Глава XXXVIII

ОБРАБОТКА ФРЕЗЕРОВАНИЕМ

При фрезеровании (фиг. 382, а) фрезе сообщается вращение (главное движение о), а обрабатываемая деталь получает поступательное движение (подачу s). Различают два метода фрезерования:

Фиг. 382. ^:

а — схема процесса фрезерования; б — встречный метод фрезерования; в — попутный метод фрезерования; 2 — элементы фрезы с винтовым¹ Зубом (ш—угол наклона зубьев); /—передняя поверхность; 2 — задняя поверх­ность; ,3 — затылочная поверхность; 4 — задняя кромка; 5 — ленточка; 6 — главная режущая кромка прямая или винтовая; д —фреза с остроконечным зубом; е — фреза с затылованным зубом; ж —торцевая фреза,

1. встречное фрезерование (фиг. 382, б), когда направления вращения фрезы и подачи детали в точке К их контакта противоположны;

2. попутное фрезерование (фиг. 382, в), когда направления вращения фрезы и подачи в точке К совпадают.

Сравнивая встречное и попутное фрезерование, можно отметить сле­дующее.

1. При встречном фрезеровании происходит постепенное возрастание нагрузки на зуб по мере врезания фрезы в обрабатываемый материал, что «обеспечивает более плавную работу, чем при попутном фрезеровании, когда зуб фрезы должен снимать сразу толстую стружку (а_тах).

2. При встречном фрезеровании, если обрабатывается поверхность детали с коркой (литье) или окалиной (поковка), наблюдается меньший износ зубьев, так как при этом зуб врезается в металл под корку. При попут­ном фрезеровании зуб встречает корку и сильнее изнашивается.

3. При попутном фрезеровании обеспечивается более чистая обработанная' поверхность, чем при встречном.

Процесс фрезерования, широко применяемый при обработке самых раз­нообразных плоских, а также фасонных поверхностей, отличается высокой производительностью.

Условия резания фрезой существенно отличаются от условий работы другими инструментами, например при точении и сверлении. В процессе точения и сверления режущие кромки инструмента находятся все время в контакте с обрабатываемой деталью и стружкой, т. е. режут непрерывно до окончания обработки поверхности, при фрезеровании же каждый зуб фрезы участвует в резании периодически, выполняя работу резания лишь в течение незначительной части своего оборота, определяемой углом контакта фрезы ф (фиг. 382, б) с обрабатываемой деталью. За остальную часть оборота зуб фрезы не режет и успевает несколько охладиться. Кроме того, поскольку фреза является многолезвийным инструментом, вся работа резания выпол­няется большим количеством зубьев (8—12 и больше).

§ 210. Фреза и ее элементы

Фреза состоит из корпуса (тела) и режущих зубьев. Зубья можно изго­товлять за одно целое с корпусом (цельные фрезы) или делать вставными и закреплять в корпусе (фрезы со вставными зубьями).

На фиг. 382, г показаны отдельные элементы зубьев фрезы.

В зависимости от конструкции зуба, фрезы бывают с остроконечными (фиг. 382, д) и с затылованными (фиг. 382, е) зубьями.

Фасонные, модульные и резьбовые фрезы изготовляют с затылованными зубьями, остальные — с остроконечными зубьями.

Заднюю поверхность затылованного зуба фрезы обрабатывают по архи­медовой спирали (на токарно-затыловочных станках). Особенность фрез с затылованным зубом состоит в том, что их перетачивают только по передней поверхности; наличие зуба с затылком, очерченным по архимедовой спирали, обеспечивает сохранение неизменного фасонного профиля зубьев при пере­точке и постоянство заднего угла. Передний угол зубьев затылованной фрезы обычно берут равным нулю. При положительном переднем угле необходимо производить коррекционный расчет профиля фрезы.

В отличие от затылованных фрез переточку фрез с остроконечным зубом производят по задней поверхности.

Фрезы с остроконечным зубом по сравнению с фрезами с затылованным зубом имеют следующие преимущества:

1. простота изготовления. и переточки;

2. лучшие условия резания вследствие наличия положительного перед­него угла;

3) увеличение прочности зуба по мере переточки,, в то время как прочность затылованного зуба по мере переточки уменьшается.

К недостаткам фрез с остроконечным зубом относятся невозможность использования для обработки фасонных поверхностей вследствие изменения профиля зубьев при переточке; уменьшение пространства между зубьями для размещения стружки по мере переточки.Фрезы с остроконечным зубом применяют для обработки плоскостей, а с затылованным зубом —для обра­ботки фасонных поверхностей.

В зависимости от расположения режущей кромки относительно оси, фрезы бывают с прямым (фиг. 382, а) и с винтовым (фиг. 382, г) зубом.

У фрез с прямым зубом передний угол f и задний угол а измеряются в торцевой плоскости.

У фрез с винтовым зубом передний угол f измеряют в плоскости, нор­мальной к режущей кромке зуба, а задний угол а — в плоскости торцевой.

При работе фрезами с прямыми зубьями (фиг. 382, бив) толщина срезае­мой стружки а по всей длине режущей кромки каждого зуба одинакова, и за время поворота фрезы на угол контакта ф изменяется при встречном фрезе­ровании от нуля до α_тах, при попутном фрезеровании от α_тах до нуля. Вслед­ствие этого площадь поперечного сечения срезаемой стружки периодически меняется, а нагрузка фрезы соответственно колеблется; в результате нару­шается равномерность фрезерования и в процессе обработки могут возникнуть вибрации.

Для устранения этого нежелательного явления применяют фрезы с вин­товым зубом (фиг. 382, г), обеспечивающие плавную работу вследствие постепенного (по длине) врезания зуба в металл.

Наиболее спокойные условия работы фрезы с винтовым зубом достигаются, когда угол наклона винтовых зубьев равен

tgw=π*D*K/B*z

где В — ширина фрезеруемой поверхности;

К — целое число;

K≥B/20

На фиг. 382, ж показана торцевая фреза и углы заточки ее зубьев.

Режущий зуб торцевой фрезы имеет главную режущую кромку, рас­положенную под углом φ₁ к плоскости фрезерования, вспомогательную режущую кромку, наклоненную к той же плоскости под углом φ и пере­ходную кромку f, наклоненную под углом φ₀. Переходная режущая кромка предназначается для уменьшения износа фрезы в месте сопряжения главной и вспомогательной режущих кромок, обеспечивая более высокий срок службы фрезы между переточками.

На цилиндрической поверхности торцевой фрезы имеются также режущие кромки с передним углом γ₂ в плоскости сечения gh и задним углом α₂ в торцевой плоскости. Режущую кромку на цилиндрической поверхности обычно выполняют в виде винтовой линии с углом наклона w.