Фрезерная обработка. Справочник фрезеровщика

В. С. Мычко

ФРЕЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА

СПРАВОЧНИК ФРЕЗЕРОВЩИКА

Рекомендовано учреждением образования 

«Республиканский институт профессионального образования» 

Министерства образования Республики Беларусь 

в качестве пособия для учащихся учреждений образования, 

реализующих образовательные программы профессионально-технического 

образования по специальности

«Механическая обработка металла на станках и линиях»

(квалификации «Фрезеровщик», «Станочник широкого профиля»)

Минск
РИПО
2014

УДК 621.914(035.5)(075.32)
ББК 34.634я722

М95

Р е ц е н з е н т ы :

методическая комиссия УО «Гомельский государственный 

профессиональный лицей машиностроения» (П. Н. Клавсуть); 

старший преподаватель кафедры «Металлорежущие станки 

и инструменты» Белорусского национального 

технического университета Т. Н. Бабак.

Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой 

ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.

Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь.

М95

Мычко, В. С.

Фрезерная обработка. Справочник фрезеровщика : пособие / В. С. Мычко. – 

Минск : РИПО, 2014. – 475 с. : ил.

ISBN 978-985-503-389-0.

В справочнике приведены сведения о металлорежущих станках фрезерной группы, применяе
мых материалах, средствах и методах измерения и контроля. Описаны технология фрезерования 
фасонных поверхностей и сложные виды фрезерования. Подробно рассмотрены требования, 
предъявляемые к точности обработки, приспособлениям, режущему инструменту, материалам 
заготовок, режимам резания, смазочно-охлаждающим техническим средствам и припускам на 
обработку.

Предназначен для учащихся учреждений, реализующих образовательные программы профес
сионально-технического образования по специальности «Механическая обработка металла на 
станках и линиях» (квалификации «Фрезеровщик», «Станочник широкого профиля»). Может 
быть использован для профессионального обучения фрезеровщиков на производстве.

УДК 621.914(035.5)(075.32)
ББК 34.634я722

ISBN 978-985-503-389-0                                              © Мычко В. С., 2014

© Оформление. Республиканский институт

профессионального образования, 2014

ПРЕДИСЛОВИЕ 

Профессия фрезеровщика имеет высокий уровень востребован
ности на рынке труда – фрезерные станки на машиностроительных 
предприятиях Беларуси составляют примерно пятую часть всего металлорежущего оборудования. В последние десятилетия значительно 
расширилось применение фрезерных станков с программным управлением, что позволяет автоматизировать серийное и мелкосерийное 
производство. Получили дальнейшее развитие многоцелевые станки 
(обрабатывающие центры), на которых производят комплексную последовательную обработку деталей с автоматической сменой режущего 
инструмента. Важным направлением повышения производительности 
металлообработки стало оснащение станков промышленными роботами – универсальными быстропереналаживаемыми манипуляторами 
с программным управлением, позволяющими механизировать ручной 
труд на наиболее трудоемких вспомогательных операциях. 

Современные фрезерные станки создаются на основе последних 

достижений конструирования, технологии, электротехники, электроники, вычислительной техники и других наук и представляют собой 
достаточно сложные технические устройства, работа на которых требует 
от рабочего не только профессионального мастерства, но и глубокого 
знания основ современного производства, способности быстро осваивать новейшую технику и технологии.

Дальнейший рост промышленного производства может быть обе
спечен, в частности, за счет подготовки высококвалифицированных кадров. Важным фактором являются и резервы, связанные с повышением 
профессионального мастерства фрезеровщиков в конкретных условиях 
производства.

Фрезеровщик  фрезерует детали различной сложности и назначе
ния, ведет необходимые расчеты, определяет последовательность обработки и режимы резания, проводит наладку обслуживаемого оборудования. Фрезеровщик должен знать устройство и правила подналадки 
однотипных горизонтальных и вертикальных универсальных фрезерных станков, продольно-фрезерных, копировальных и шпоночных станков; правила управления многошпиндельными продольно-фрезерными 
станками; устройство и правила применения распространенных универсальных приспособлений; назначение и правила применения контрольно-измерительного инструмента; назначение и условия применения 

Предисловие

нормального и специального режущего инструмента; основные углы, 
правила заточки и установки фрез; допуски, посадки и технические 
измерения, квалитеты и параметры шероховатости. Кроме того, фрезеровщик должен уметь разбираться в технологической документации, 
замечать и своевременно предупреждать неисправности, уметь осуществлять наладку фрезерного станка на выполнение различных работ, производить расчеты, необходимые для проведения фрезерных операций.

В предлагаемом учебном пособии «Фрезерная обработка. 

Справочник фрезеровщика» приводятся сведения о работе на 
универсальных фрезерных станках, применяемой технологической 
оснастке и способах ее рационального использования, об особенностях фрезерных операций и т. д. Таким образом, фрезеровщик 
сможет легко найти сведения, необходимые для быстрого и правильного решения учебных и производственных задач.

ГЛАВА 1. ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ
И КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

1.1. Точность обработки. Основные понятия и определения 

При фрезеровании, как и при любой механической обработке, по
лучить абсолютно точные размеры невозможно, поэтому конструктивные размеры детали назначаются с допусками, т. е. с некоторыми отклонениями от номинального размера. Величина этих отклонений для 
взаимно сопряженных деталей должна, с одной стороны, обеспечивать 
возможность взаимозаменяемости при сборке и ремонте, а с другой – не 
должна выходить за пределы неточности (погрешностей) изготовления. 

Отклонение действительных размеров и формы изготовленной де
тали от заданных называют погрешностью обработки. Погрешности, возникающие по различным причинам, определяют точность обработки. 

К точности обработки наружных цилиндрических и торцовых по
верхностей предъявляются определенные технические требования, вытекающие из характера и условий работы данной детали в узле машины. 
Эти требования объединяют в обобщенное понятие показатели точности обработки (рис. 1.1).

Показатели точности при фрезерной обработке

Точность 
выполнения 
размеров

Точность 
геометрической 
формы поверхности

Точность взаимного 
расположения 
поверхностей

Шероховатость 
поверхностей

Рис. 1.1. Составляющие точности при фрезерной обработке

Требования к форме, расположению и шероховатости поверхностей 

стандартизированы, но по ряду причин, возникающих во время механической обработки (неточность и деформации станка, зажимного 
приспособления, износ режущего инструмента, деформации детали во 
время обработки, неравномерность припуска на обработку и др.), выдержать их сложно. Отклонения поверхностей влияют на характер соединений деталей. 

Глава 1. ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ И КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Термины и определения в области допусков и посадок устанавли
вает ГОСТ 25346-89.

Вал – термин, условно применяемый для обозначения наружных 

элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы. Основной 
вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю.

Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутрен
них элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы. Основное 
отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины 

и т. п.) в выбранных единицах измерения.

Действительный размер – размер элемента, установленный измере
нием.

Предельные размеры – два предельно допустимых размера элемента, 

между которыми должен находиться (или которым может быть равен) 
действительный размер. 

Наибольший предельный размер – наибольший допустимый размер 

элемента.

Наименьший предельный размер – наименьший допустимый размер 

элемента.

Номинальный размер – размер, относительно которого определяют
ся отклонения.

Отклонение – алгебраическая разность между размером (действи
тельным или предельным размером) и соответствующим номинальным 
размером.

Верхнее отклонение – алгебраическая разность между наибольшим 

предельным и номинальным размерами.

Нижнее отклонение – алгебраическая разность между наименьшим 

предельным и номинальным размерами.

Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, 

от которой откладывают отклонения размеров при графическом изображении допусков и посадок. Если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладывают вверх от нее, а 
отрицательные – вниз.

Допуск – разность между наибольшим и наименьшим допустимы
ми предельными размерами.

Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним предельны
ми отклонениями.

Квалитет (степень точности) – совокупность допусков, рассматри
ваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров.

Основное отклонение – одно из двух предельных отклонений (верх
нее или нижнее), используемое для определения положения поля допуска относительно нулевой линии.

Посадка – характер соединения деталей, определяемый получаю
щимися в нем зазорами или натягами. 

1.2. Отклонения размеров

1.2. Отклонения размеров

Общий вид машины, станка, механизма зависит от размеров и фор
мы составляющих их деталей. Каждая деталь характеризуется определенным числом размеров.

Размеры деталей на рабочих чертежах и на операционных эскизах 

по своему назначению могут быть разделены на группы:

1) исполнительные размеры элемента – длина, ширина;
2) координирующие размеры – определяют взаимное положение 

поверхностей деталей (например, увязывают плоские и наклонные поверхности детали). Как правило, это размеры ответственных поверхностей, которые обусловливают служебное назначение детали;

3) сборочные размеры – используются для определения положения 

узлов относительно других элементов машины; прежде всего это размеры присоединительных поверхностей.

Размеры, получаемые при проектировании изделий в результате 

производимых расчетов или по конструктивным соображениям, называются номинальными (Dн – размер для внутренних поверхностей; dн – 
размер для наружных поверхностей). Округляются такие размеры до 
целых долей миллиметра.

На чертежах всегда указываются номинальные размеры. Однако в 

условиях производства нельзя абсолютно точно выполнить номинальный размер, так как неизбежны погрешности, возникающие по указанным выше причинам. Поэтому на чертеже возле номинального размера 
указываются два предельных отклонения – верхнее и ниж нее.

Размеры, полученные в результате механической обработки и уста
новленные путем измерения, называются действительными (Dд, dд).

Для того чтобы действительный размер обеспечил функциональ
ную годность детали, конструктор, исходя из целого ряда факторов, 
должен установить после расчета номинального размера два предельных 
размера – наибольший (Dmax, dmax) и наименьший (Dmin, dmin). Это предельно допустимые размеры, между которыми должны находиться действительные размеры годной детали.

Для отверстия

                            Dmax = Dн ± ES, Dmin = Dн ± EI;                        (1)
для вала
                           dmax = dн ± es, dmin = dн ± ei,                               (2)
где ES, es – верхнее отклонение;

EI, ei – нижнее отклонение.

Действительное отклонение (Eд, eд) – алгебраическая разность меж
ду действительным и номинальным размерами.

Для отверстия Eд = Dд – Dн;
для вала eд = dд – dн.
Отклонение всегда имеет знак «+» или «–» .

Глава 1. ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ И КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Зона значений размеров, между которыми должен нахо диться дей
ствительный размер годной детали, характеризу ет точность размера и 
называется допуском. Иначе говоря, допуск (Т) – алгебраическая разность между предельными размерами или верхним и нижним предельными отклонениями.

Для отверстия TD = Dmax – Dmin = ES – EI;
для вала td = dmax – dmin = es – ei. 
Допуск в отличие от отклонений знака не имеет.
Величина допуска не совсем полно характеризует точность обра
ботки, поэтому в качестве единицы точности, с помощью которой можно установить зависимость изменения допуска при изменении диаметра, принимается единица допуска. Единица допуска i, I – множитель 
в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и 
служащий для определения числового значения допуска (i – единица 
допуска для номинальных размеров до 500 мм, I – единица допуска для 
номинальных размеров свыше 500 мм).

Размеры деталей должны находиться в пределах допусков, назна
чаемых конструктором машины и указанных на чертеже детали. Все 
детали, действительные размеры которых не выходят за пределы поля 
допуска, будут одинаково годны для работы в машине.

Допускаемые отклонения числовой характеристики какого-либо 

параметра от его номинального (расчетного) значения определяются 
допуском на это числовое значение. Таким образом, допуск является 
мерой точности параметра (размера).

Предельные отклонения можно представить гра фически (рис. 1.2).

а               б              в             г               д             е

Нулевая 
линия

Номинальный

размер

±

Рис. 1.2. Варианты расположения поля допуска относительно нулевой линии:

а – асимметричное двустороннее; б – асимметричное одностороннее

с нижним предельным отклонением, равным нулю; в – асимметричное 

одностороннее с верхним предельным отклонением, равным нулю;
г – симметричное двустороннее; д – асимметричное одностороннее
с положительными предельными отклонениями; е – асимметричное 

одностороннее с отрицательными предельными отклонениями 

1.2. Отклонения размеров

На схеме линия, соответствующая номинальному размеру (нулевая 

линия), расположена горизонтально. В условном масштабе вверх относительно нулевой линии отложены положительные значения отклонений 
и вниз – отрицательные. Зона, заключенная между двумя линиями, 
соответствующими верхнему и нижнему предельным отклонениям, называется полем допуска. Поле допуска характеризуется величиной (допуском) и расположением относительно номинального размера. При 
одном и том же допуске относительно нулевой линии поля допуска могут располагаться по-разному.

На чертежах поля допусков размеров обозначаются сочетанием от
клонения и номера квалитета (Н7, g6).

Для образования полей допусков предусмотрено 28 рядов основных 

отклонений. Основные отклонения обозначаются буквами латинского 
алфавита – прописными для отверстий (A...ZC) и строчными для валов 
(a...zc) (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Положение основных отклонений относительно нулевой линии

В зависимости от условий работы разные детали требуют разной 

точности изготовления. Для определения степени точ ности размера 
гладких цилиндрических и призматических поверхностей применяют 
понятие квалитета. Квалитет – совокупность допусков, соответствующих одинаковой сте пени точности для всех номинальных размеров. Для 
разме ров от 1 до 500 мм установлено 20 квалитетов точности раз меров в 
порядке убывания точности: 01; 0; 1; 2; 3; ...; 18 (ГОСТ 25346-89).

Номинальный размер

Валы

Номинальный размер

Нулевая линия

Отверстия

Отрицательные

отклонения
отклонения
отклонения
отклонения

Отрицательные
Положительные
Положительные

ZC

ZBZAZ Y X V U T S R P N MK

JS

H
FG
G
F EFE D

CD

C

B

A

a

b

c

cd

d
e
ef

fg f
g
h

j
js

k
m
n
p

r
s
f
u
v
x
y
z
za
zb

zc

J

Глава 1. ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ И КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТИ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Допуск в каждом квалитете обозначается двумя буквами латинско
го алфавита (I) с добавлением номера квалитета. Например, I6 – доI) с добавлением номера квалитета. Например, I6 – до) с добавлением номера квалитета. Например, I6 – доI6 – до6 – до
пуск по шестому квалитету. 

На чертежах всегда указывается не допуск, а поле до пуска, предель
ные отклонения или их сочетание. Например:

∅12e8; ∅12(12(

–0,032); ∅∅12e8(

–0,032).

Предельные отклонения размеров находят в справочных таблицах 

(ГОСТ 25347-82) по наиболее часто применяемым полям допусков.

После механической обработки необходимо определить годность 

действительного размера. Действительный размер считается год ным, 
если его значение меньше наибольшего и больше на именьшего предельных размеров или равно им. 

Условие годности действительного размера для отверстия:

Dmin ≤ Dд ≤ Dmax;

для вала:

dmin ≤ dд ≤ dmax.

Если значение действительного размера выходит за пределы поля 

допуска, такой размер является одним из видов брака – исправимым 
или неис правимым (окончательным). В случае, когда действительный 
размер после обработки больше на ибольшего предельного размера, то 
для валов имеет место исправимый брак, а для отверстий – неисправимый. Если же действительный размер после обработки меньше наименьшего предельного размера, то для валов он является неисправимым 
браком, а для отверстий – исправимым.

Точность размеров ограничивается предельными отклонениями, ко
торые проставляются справа от номинального размера. Например, размер 30

+0,1 означает, что деталь по этому показателю будет годной, если 

ее действительный размер находится в пределах наибольшего предельного размера 30,1 мм и наименьшего – 29,8 мм. Величина допустимого 
колебания размера – допуск – определяется разностью предельных размеров и для данного примера cоставляет 30,1 – 29,8 = 0,3 мм. 

Свободные размеры, по которым деталь не сопрягается с другой 

деталью, часто проставляются на чертеже без допустимых отклонений. 
Однако точность таких размеров также ограничивается, обычно 14-м 
квалитетом, о чем на чертеже принято указывать текстом: 14 – отвер14 – отвер14 – отвер
стия; H14 – вал.

Предельные отклонения при конструировании деталей выбира
ются по таблицам 1.1–1.15 действующей Единой системы допусков и 
посадок (ЕСДП), установленной для гладких элементов деталей (плоских или ограниченных параллельными плоскостями) ГОСТ 25346-89 
и ГОСТ 25347-82. ЕСДП разработана на базе IS(Международной сиIS(Международной си (Международной си
стемы допусков и посадок), в которой каждое поле допуска представлено сочетанием двух независимых характеристик: числового значения 
допуска и его положения относительно номинального размера.

–0,059
–0,059

–0,2