Плоские поверхности обрабатывают строганием, долблением, фрезерованием, шлифованием и протягиванием.

Строгание и долбление наиболее применимы в серийном, особенно в мелкосерийном и единичном производствах, так как для работы на строгальных и долбежных станках не требуется сложных приспособлений и инструментов. Однако эти виды обработки малопроизводительны. Низкая производительность объясняется тем, что обработку ведут одним или небольшим числом резцов с потерями времени на обратные холостые ходы.

Скорости резания при этих видах обработки небольшие, так как возвратно-поступательное движение с большими скоростями вызывает большие силы инерции при движении узлов станка. Так, например, при строгании заготовок из чугуна для черновой обработки рекомендуется скорость резания 15…20 м/мин, для чистовой — 4…12 м/мин с глубиной резания соответственно 0,5…0,8 и 0,08 мм. Шероховатость поверхности при тонком строгании Rα = 0,8 мкм.

При строгании и долблении резцы устанавливают на размер обычно по разметке или по шаблонам и реже с помощью «пробных строжек». Обрабатываемые заготовки устанавливают непосредственно на столе станка, выверяют с помощью клиньев и подкладок и закрепляют прихватами и другими нормализованными зажимами.

Вспомогательное время при работе на строгальных и долбежных станках относительно велико, что еще больше снижает производительность. В некоторых случаях при одновременной обработке нескольких заготовок применяют простейшие установочно-зажимные приспособления. Наиболее выгодно на продольно-строгальных станках обрабатывать длинные и узкие плоскости, например, кромки стальных листов и плит, направляющие станин металлообрабатывающих станков и т. п.

Повысить производительность строгальных станков можно применив одновременно несколько резцов на одной державке. Это сократит число рабочих ходов и позволит снять значительно больший припуск за один рабочий ход; экономически выгодно также применение широких резцов и больших подач при чистовом строгании, специальных установочно-зажимных приспособлений и шаблонов для установки резцов при профильном строгании, например, при строгании V-образных направляющих станин станков и т. п. Производительность можно повысить также последовательной или параллельно-последовательной обработкой одновременно одного или нескольких рядов обрабатываемых заготовок. Однако последний способ повышает производительность только в том случае, если установка и совместная выверка ряда заготовок на одном станке не требуют значительных затрат вспомогательного времени.

При установке и зажатии обрабатываемой заготовки на строгальном станке необходимо следить за тем, чтобы заготовка не была деформирована силами, развиваемыми зажимами, что особенно важно при чистовом строгании заготовок крупных размеров. Поэтому после чернового строгания таких заготовок рекомендуется отпустить все зажимы и вновь зажать заготовку так, чтобы она не имела деформаций.

Точность работы на продольно-строгальных станках обусловливается главным образом квалификацией и опытом рабочего, а также качеством и состоянием станка. На ряде станкостроительных заводов при чистовом строгании станин станков достигнута такая точность, что отпадает необходимость в шабрении, так как отклонения от прямолинейности не превышают 0,02 мм на 1 м длины и 0,05 мм на всю длину станины. В обычных условиях погрешность обработки на строгальных станках не выходит за пределы 0,1…0,2 мм на 1 м длины.

При чистовой обработке вследствие тихоходности строгальных станков следует применять широкие резцы с шириной режущей кромки 15…40 мм и большие подачи (10…25 мм/дв. ход) в зависимости от требуемых точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

Долблением обрабатывают поверхности внутренних контуров, когда невозможно или затруднительно выполнять эту операцию на другом станке.

Процессы строгания и долбления аналогичны, однако в первом случае (при работе на продольно-строгальных станках) движение резания придается заготовке, а движение подачи — резцу; во втором — движение резания придается резцу, а движение подачи — заготовке, причем движение подачи осуществляется в плоскости, перпендикулярной направлению движения резца.

В массовом производстве фрезерование совершенно вытеснило применявшееся ранее строгание и частично долбление. При обработке фрезерованием можно обеспечить значительно большую производительность — благодаря применению многолезвийного инструмента можно обрабатывать в единицу времени значительно большую поверхность.

Производительность фрезерования выше еще и потому, что можно одновременно обрабатывать несколько заготовок несколькими одновременно работающими инструментами. Кроме того, сокращается продолжительность рабочих и холостых ходов заготовки и инструмента.

Основными способами фрезерования, обеспечивающими повышение производительности обработки, являются:

• параллельное, т. е. одновременное, фрезерование нескольких заготовок или нескольких поверхностей одной заготовки. Для этого на одной оправке устанавливают несколько цилиндрических, дисковых и фасонных фрез или несколько торцевых фрез на различных шпинцелях. Обработку проводят также с помощью одной торцевой фрезы большего диаметра или одной цилиндрической фрезы достаточной длины. При таком фрезеровании резко сокращается трудоемкость обработки вследствие совмещения машинного времени отдельных переходов и уменьшения вспомогательного времени;
• последовательное фрезерование нескольких заготовок, установленных в ряд на столе станка (или нескольких поверхностей одной заготовки), по мере их подвода к фрезе в процессе рабочего движения стола станка. В этом случае резко сокращается вспомогательное время, так как оно перекрывается машинным временем;
• параллельно-последовательное фрезерование, при котором одновременную обработку нескольких заготовок (или нескольких поверхностей одной заготовки), установленных в один или несколько рядов на столе станка, комбинируют с последовательной обработкой. Применение этого способа наряду со снижением трудоемкости благодаря сокращению вспомогательного времени позволяет резко снизить машинное время;
• фрезерование на поворотных столах и приспособлениях. В этом случае трудоемкость обработки уменьшается вследствие совмещения большой части вспомогательного времени с машинным, так как снимают обработанную заготовку и устанавливают новую во время фрезерования детали на другой позиции стола или в приспособлении;
• фрезерование с подачей в обе стороны (маятниковая подача). Этот способ обработки является разновидностью предыдущего. Его применяют для небольших поверхностей длинных заготовок, для которых применение поворотных устройств затруднено;
• непрерывное фрезерование заключается в том, что обрабатываемые заготовки устанавливают на круглом непрерывно вращающемся столе или в барабанном устройстве и фрезеруют торцевыми фрезами, установленными на шпинделях станка. При таком фрезеровании штучное время может быть очень близким или равным машинному времени.

Обработка плоскостей торцевыми фрезами в серийном н массовом производстве все больше вытесняет фрезерование цилиндрическими фрезами, так как этот способ более производителен, а также позволяет осуществлять обработку заготовок значительной ширины при жестком креплении инструмента. Кроме того, шероховатость поверхности также понижается до Rα = 0,8…0,4 мкм.

Точность фрезерования зависит от типа станка, режущего инструмента, режима резания и других факторов. В обычных условиях точность обработки при фрезеровании достигает 11…8-го квалитета, а при скоростном и тонком фрезеровании — 7-го квалитета.

Плоское шлифование применяют в качестве чистовой операции после строгания или фрезерования плоскостей для достижения высокой точности и малой шероховатости обрабатываемой поверхности, а также для окончательной обработки плоскостей заготовок из закаленной стали. В ряде случаев плоское шлифование может быть более рациональным, чем фрезерование, особенно при обработке твердых материалов, наличии твердой корки или небольших припусков на обработку.

Протягивание наружных контуров является более производительным методом, чем строгание и фрезерование при одновременном обеспечении высокой точности и малой шероховатости обрабатываемой поверхности.

Высокие показатели точности и шероховатости поверхности при протягивании обусловливаются в основном весьма малым влиянием упругих деформаций на процесс резания, малой толщиной стружки и низкими скоростями резания. Однако следует учитывать, что себестоимость протяжных работ в значительной степени зависит от затрат на изготовление и заточку протяжек, а также на приобретение протяжного оборудования.

Для отделочных операций применяют обработку с использованием абразивов — притирку и полирование. Кроме того, для окончательной отделки поверхностей применяют шабрен и е. Обработка плоских поверхностей с применением абразивов производится аналогично отделке наружных поверхностей вращения.

Притирка требует очень точной предварительной обработки поверхности, так как большой припуск на притирку приводит к увеличению времени обработки и быстрому изнашиванию притира. Припуск для притирки плоских поверхностей назначают в пределах 8… 18 мкм.

Шабрение можно выполнять с помощью шабера вручную или механическим способом. Первый способ требует большой затраты времени и высокой квалификации исполнителя, но обеспечивает высокую точность. Второй способ осуществляется с помощью специальных станков, на которых шабер получает возвратно-поступательное движение. При этом способе требуется меньше времени, однако его нельзя применить для отделки сложных поверхностей.