Фрезерование пазов и канавок

Как в приборостроении, так и в машиностроении достаточно часто можно заметить шпоночные соединения. Они являются разъёмными элементами, входящими в состав различных вращательных конструкций.

Обычно шпонка в виде стального бруса, вставляется в паз вала и служит фиксирующей деталью, для передачи вращающего момента между валом и шкивом, шестерёнкой или каким ни будь другим обхватывающим элемент соединения.

Шпоночные пазы, предусматриваемые на валах, получают с помощью фрезерования, задействовав при этом дисковые или концевые фрезы.

Чтобы обработать паз за один рабочий ход, нужно выбирать дисковую фрезу по ширине такой, чтобы она соответствовала ширине паза. В этом случае допускаются отклонения в пределах от 8 до 12 квалитетов. Но такие отклонения могут допускаться лишь тогда, когда на оправке отсутствует торцевое биение дисковой фрезы. При несоблюдении этого ширина отфрезерованного паза может превысить тот же показатель, который будет у фрезы.

По этим причинам нужно выбирать трехстороннюю дисковую фрезу с такой шириной, которая будет немного меньше, чем требуемый аналогичный показатель у паза. Помимо этого важно учитывать, что каждая последующая переточка торцевых зубьев будет уменьшать ширину фрезы. Следовательно, при помощи подобной фрезы будет запрещено уже производить те действия, для которых она изначально готовилась.

Все, что было указано выше, относится также и к концевым фрезам. При этом обработать точные пазы станет невозможно, даже если концевые фрезы были заменены на новые. Проблема в том, что повысится суммарное радиальное биение по системе фреза–оправка–шпиндель. По этой причине для однопереходного обрабатывания пазов используются концевые и дисковые фрезы. При этом пазы должны характеризоваться в значении не больше, чем 11й квалитет, а боковые стенки паза должны обрабатываться с шероховатостью не ниже, чем Ra=32 мкм.

Закрытые и открытые прямоугольные пазы часто используются в оборудовании промышленного назначения. Важно помнить о том, что к ним и точности их выполнения предъявляют высокие требования. В качестве примера можно указать пазы, которые готовятся для призматических шпонок. У них допускаются отклонения в соответствии с ГОСТ 23360–78 по js9 и H9 квалитетам. При этом важно соблюсти стенки паза с боковой шероховатостью минимум Ra=16 мкм. При этом суммарное биение фрез, закрепляемых в шпиндель станка, не должно превышать значения 0,02 мм. Но фактически это очень сложно достигается.

Для того чтобы получить точность обработки указанную выше применяют многопроходную обработку паза по его ширине ( в разгонку ). Для этих целей выбирают концевую фрезу, у которой диаметр меньше размера шпоночного паза. В этом случае сначала обрабатывают паз на заданную глубину по оси вала, который пересекается с осью вращения фрезы, а затем делают боковые смещения и обрабатывают паз до достижения нужного размера. Обработку рекомендуется производить при попутном фрезеровании.

Если нужно получит паз под врезную призматическую шпонку, то его приходится обрабатывать за несколько технологических проходов по методу маятниковой подачи.

Длина хода этих движений должна быть равной разности, которая получается между показателями диаметра фрезы и длины шпоночной канавки. При обработке подобных пазов следует применять шпоночные фрезы с двумя режущими зубьями.

Фрезерование паза шпоночными фрезами

Пазы, которые требуются обрабатывать под сегментные шпонки, могут фрезероваться дисковыми шпоночными фрезами как на вертикально-фрезерных станках, так и на горизонтально-фрезерных станках. Направление подачи при этом должно быть задано к центру вала.

Фрезерование паза дисковыми фрезами с вертикальной подачей