jsou připevněny k pracovnímu stolu stroje pomocí matic, šroubů a excentrů. Upínače mají různé tvary, díky čemuž je lze použít k upevnění obrobků libovolného tvaru.

Obr.3 Schematické znázornění dvouramenné svorky

• Svěrák – optimální zařízení pro upnutí malých obrobků. Strojní svěráky mohou mít pevné nebo otočné provedení. Univerzální zařízení se rozkládají v několika rovinách najednou, což usnadňuje instalaci obrobků pro zpracování nakloněných ploch. Svěrák může být vybaven pneumatickým nebo hydraulickým pohonem, jeho přítomnost výrazně snižuje fyzickou zátěž obsluhy stroje.

Obr.4 Svěrák pro zajištění obrobku, univerzální

• Zarážky a svorky – používá se při zpracování velkých obrobků. Boční upevnění dílu se obvykle provádí pomocí dorazu a svěrky klínové svěrky.

Obr.5 Sada svorek

• Rohové desky – slouží k jednoduchému a rychlému nastavení úhlu zpracování. Jsou čtvercové s výztužnými žebry a mohou mít otočný design.

Obr.6 Úhlová deska 90°, lze použít na strojích typu GRS

• Kulaté otočné, sklopně otočné stoly – upevňovací zařízení, které se skládá z čelní desky, šneku a šnekového kola. Nejčastěji má CNC řízení podle programu, ale může mít i ruční ovládání (otočné stoly). Umožňuje otáčet obrobky a zvedat je do požadovaného úhlu. Používá se pro frézování zakřivených ploch, hřídelů a obecně 5osé obrábění složitých výrobků.

Obr.7 Úhlová deska 90°, lze použít na strojích typu GRS

• Dělící hlavy (obvykle na univerzálních strojích) – používá se pro periodické otáčení obrobků (dělení) pod stejnými nebo nestejnými úhly. Jsou žádané při řezání zubů, vytváření drážek a frézování mnohostěnů. Toto zařízení pro frézku se skládá z těla, rotačního bloku a vřetena. Na vřetenu je namontováno 3čelisťové sklíčidlo, v něm je upnutý jeden konec obrobku a druhý je podepřen koníkem. Aby se zabránilo vychýlení součásti, používají se pevné podpěry.

Obr.8 Dělící hlava

Použití univerzálních upevňovacích zařízení umožňuje rozšířit rozsah práce prováděné na stroji, usnadnit práci operátora a zkrátit pomocnou dobu zpracování.

Speciální zařízení

V procesu zpracování konkrétních obrobků pomocí určitých metod se používají speciální upevňovací zařízení. Používají se v sériové a hromadné výrobě pro zvýšení produktivity práce.

Do této skupiny upevňovacích zařízení patří prefabrikovaná, univerzálně prefabrikovaná a nerozebíratelná zařízení pro frézování.

• Skládací zařízení se tvoří z normalizovaných jednotek a používají se tak dlouho, jak jsou potřeba. Zpravidla se shromažďují v době vydání konkrétního produktu. Poté jsou jednotky rozebrány a použity k vytvoření nových zařízení.

Obr.9 Typický otočný stůl pro frézování v 5 souřadnicích.

• Univerzální prefabrikovaná zařízení připomínají stavebnici, která se opakovaně skládá a demontuje pro zpracování různých dávek obrobků.

Obr. 10 Demontovatelný přípravek pro konkrétní výrobek

• Neoddělitelná zařízení slouží ke zpracování pouze určitého dílu v jedné konkrétní technologické operaci.

Obr. 11 Demontovatelný přípravek pro konkrétní výrobek

Moderní stroje používají k zajištění obrobků hydraulické a pneumatické upínače.

Použití různých frézovacích zařízení a zařízení výrazně rozšiřuje funkčnost a zvyšuje produktivitu obráběcích strojů. Při nákupu nového stroje si předem promyslete, jaká další zařízení budou potřeba k výrobě plánovaných dílů, aby bylo možné současně objednat sadu technologických zařízení.

Patří sem různé druhy upínačů, stojany, hranoly, rohové desky, strojní svěráky, stoly.

Upínače (obr. 6) slouží k zajištění obrobků 1 nebo jakýchkoli zařízení přímo na stole stroje pomocí šroubů 2. Často se jeden z konců upínače opírá o stojan 4.

Úhlové desky (obr. 7) se používají při zpracování obrobků, u kterých je nutné získat roviny umístěné pod úhlem k sobě navzájem. Desky mohou být obyčejné (obr. 7a), univerzální, umožňující otáčení kolem jedné (obr. 7b) nebo dvou os (obr. 7c).

Obr.6. Svorky a stojany

Obr.7. Rohové desky

Obr.8. Strojní svěrák

Strojní svěráky mohou být pevné (obr. 8a), otočné (otočné kolem svislé osy (obr. 8b), univerzální (otočné kolem dvou os (obr. 8c) a speciální (například pro zajištění hřídelí (obr. 8d)): s ručním, pneumatickým, hydraulickým pohonem.

Stoly pro instalaci a zajištění obrobků mohou být pevné (obr. 9a) nebo otočné (obr. 9b) s ručním, pneumatickým, hydraulickým nebo elektrickým pohonem. Otočné stoly umožňují opracovávat tvarové plochy obrobku na stroji a také využívat metodu kontinuálního frézování, kdy se při opracování jednoho dílu odebírají hotové díly a na jejich místo se instalují nové obrobky. V tomto případě může být stůl vystaven trvalému otáčení ze samostatného pohonu nebo pohonu stroje.

Při práci na frézkách se k zajištění obrobků hojně používají univerzální prefabrikáty (USF), které jsou sestaveny z hotových normalizovaných výměnných dílů (obr. 10). Po zpracování dávky obrobků na stroji se takové zařízení rozebere a z jeho částí se zkonstruuje nové.

Obr. 10 Univerzální prefabrikované zařízení

Zařízení rozšiřující možnosti frézek.

Patří sem dělicí hlavy, které slouží k rozdělení obvodu obrobku na stejné nebo nestejné části (například řezná ozubená kola, ozubená kola, drážkování), nastavení obrobku pod daným úhlem vůči povrchu stolu, plynulé otáčení obrobku při frézování šroubových ploch (například drážky pro třísku ve vrtácích, frézách, závitnících, výstružnících, záhlubnících). Obrobky lze upevnit v dělicí hlavě ve sklíčidle, kleštině nebo ve středech. Podle principu činnosti dělící hlavy dělíme na číselníkové (jednoduché a univerzální), optické, bez končetin atd. Nejběžnější jsou číselníkové univerzální dělicí hlavy.

Pro rozšíření technologických možností frézek se používají zařízení jako přídavné frézovací hlavy, kopírovací zařízení, vrtací a brusné hlavy apod.

Dělící hlava.

Celkový pohled na univerzální dělicí hlavu model UDGN-135 a její kinematické schéma je na obr. 11. Kód UDGN-135 znamená: univerzální dělicí hlavu o velikosti od paty hlavy po střed vřetena 135 mm.

Univerzální dělicí hlava se skládá z pouzdra 1, rotačního bubnu 2 a vřetena 4 se středem. Šnekové kolo (s počtem zubů Z_h.k. = 40), který je v záběru s jednovláknovým šnekem (К=1). Proto při jedné otáčkě šneku udělají šnekové kolo a vřeteno 1/40 otáčky. Otáčení vřetena zajišťuje rukojeť 6. Na předním konci vřetena je vyříznutý závit pro našroubování čelisťového sklíčidla nebo šroubováku. Dělicí kotouč 5 s otvory je upevněn na duté hřídeli, uvnitř které je umístěna hřídel rukojeti 6. Pro snadné použití kotouče 5 je k dispozici posuvný sektor 7, sestávající ze dvou nohou, které jsou instalovány tak, že mezi nimi je na disku požadovaný počet otvorů. K vřetenu 4 je připevněn číselník 3 pro přímé dělení obrobku na části.

Obr. 11 Celkový pohled a kinematické schéma univerzálie

dělicí hlava konfigurovaná pro diferenciál

Dělící kotouč má soustředné kružnice s počtem otvorů na jedné straně 16, 17, 19, 21, 23, 29, 30, 31 a na druhé straně 33, 37, 39, 41, 43, 47, 49, 54.

Univerzální dělicí hlavy umožňují přímé, jednoduché a diferenciální dělení.