Глава 21. Подготовка ножей

 

Основные операции при подготовке ножей к работе — заточка и установка их в станок. Ножи для фрезерования, кроме того, ба­лансируют и уравновешивают, а после установки в ножевой вал или головку фугуют.

Балансировка и уравновешивание ножей. Цель балансировки но­жей — добиться совпадения центра массы ножа с серединой его длины. Если комплектные ножи одинаковой массы, а их центры масс находятся на разных расстояниях от торца ножевого вала, послед­ний при вращении будет испытывать вибрации и перекосы. Особен­но важна сбалансированность и уравновешенность толстых ножей (тип II по ГОСТ 6567 — 75), имеющих большую массу и прорези.

Уравновешивание ножей, т.е. попарная подгонка их по массе, необходимо для того, чтобы при вращении ножевого вала не воз­никла неуравновешенная центробежная сила, которая может вы­звать вибрацию вала и даже его изгиб. Балансировку и уравнове­шивание выполняют с помощью специальных балансировочных весов 1 (рис. 52, а) в следующем порядке. Нож комплекта укла­дывают на площадку коромысла 2 торцевой поверхностью вплот­ную к упору 4. Перемещая противовесы 5 и регулировочный гру­зик 3, стрелку-указатель совмещают с нулевым делением шкалы (рис. 52, б). Затем кладут нож к упору другим концом и определя­ют более тяжелый конец ножа. Добиваются совмещения центра массы ножа с его геометрической серединой путем стачивания металла с тяжелого конца по фаске между торцевой и опорной поверхностями ножа.

Отбалансированные ножи уравновешивают попарно. При ис­пользовании балансировочных весов нож укладывают режущей кромкой вплотную к упору (рис. 52, в). Более тяжелый нож урав­новешивают с парным ножом, равномерно снимая с него слой металла в виде фаски по ребру нижней поверхности или по задней грани. Уравновешивание ножей считается законченным, если раз­ность масс парных ножей, устанавливаемых на противоположных концах диаметра ножевого вала, не превышает 0,5 % от массы од­ного ножа.

Для балансировки и уравновешивания ножей необходимы тех­нические весы (точность взвешивания 0,5 г); балансировочные весы ПИ-6 и ПИ-12 для статического балансирования строгальных но­жей (максимальная длина ножей соответственно 619 и 1210 мм). Для тонких коротких ножей (тип I по ГОСТ 6567 — 75) можно огра­ничиваться уравновешиванием, не прибегая к балансировке.

Заточка и доводка ножей. Ножи с прямолинейным лезвием зата­чивают на специализированных станках (рис. 53, а, табл. 44). В про­цессе заточки с задней грани затупленного ножа 5 сошлифовывается слой металла, достаточный для восстановления формы лез­вия и рабочих граней.

Главное движение (v) осуществляется вращением шлифовального круга 6. Каретка 3 несет на себе суппорт 2 и шлифовальную головку 1. Совершая возвратно-поступательное движение по направляющим ста­нины, она выполняет продольную подачу (v_snp) шлифовального кру­га вдоль ножа, закрепленного на столе 4. Для последовательного сошлифовывания слоев металла шлифовальная головка имеет периоди­ческое перемещение шлифовального круга или ножа в направлении, перпендикулярном задней грани, — подача врезания (v_snon).

В зависимости от формы шлифовального круга и его положе­ния относительно ножа различают четыре вида заточки (рис. 53, б): плоскую торцом чашечного круга; эллиптическую; плоскую бо­ковой поверхностью круга; дугообразную. Наибольшее примене­ние имеют первые два вида заточки. После заточки производят доводку ножей вручную оселками или на заточном станке мелко­зернистым кругом. Для ручной доводки используют оселки разме­ром200x50x20 мм из электрокорунда или карбида кремния зер­нистостью 6...4, твердостью ВТ или ЧТ на керамической связке.

После заточки и доводки ножи с прямолинейной режущей кром­кой должны отвечать следующим требованиям: прямолинейность режущей кромки не ниже 0,025 мм на 100 мм длины фрезерующих ножей и 0,005 мм на 100 мм длины лущильных ножей; шерохова­тость затачиваемых граней стальных ножей не ниже 7 — 8-го, твер­досплавных 8 — 9-го классов (ГОСТ 2789—73); острота лезвия (ра­диус затупления) не ниже 5...6мкм.

Основные технические требования к плоским ножам с прямолинейной режущей кромкой для фрезерования древесины:

Допускаемая разнотолщинность, мм, для ножей толщиной, мм:

3…………………………………………….. 0,05

10 ……………………………………….0,1

Допускаемая неравномерность ширины ножа, мм 0,1 на 100 мм длины

Допускаемая шероховатость поверхностей ножей, мкм:

передней и задней Ra 1,25

опорной Ra 2,5

остальных Rm 40

Допускаемая продольная и поперечная непрямолинейность

передней поверхности ножей, мм 0,1 на 100 мм длины

Крыловатость ножей не допускается

Допускаемая разность масс парных ножей (точность взвешивания — 0,5 г) 0,5% от массы одного ножа.

Таблица 44. Технические характеристики основных станков для заточки ножей

Показатель	Стальных	С пластинками
ТчНб-3	ТчН6-4	сплава ТчНТб
Наибольшие размеры затачиваемых ножей, мм: длина ширина толщина Угол заточки, ° Диаметр шлифовального круга, мм Частота вращения шлифовального круга, мин-1 Мощность электродви­гателей шлифоваль­ного круга, кВт Угол поворота шлифовальной головки, ° Скорость перемеще­ния каретки (продоль­ной подачи), м/мин Поперечная подача на двойной ход, мм Габаритные размеры станка, мм Масса станка, кг	650 125 15 15...90 200 2880 1,7 От 10 до 90 4,5; 7,5; 12,5 0,005...0,025* 1705x990x1530 710	670 200 15 15...90 200 2890/1450 2,9/2,3 От 10 до 90 4; 7; 12 0,005...0,04* 1950x1060x1400 1275	640 — — до 90 150 1400/2700 0,7 От 10 до 90 0,5…8 0,005...0,025* 1705 x 990x1530 900

 

* Через 0,005.

Порядок установки ножей. Ножевой вал фиксируют стопорным устройством, освобождают винты крепления ножей, вынимают затупившиеся ножи и клинья, очищают пазы корпуса и клинья от стружки и смолы, устанавливают заточенные ножи.

При установке ножей в ножевые валы и головки должны со­блюдаться следующие требования:

лезвие ножа должно выступать за кромку стружколомателя (губку ножевого вала или зажимного клина) не более чем на 0,75... 1 мм (оптимальный выступ для получения наиболее гладкой поверхно­сти 0,5 мм);

зазор между ножами и губками не допускается;

режущие кромки всех ножей, укрепленных в ножевом валу, должны иметь во всех точках (по длине) одинаковые радиусы ре­зания (допускаемое отклонение 0,04...0,06 мм).

Корпус фрезы надевают на оправку приспособления. В пазы кор­пуса вставляют заточенные ножи и клинья и слегка закрепляют их распорными болтами. С помощью регулировочных винтов ножевой головки заглубляют первый нож в корпус так, чтобы режущая кромка не выступала над кромкой клина. Затем устанавливают фрезу, фик­сируют показание индикатора при касании измерительным нако­нечником кромки клина и, вращая левый регулировочный винт, добиваются требуемой выставки лезвия над кромкой клина. Изме­нив положение фрезы, вращением правого регулировочного винта добиваются параллельности режущей кромки ножа оси оправки. При этом показания индикатора при касании режущей кромки в обоих сечениях должны быть одинаковыми.

Окончательно закрепляют нож распорными болтами, вывинчи­вая их из клина. Аналогично регулируют второй нож и последую­щие ножи.

Для обработки древесины со скоростью подачи свыше 20 м/мин обязательна динамическая (при вращении инструмента с нормаль­ной рабочей скоростью) фуговка ножей с целью выравнивания их радиусов резания.

Фуговать ножи нужно абразивным бруском из белого электро­корунда зернистостью М28 и твердостью С1 на керамической связ­ке: продольная подача бруска 1...2 м/мин, поперечная — 0,005 мм на двойной ход; ширина фугованной фаски не должна превышать 0,15...0,2 мм при заднем угле ножа 15° (см. рис. 52, д).

Н ожи насадных сборных фрез затачивают укрепленными на корпусе фрезы (рис. 54, б) или отдельно. Фасонные профили но­жей затачивают на универсальном оборудовании или вручную.

Боковые режущие кромки концевых фрез затачивают по перед­ней грани (с внутренней стороны) с сохранением величины пе­реднего угла ?. Торцевые режущие кромки затачивают по задней грани с неизменной величиной заднего угла?. При формировании торцевой кромки надо учитывать поднутрение торцовой поверх­ности фрезы к центру на 1...2°.

Станки для заточки фрезерного инструмента бывают универсаль­ные или специализированные. Особенность любого универсального станка (ЗА64М, ЗА64Д, ЗБ642, ЗВ642 и др.) состоит в возможно­сти перемещения затачиваемого инструмента относительно шли­фовального круга в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Группу специализированных станков составляют: заточной ста­нок ТчФ и заточной полуавтомат ТчФА для цельных насадных фрез, полуавтомат ТчФТ для твердоспдавных насадных фрез, заточной станок ТчФК для концевых фрез и фрезерных цепочек (табл. 45).
Таблица 45. Технические характеристики основных станков для заточки фрез

 

Показатель	ЗВ642	ТчФА	ТчФТ	ТчФК
Диаметр затачиваемого инструмента, мм	250	80... 180	80...200	До 30
Длина затачиваемого инструмента, мм	630	До 85	До 200	До 100
Число затачиваемыхзубьев фрез	—	2; 3; 4; 6; 8; 12	2; в; 4; 6; 8	1; 2; 3; 4; 8
Диаметр шлифоваль­ного круга, мм	150... 175	200	125... 150	75
Частота вращенияшпинделя, мин'1	2240...6300	1400	2100...4200	6500
Мощность электро­двигателя, кВт	1,4	1,1	3,3	0,3
Габаритные размеры станка, мм	2330х1680х1550	670х670х1220	1500х1500х1500	670х570х540
Масса станка, кг	1200	270	1200	110

 

Установка фрез. Наиболее простой способ — непосредственная установка фрезы на шпинделе с зажимом ее гайкой. Направление резьбы должно быть противоположно направлению вращения шпинделя.

Для установки концевых фрез на шпиндель используют патро­ны. Затылованные фрезы закрепляют хвостовиком в цанговом пат­роне. Однорезцовые незатылованные фрезы закрепляют в специ­альных патронах винтом.

При непосредственной посадке на шпиндель (рис. 55, а) фреза 3 упирается в буртик шпинделя 7 и зажимается гайкой 5. Для изме­нения положения фрезы по высоте используют простановочные кольца 2, прокладки или шайбы 4.

Если диаметр посадочного отверстия больше диаметра шпин­деля, применяют посадку на шпиндель через втулку (рис. 55, б). Фрезу сначала закрепляют на втулке 7 гайкой 2, а затем втулку устанавливают на шпиндель и крепят затяжной гайкой.

В случае, когда шпиндель не имеет резьбы для крепления фре­зы, используют цанговую оправку (рис. 55, в). Оправка имеет внут­реннюю конусную разрезную 7 и наружную 2 втулки. Фрезу уста­навливают на наружную втулку и крепят гайкой. Затем оправку с инструментом устанавливают на шпиндель и закрепляют, вращая верхнюю затяжную гайку. При этом наружная втулка смещается по внутренней конической, в результате чего ее разрезная часть плотно охватывает шпиндель.

Если шпиндель станка не имеет осевого регулировочного пере­мещения, фреза может крепиться в установочной головке, снаб­женной устройством для регулирования положения фрезы отно­сительно рабочей поверхности стола (рис. 55, г). Положение голов­ки 2 с фрезой регулируют при ослабленной внутренней втулке вращением винта 7, который упирается в торец шпинделя.

Распространено стандартное крепление (рис. 55, д) ножевой головки на горизонтальном шпинделе двумя короткими конусны­ми цангами 3, зажимаемыми гайками 7. Штифты 4 в корпусе го­ловки входят в прорези цанг, предотвращая их поворот. Направля­ющий винт 2 при ввинчивании входит в шпоночный паз шпинде­ля и служит для фиксирования головки и увеличения надежности передачи крутящего момента.

В зарубежных моделях станков получили распространение гид­ропластмассовые устройства для закрепления фрез на шпинделях (рис. 55, е). Тонкостенная втулка 2 запрессована в корпус фрезы 3. Внутренняя поверхность втулки одновременно является центри­рующей и зажимающей. В полость между втулкой и фрезой под давлением нагнетается гидропластмасса 4. Давление создают вра­щением винта-плунжера 5. Для открепления фрезы давление в по­лости уменьшают, вывинчивая винт 6. Крепление обеспечивает повышенную точность центрирования фрезы на шпинделе /.

Концевые фрезы затылованные крепят в цанговых патронах, незатылованные — в специальных патронах с эксцентриситетом е оси отверстия под инструмент относительно оси хвостовика пат­рона (рис. 55, ж). Фреза 2 удерживается в корпусе патрона 3 вин­том 7. Хвостовик 5 патрона устанавливают в конусное отверстие шпинделя 6 и затягивают гайкой 4. В корпусе патрона имеется шесть отверстий для ввинчивания балансировочных винтов.