Американская машиностроительная фирма сконструировала станок для обработки тел вращения фрезерованием, вместо токарной обточки, получив при этом методе обработки значительное повышение производительности.
Метод обработки тел вращения назван «ротомилл», что означает фрезерование с вращающимся изделием. При этом методе вместо резцов, применяемых при обточке деталей на различных станках — токарных, многорезцовых, револьверных, токарных автоматах и полуавтоматах—применяются наборы фрез, профиль которых представляет собой профиль обрабатываемой детали.
Благодаря такой замене, весь профиль детали обрабатывается при фрезеровании одновременно, в отличие от обточки детали одним или несколькими резцами.
При таком способе обработки одна или несколько режущих кромок резцов заменяются 50—150 и более режущими кромками зубьев набора фрез; каждая из этих фрез снимает стружку в очень короткое время по сравнению с непрерывной работой режущей кромки резца, благодаря чему значительно повышается стойкость фрез и точность обработанной детали.
Этот метод обработки имеет то преимущество перед токарной обточкой, что неравномерность припуска по наружному диаметру детали (фиг. 75) мало влияет на прочность зуба фрезы и чистоту обрабатываемой поверхности, так как она отражается только на длине стружки, в то время как такая неравномерность припуска весьма сильно увеличивает нагрузку режущей кромки резца токарного (или другого) станка, при этом получается перегрузка станка, дополнительный износ деталей станка и снижение качества обработанной поверхности детали.
Фиг. 75. Влияние неравномерности припуска при обработке резцом и фрезами.
Фрезы, обрабатывающие детали, конструируются и располагаются на двух шпинделях таким образом, чтобы давление резания распределялось равномерно, не допуская изгиба детали и перегрузки подшипников станка.
Таким методом могут обрабатываться валы, шестерни, гильзы, стаканы и другие детали.
На фиг. 76 показано фрезерование стакана; для его обработки, ввиду простой его формы, оба набора фрез применяются с одинаковым профилем, что позволяет обрабатывать деталь при повороте её вокруг своей оси на угол 185° и таким образом каждый набор фрез обрабатывает половину поверхности. Деталь, показанная на фиг. 77, обрабатывается также двумя наборами фрез, но с различивши профилями, что вызывает необходимость вращения детали на угол 366—370°.
Прибавка 5° или 10° к углу 180° и 360° необходима для перекрытия линии начала фрезерования.
Фиг. 76. Обработка детали стакана двумя наборами фрез с одинаковыми профилями.
Фиг. 77. Обработка детали двумя наборами фрез с различными профилями.
Обработка методом ротомилл производится на специальных станках, имеющих стол с возвратно-поступательным движением; на концах этого стола расположены два вертикальных шпинделя для установки и закрепления [обрабатываемых деталей. В центре станка с обеих сторон стола находятся два вертикальных шпинделя для набора фрез, которые могут перемещаться в плоскости, перпендикулярной оси перемещения стола, что необходимо как для переналадки станка на новую деталь, так и для компенсации стачиваемого металла при заточке. Вращение всех шпинделей и передвижение стола осуществляется от индивидуальных электромоторов.
Обработка детали происходит по следующей схеме, показанной на фиг. 78. После установки и закрепления детали стол быстрым движением подводит её к вращающимся наборам фрез. Расстояние 5 стол (см. позицию В) подвигается медленно с рабочей подачей, во время которой деталь, не имеющая вращения, фрезеруется.
Фиг. 78. Схема обработки детали методом ротомилл.
1 — быстрый подвод детали к вращающимся фрезам; 2— набор фрез; 3 — обрабатываемая деталь; 4 — место установки и закрепления первой детали; б — рабочая подача стола и начало фрезерования детали; в — быстрый отвод первой детали и одновременный быстрый подвод второй детали; 7—место установки и закрепления второй детали.
После того как ось детали достигает линии, соединяющей центры фрез, стол останавливается, а деталь начинает вращаться и заканчивает своё вращение после поворота на угол 185° или 370° в зависимости от профилей фрез. Закончив фрезерование одновременно с окончанием вращения, первая деталь быстро отводится в прежнее положение, а в это время установленная и закреплённая вторая деталь также быстро подводится к вращающимся наборам фрез, и начинается её обработка, во время которой первая деталь снимается, а на её место устанавливается и закрепляется новая деталь. Таким образом время снятия, установки и закрепления детали производится вовремя обработки другой детали.
Диаметр фрез колеблется в зависимости от конфигурации деталей от 200 до 300 мм. для таких деталей при числе оборотов до 50 в 1 мин. получается скорость резания до 50 м/мин.
Вращение деталей при фрезеровании, иначе говоря подача, достигает до 500 мм. в 1 мин.
Заточка фрез происходит примерно после обработки 1500—2000 деталей при повороте детали па 370° и после обработки 3000—4000 деталей — при повороте на 185°. Набор фрез допускает примерно до 20 переточек при вставных резцах и до 5 переточек — при целых фрезах, что, конечно, зависит от материала и термической обработай фрез, материала обрабатываемых деталей и других факторов. Охлаждение применяется весьма интенсивное.
Метод обработки ротомилл является весьма производительным и к тому же он обеспечивает большую точность обработки разнообразных по конфигурации деталей.
