Геометрия цилиндрической фрезы

ЭЛЕМЕНТЫ ФРЕЗЫ

Резец и его элементы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Простейшим режущим инструментом является резец (рис. 30). Рассмотрим элементы этого резца и установим их названия.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Резец 5 движется по стрелке, врезаясь в заготовку 1, и снимает стружку 2 с ее поверхности.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Поверхность 6 резца, по которой сходит срезаемая стружка 2, называется передней поверхностью. Поверхность 7 резца, которая обращена к обработанной поверхности заготовки, называется задней поверхностью. Линия 3, образованная пересечением передней и задней поверхностей, называется режущей кромкой, или лезвием, резца, а угол, образованный передней и задней поверхностями, представляет знакомый уже нам угол клина, или угол заострения β (бэта) резца.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Если мысленно провести вертикальную плоскость 4 перпендикулярно к обработанной поверхности заготовки, то угол, образованный передней поверхностью резца и плоскостью 4, называется передним углом и обозначается буквой γ (гамма).
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Угол, образованный задней поверхностью резца 7 и обработанной поверхностью 8 заготовки, называется задним углом и обозначается буквой α (альфа).
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Сумма углов α + β называется углом резания и обозначается буквой δ (дельта).
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Углы (передний γ, задний α, заострения β и резания δ измеряются в градусах (°).

Элементы фрезы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Фреза является режущим многозубым (многолезвийным) инструментом, причем каждый зуб представляет собой простейший резец, подобно показанному на рис. 30.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru На рис. 4 было показано сопоставление элементов зуба фрезы с элементами простейшего резца. На рис. 31 показаны элементы зуба фрезы.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Передняя поверхность 4 зуба фрезы 3 образует с вертикальной плоскостью 2 передний угол γ ; задняя поверхность 5 зуба образует с обработанной поверхностью 7 заготовки задний угол α ; передняя поверхность 4 зуба образует с задней поверхностью 5 зуба угол заострения β. Угол резания δ образован передней поверхностью 4 зуба с обработанной поверхностью 7 заготовки.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Режущая кромка 1 образована пересечением передней и задней поверхностей. Непосредственно к режущей кромке зуба фрезы примыкает узкая полоска-ленточка, так называемая фаска, шириной около 0,1 мм. Ленточка 6, или фаска, обеспечивает правильную заточку фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Наружный диаметр фрезы, размеры и форма впадины зуба для размещения и выхода стружки, высота и профиль зуба, количество зубьев или их шаг также являются элементами фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Выбор правильной величины режущих элементов фрезы является решающим средством для полунения наилучших результатов при фрезеровании. Совокупность геометрических размеров режущих углов, размеров и формы зубьев фрезы называют геометрией фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Теорией и практикой установлен ряд условий, обеспечивающих правильный выбор геометрии фрезы, особенно в отношении режущих углов.

Геометрия торцовой фрезы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru На рис. 34, а и б показаны геометрические элементы торцовой фрезы. На рабочей части этой фрезы различают две режущие кромки: главную на цилиндрической поверхности фрезы и вспомогательную на торцовой поверхности фрезы.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Элементы зуба главной режущей кромки, относящиеся к цилиндрической поверхности фрезы (рис. 34, а), подобны элементам цилиндрической фрезы (см. рис. 32) передняя поверхность 1, задняя поверхность 4, ленточка 3, затылочная поверхность (спинка) 5, винтовая режущая кромка 2, задний угол α, поперечный передний угол γ1, задний нормальный угол αn, передний угол γ, угол наклона ω винтовой режущей кромки.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Элементы зуба вспомогательной режущей кромки, относящиеся к торцовой поверхности фрезы, показаны на рис. 34, б. Здесь передним углом служит угол наклона ω винтовой режущей кромки, который в торцовых фрезах называют продольным передним углом. Задний угол на вспомогательной режущей кромке а1 показан в сечении ББ. Угол α1 называют обычно торцовым задним углом.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru В торцовых фрезах главная режущая кромка не образует с вспомогательной кромкой прямого угла. Обычно главная режущая кромка сошлифована на угол φ (фи), называемый главным углом в плане, или главным углом в плане угловой кромки. Для обычных случаев фрезерования главный угол в плане φ принимают равным 45—60°.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для уменьшения трения зуба по обработанной поверхности вспомогательная режущая кромка сошлифована на угол φ1 называемый вспомогательным углом в плане.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Угол φ1 оказывает большое влияние на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением угла φ1чистота обработанной поверхности улучшается.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Схема зуба торцовой фрезы показана на рис. 34, в, где, кроме углов φ и φ1 показан еще угол φ0, называемый главным углом в плане переходной кромки. Переходная кромка шириной f0 делается для сглаживания острого угла, получающегося при сопряжений главной и вспомогательной режущей кромок, что увеличивает срок работы фрезы без переточки.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Значения углов γ, α, ω, φ, φ1 и φ0 приведены в справочниках фрезеровщика.

Конструкция зубьев фрезы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru По конструкции зубьев различают фрезы с остроконечными и затылованными зубьями.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Как видно из рис. 35 фреза с остроконечными зубьями по форме напоминает пилу. Такая конструкция зубьев очень распространена; фрезы с остроконечными зубьями широко применяются вследствие простоты их изготовления.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Зубья остроконечных фрез затачивают по задней поверхности ВС, как показано пунктиром на рис. 35. С каждой новой переточкой высота зуба и промежуток между зубьями уменьшаются и, следовательно, уменьшается место для выхода стружки, что является недостатком фрез с остроконечными зубьями.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru На рис. 36 показаны наиболее часто применяемые профили остроконечных зубьев фрез. Обычный профиль зуба (рис. 36, а) применяется для фрез, работающих с небольшим усилием, например для чистовой обработки. Профиль зуба с ломаной спинкой (рис. 36, б) применяется в крупнозубых фрезах для снятия больших припусков, т. е. для черновой обработки. Профиль зуба с криволинейной спинкой является более трудным при изготовлении фрез, но он обеспечивает большую прочность зуба и рекомендуется государственными стандартами на цилиндрические и концевые фрезы.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru У фрез с затылованными зубьями (рис. 37) задняя поверхность ВС направлена не по прямой линии, как у фрезы с остроконечными зубьями, а по кривой — спирали Архимеда (пунктир на рис. 37). У фрезы с затылованными зубьями задняя поверхность обработана по спирали на специальном токарно-затыловочном станке. При заточке фрезы по передней поверхности АВ зуб всегда остается радиальным, как показано пунктиром (рис. 37), и профиль его неизменным.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Задний угол α такой фрезы (рис. 37) определяется углом между касательной к окружности и касательной к задней поверхности.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru С каждой новой переточкой впадина между зубьями становится шире, и место для выхода стружки увеличивается. Стоимость фрез с затылованными зубьями значительно выше, чем фрез с остроконечными зубьями, из-за большей сложности их изготовления.

Форма зубьев фрезы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru По форме зубьев различают фрезы с прямыми (рис. 38, а) и винтовыми (рис. 38, б и в) зубьями.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Фрезами с прямыми зубьями в последнее время обрабатывают плоскости редко; они находят применение только при обработке фасонных поверхностей. Основной недостаток этих фрез — неспокойная работа вследствие того, что каждый зуб врезается и выходит из обрабатываемой поверхности сразу по всей его ширине, что при небольшой глубине резания сопровождается ударами и может вызвать вибрацию.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Применяя фрезы с винтовыми зубьями, можно добиться более плавной работы, так как при этом, по крайней мере, два зуба фрезы постоянно участвуют в резании (рис. 39). Кроме того, при помощи винтовых зубьев облегчается сход стружки: она направляется винтовой канавкой фрезы из пределов зоны резания.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Различают фрезы с левыми (рис. 38, б) и правыми (рис. 38, в) винтовыми канавками. Такие фрезы иногда для краткости называют соответственно левыми и правыми. Фрезы для обычных видов работы изготовляются с правыми винтовыми канавками.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для безошибочного определения правой или левой винтовой фрезы существует простое правило. Фрезу ставят на торец и смотрят, в какую сторону направлен подъем канавки: при подъеме канавки слева направо — фреза правая, при подъеме канавки справа налево — фреза левая.

Фрезы со вставными зубьями

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Цельная конструкция зубьев заодно с корпусом фрезы неэкономична при большом размере ее, так как при износе зубьев после многократной переточки или после поломки зубьев приходится всю фрезу сдавать в отход. Поэтому применяют более экономичные фрезы со вставными зубьями, так называемые сборные фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Корпус сборной фрезы изготовлен из конструкционной стали, а зубья — из быстрорежущей стали, а также из конструкционной стали с напаянными пластинками твердого сплава.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru На рис. 40 показана цилиндрическая фреза со вставными зубьями из быстрорежущей стали, а на рис. 41 торцовая фреза со вставными зубьями, на которые напаяны пластинки твердого сплава.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Цилиндрические и торцовые фрезы крупных размеров, имеющие вставные зубья, называют фрезерными головками.

Направление резания

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru При фрезеровании зубья фрезы должны быть направлены в соответствии с направлением ее вращения. По направлению вращения различают праворежущие и леворежущие фрезы. Для определения направления резания фрез руководствуются следующими правилами.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru В случае работы на горизонтально-фрезерном станке следует стать сзади станка и смотреть на фрезу или фрезерную головку со стороны заднего конца шпинделя. Если при этом фреза вращается по часовой стрелке (рис. 42, а), то вращение шпинделя называют правым, а если фреза вращается против часовой стрелки (рис. 42, б), то вращение шпинделя называют левым. Если же смотреть на шпиндель станка со стороны стола, то праворежущая фреза отбрасывает стружку вправо, а леворежущая — влево.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru В случае работы на вертикально-фрезерном станке следует смотреть на фрезу или фрезерную головку сверху. При этом пра-ворежущая фреза вращается по часовой стрелке (рис. 42, в), а леворежущая — против (рис. 42, г).
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru При обычных случаях обработки направление вращения шпинделя устанавливают: для горизонтально-фрезерных станков— влево, для вертикально-фрезерных станков —вправо.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Направление резания цилиндрической фрезы можно изменить, повернув ее на оправке; направление резания торцовой фрезы постоянно.

Количество зубьев фрезы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Количество зубьев фрезы характеризует величину шага, т. е. расстояние между зубьями. Чем большее число зубьев имеет фреза данного диаметра, тем меньше шаг ее зубье;в, и, наоборот, чем меньшее число зубьев имеет фреза, тем больше (крупнее) шаг зубьев.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Фрезы с малым числом зубьев, т. е. с большим шагом, имеют большую впадину для выхода стружки и более прочный в основании зуб, поэтому допускают снятие стружки большего размера. Фрезы с большим шагом, так называемые крупнозубые, применяют для работ с большими стружками, т. е. для черновых или обдирочных работ.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Фрезы с большим числом зубьев, т. е. с малым шагом, так называемые мелкозубые, применяют для работ с небольшими стружками, т. е. для чистовых и отделочных работ.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Фрезы со вставными зубьями имеют обычно меньшее число зубьев, чем равные им по диаметру цельные фрезы, так как элементы крепления вставных зубьев занимают определенное место. Поэтому фрезы со вставными зубьями обычно относят к фрезам с крупными зубьями.

Способ крепления фрез

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Большинство фрез имеет цилиндрическое отверстие, при помощи которого фреза надевается на фрезерную оправку. Такие фрезы называют насадными.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Торцовые фрезы сравнительно небольшого диаметра изготовляют заодно с хвостовиком. Они называются концевыми, или хвостовыми.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Концевые фрезы диаметром от 3 до 20 мм изготовляют с цилиндрическим хвостовиком, а диаметром от 16 до 50 мм — с коническим.

Материал фрез

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru В зависимости от материала, из которого изготовлена режущая часть, различают фрезы:
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru а) из углеродистой стали (чаще марки У12А) и легированной стали (обычно марок 9ХС и ХВГ);
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru б) из быстрорежущей стали марок Р18 и Р9;
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru в) из твердых сплавов;
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru г) из минеральной керамики.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru При фрезеровании выделяется тепло, которое ускоряет износ и затупление режущей кромки зуба фрезы. Чем больше скорость резания, тем больше выделяется тепла и тем сильнее нагреваются зубья фрезы. При достижении определенной температуры режущая кромка теряет твердость, вследствие чего фреза перестает резать.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Температура, при которой режущая кромка фрезы теряет твердость, различна для углеродистой и быстрорежущей сталей и для твердых сплавов. Углеродистая сталь теряет режущие свойства при температуре порядка 250° С, быстрорежущая — при 550° С; твердые сплавы сохраняют режущие свойства при температуре порядка 800—1000° С.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Углеродистую сталь У12А обычно применяют для фасонных фрез малых диаметров с нешлифованным профилем, работающих с незначительными скоростями резания.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Легированную сталь 9ХС и ХВГ применяют для фасонных затылованных фрез, работающих при нормальных скоростях резания и малых сечениях стружки.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Фрезы из быстрорежущей стали Р18 и Р9 допускают большие скорости резания и большие подачи, чем фрезы из углеродистой и легированной сталей; ими следует пользоваться преимущественно, по сравнению с фрезами из углеродистой стали, при более высоких режимах фрезерования. В последнее время для фрезерования жаропрочных сталей применяют быстрорежущую сталь, легированную кобальтом (марки Р9К5 и Р9К10) или ванадием (марки Р9Ф5 или Р18Ф2).
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Высокая твердость и износостойкость твердых сплавов, а также их способность сохранять режущие свойства при высоких температурах обеспечивают возможность еще более производительной обработки по сравнению с быстрорежущей сталью.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Изготовляемые в СССР твердые сплавы для обработки резанием металлов разделяются на титановольфрамовые (типа ТК) и вольфрамовые (типа ВК) сплавы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для оснащения фрез твердые сплавы выпускаются в виде пластинок. Такие пластинки припаивают либо к державкам из конструкционной стали (в этом случае они образуют вставные зубья), либо к корпусу фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для обработки стали предназначаются сплавы ТК; для обработки чугуна, цветных металлов, легких сплавов и неметаллических материалов — сплавы ВК.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для чистового и получистового фрезерования чугуна, цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов (стекло, фибра, резина, пластмассы) с большими скоростями и малыми подачами применяют твердые сплавы ВК2 и ВКЗМ.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для чернового фрезерования чугуна, цветных металлов и сплавов и неметаллических материалов применяют твердые сплавы ВК4В, ВК6 и ВК8.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для чистового фрезерования стали с большими скоростями и малыми подачами применяют твердый сплав Т30К4.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для получистового и чистового фрезерования углеродистых и легированных сталей при непрерывном резании и без корки применяют твердый сплав Т15К6.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для чернового фрезерования углеродистых и легированных сталей применяют твердый сплав Т14К8.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для чернового фрезерования углеродистых и легированных сталей при особенно тяжелых условиях работы (с крупным и неравномерным сечением стружки, при прерывистом резании) применяют твердый сплав Т5К10.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru В последнее время в СССР создан и внедряется в производство новый неметаллический режущий материал — минеральная керамика, которая по режущим свойствам не уступает современным твердым сплавам, а при обработке чугуна, бронзы и литья из легких сплавов имеет преимущества по скорости резания в 1 1/2—2 раза.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Существенное отличие минеральной керамики от твердых сплавов заключается в том, что в ее составе совершенно нет дорогих элементов — вольфрама, титана, кобальта. Минеральная керамика представляет собой окись алюминия (глинозем), переработанную и спеченную под высоким давлением.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Минералокерамика обладает высокой твердостью и способностью сохранять режущие свойства при температуре около 1200° С, что позволяет вести обработку при больших скоростях резания; к недостаткам относится большая хрупкость, что ограничивает применение ее при обработке с неравномерным припуском, при прерывистом резании и при обдирочных стружках.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Наилучшие режущие свойства имеют керамические материалы марки ЦМ-332, что позволяет применять их не только при обтачивании, но и при торцовом фрезеровании чугуна и цветных сплавов.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Фрезы с пластинками и дисками из материала марки ЦМ-332 уже успешно применяются на многих заводах.

ЗФКРЕПЛЕНИЕ ФРЕЗ НА СТАНКЕ

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 1. Покажите на цилиндрической фрезе переднюю и заднюю поверхности.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 2. Покажите на торцовой фрезе переднюю и заднюю поверхности.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 3. Что называется режущей кромкой, или лезвием, зуба фрезы? Покажите лезвие на цилиндрической и торцовой фрезах. Покажите ленточку на зубе фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 4. Почему фреза называется многолезвийным инструментом?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 5. В чем разница между фрезами с остроконечными и затылованными зубьями?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 6. Какие преимущества имеют фрезы с затылованными зубьями?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 7. В чем заключаются преимущества цилиндрических фрез с винтовыми зубьями перед фрезами с прямыми зубьями?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 8 В чем преимущество фрезы со вставными зубьями по сравнению с цельной фрезой?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 9. Как различают фрезы по направлению винтовых канавок?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 10. Из каких материалов делают фрезы? В каких случаях применяют фрезы с зубьями из твердых сплавов?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 11. Как крепить фрезерную оправку в шпинделе станка?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 12. Как крепить фрезу на фрезерной оправке? Какие способы крепления вам известны?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 13. Как различают фрезы по направлению резания? Как изменить направление резания у цилиндрической фрезы, показанной на рис. 44, а?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 14. Можно ли изменить направление резания торцовой фрезы, показанной на рис. 34?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 15. Какими способами можно добиться, чтобы направление резания фрезы и направление вращения шпинделя станка совпадали?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 16. Какое направление вращения шпинделя имеют горизонтально-фрезерные станки? Вертикально-фрезерные?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 17. Как закрепить на передний конец шпинделя фрезерную головку?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 18. Что такое переходная втулка?
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru 19. Почему надо располагать фрезу на оправке ближе к опоре?

ЭЛЕМЕНТЫ ФРЕЗЫ

Резец и его элементы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Простейшим режущим инструментом является резец (рис. 30). Рассмотрим элементы этого резца и установим их названия.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Резец 5 движется по стрелке, врезаясь в заготовку 1, и снимает стружку 2 с ее поверхности.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Поверхность 6 резца, по которой сходит срезаемая стружка 2, называется передней поверхностью. Поверхность 7 резца, которая обращена к обработанной поверхности заготовки, называется задней поверхностью. Линия 3, образованная пересечением передней и задней поверхностей, называется режущей кромкой, или лезвием, резца, а угол, образованный передней и задней поверхностями, представляет знакомый уже нам угол клина, или угол заострения β (бэта) резца.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Если мысленно провести вертикальную плоскость 4 перпендикулярно к обработанной поверхности заготовки, то угол, образованный передней поверхностью резца и плоскостью 4, называется передним углом и обозначается буквой γ (гамма).
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Угол, образованный задней поверхностью резца 7 и обработанной поверхностью 8 заготовки, называется задним углом и обозначается буквой α (альфа).
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Сумма углов α + β называется углом резания и обозначается буквой δ (дельта).
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Углы (передний γ, задний α, заострения β и резания δ измеряются в градусах (°).

Элементы фрезы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Фреза является режущим многозубым (многолезвийным) инструментом, причем каждый зуб представляет собой простейший резец, подобно показанному на рис. 30.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru На рис. 4 было показано сопоставление элементов зуба фрезы с элементами простейшего резца. На рис. 31 показаны элементы зуба фрезы.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Передняя поверхность 4 зуба фрезы 3 образует с вертикальной плоскостью 2 передний угол γ ; задняя поверхность 5 зуба образует с обработанной поверхностью 7 заготовки задний угол α ; передняя поверхность 4 зуба образует с задней поверхностью 5 зуба угол заострения β. Угол резания δ образован передней поверхностью 4 зуба с обработанной поверхностью 7 заготовки.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Режущая кромка 1 образована пересечением передней и задней поверхностей. Непосредственно к режущей кромке зуба фрезы примыкает узкая полоска-ленточка, так называемая фаска, шириной около 0,1 мм. Ленточка 6, или фаска, обеспечивает правильную заточку фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Наружный диаметр фрезы, размеры и форма впадины зуба для размещения и выхода стружки, высота и профиль зуба, количество зубьев или их шаг также являются элементами фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Выбор правильной величины режущих элементов фрезы является решающим средством для полунения наилучших результатов при фрезеровании. Совокупность геометрических размеров режущих углов, размеров и формы зубьев фрезы называют геометрией фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Теорией и практикой установлен ряд условий, обеспечивающих правильный выбор геометрии фрезы, особенно в отношении режущих углов.

Геометрия цилиндрической фрезы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru На рис. 32 показаны геометрические элементы цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями: передняя поверхность 1, задняя поверхность 4, ленточка (фаска, обычно ленточку (фаску) обозначают буквой f) 3 шириной 0,05—0,1 мм, затылочная поверхность (спинка) 5, режущая кромка 2. Режущая кромка здесь идет по винтовой линии (спирали). Угол, образованный режущей кромкой и осью фрезы, называют углом наклона винтовой канавки, или углом наклона спирали, и обозначают ω (омега).

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Задний угол α измеряется в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы, т. е. в плоскости торца фрезы. Нормальный задний угол αn измеряется в плоскости, перпендикулярной к режущей кромке. От правильно выбранного заднего угла зависит величина трения задней поверхности зуба фрезы об обработанную поверхность и, следовательно, чистота обработанной поверхности. С увеличением заднего угла уменьшается трение и, следовательно, износ зуба по задней поверхности, т. е. затупление фрезы, что увеличивает срок работы фрезы без переточки и улучшает чистоту обработанной поверхности. Однако с увеличением заднего угла уменьшается угол заострения β, а это приводит к ослаблению зуба и может вызвать его поломку (выкрашивание). Обычно задний угол а назначают в пределах от 12 до 30° в зависимости от типа фрезы.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Передний угол γ измеряется в плоскости, перпендикулярной к режущей кромке. Поперечный передний угол γ1 измеряется в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы, т. е. в плоскости торца фрезы. Передний угол может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Правильно выбранный передний угол способствует лучшему отделению стружки; при этом износ зуба по передней поверхности получается меньшим, что позволяет фрезе работать дольше без переточки. Обычно передний угол γ у цилиндрических фрез назначают в пределах от —10 до 20° в зависимости от твердости обрабатываемого материала и материала режущей части.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Угол заострения β образован передней и задней поверхностями и зависит от величины переднего и заднего углов. Так как прочность зуба фрезы тем больше, чем больше угол заострения β, то вполне понятно желание увеличить этот угол. Однако увеличение угла заострения β затрудняет врезание зуба в обрабатываемый материал, увеличивает потребную мощность на фрезерование и повышает температуру резания. При фрезеровании твердосплавными фрезами сталей повышенной твердости и твердых чугунов во избежание выкрашивания кромки зуба фрезы применяют большие углы заострения β. Увеличение угла заострения β вызывает необходимость уменьшения переднего угла γ, который в некоторых случаях бывает отрицательным. Так, при значениях угла β = 60° угол γ = 15° (рис. 33, а); при β = 75° угол γ = 0 (рис. 33, б); при β = 90° передний угол γ приходится делать отрицательным, равным —15° (рис. 33, в) . Задний угол α принят равным 15°.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Угол наклона ω винтовой режущей кромки служит для увеличения плавности работы фрезы и для создания направления сходящей стружки. Обычно угол наклона режущей кромки ω назначают в пределах 10-55° в зависимости от типа фрез.

Геометрия торцовой фрезы

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru На рис. 34, а и б показаны геометрические элементы торцовой фрезы. На рабочей части этой фрезы различают две режущие кромки: главную на цилиндрической поверхности фрезы и вспомогательную на торцовой поверхности фрезы.

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru

Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Элементы зуба главной режущей кромки, относящиеся к цилиндрической поверхности фрезы (рис. 34, а), подобны элементам цилиндрической фрезы (см. рис. 32) передняя поверхность 1, задняя поверхность 4, ленточка 3, затылочная поверхность (спинка) 5, винтовая режущая кромка 2, задний угол α, поперечный передний угол γ1, задний нормальный угол αn, передний угол γ, угол наклона ω винтовой режущей кромки.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Элементы зуба вспомогательной режущей кромки, относящиеся к торцовой поверхности фрезы, показаны на рис. 34, б. Здесь передним углом служит угол наклона ω винтовой режущей кромки, который в торцовых фрезах называют продольным передним углом. Задний угол на вспомогательной режущей кромке а1 показан в сечении ББ. Угол α1 называют обычно торцовым задним углом.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru В торцовых фрезах главная режущая кромка не образует с вспомогательной кромкой прямого угла. Обычно главная режущая кромка сошлифована на угол φ (фи), называемый главным углом в плане, или главным углом в плане угловой кромки. Для обычных случаев фрезерования главный угол в плане φ принимают равным 45—60°.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Для уменьшения трения зуба по обработанной поверхности вспомогательная режущая кромка сошлифована на угол φ1 называемый вспомогательным углом в плане.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Угол φ1 оказывает большое влияние на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением угла φ1чистота обработанной поверхности улучшается.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Схема зуба торцовой фрезы показана на рис. 34, в, где, кроме углов φ и φ1 показан еще угол φ0, называемый главным углом в плане переходной кромки. Переходная кромка шириной f0 делается для сглаживания острого угла, получающегося при сопряжений главной и вспомогательной режущей кромок, что увеличивает срок работы фрезы без переточки.
Геометрия цилиндрической фрезы - student2.ru Значения углов γ, α, ω, φ, φ1 и φ0 приведены в справочниках фрезеровщика.

Наши рекомендации