Кінцеві фрези із загостреними зубам

Кінцеві фрези із загостреними зубами мають на відміну від торцевих і циліндрових фрез конічний або циліндровий хвостовик (мал. 271). Зуби на циліндровій частині розраховують так само, як зуби циліндрових фрез; зуби на торцевій частині — аналогічно зубам на торцевій частині в торцевих фрез.

Кінцеві фрези випускаються (за пропозицією новаторів В. Я. Карасева, Е. І. Савіча, І. Л. Леонова) двох типів: з нормальним зубом, коли число зубів , а кут з = 30°, і з крупним зубом, коли число зубів а кут = 45°. Окружний крок від зуба до зуба в таких фрез змінний з метою зменшення вібрації; наприклад, якщо фреза має три зуби, то кути між зубами будуть не 120°, а 110° 123° і 127°. Фрези з циліндровим хвостовиком мають , а з конічним хвостовиком і .

Кінцеві фрези великого діаметру можна робити збірними зі вставними ножами. Кінцеві фрези можуть мати також конічну форму і закруглену вершину.

Мал. 271. Кінцева фреза з крупним зубом

Такі фрези застосовують на копіювально-фрезерних верстатах; вони називаються копірними. При виготовленні конічних копірних фрез виникають скрути з виготовленням зубів, розташованих на конічній частині. Кінцеву частину копірних фрез конструюють так, щоб звести до центру чотири, в крайньому випадку два зуби; останні зуби до центру не доходять. Кінцеві фрези діаметром 16 мм і вище оснащують пластинками з твердого сплаву (мал. 272); ці пластинки робляться гвинтовими.

В кінцевих фрез малих діаметрів ріжучу частину роблять цілком з твердого сплаву.

Кінцеві цілісні твердосплавні фрези з канавками (мал. 273), що вишліфують, виготовляють діаметром . Загальна довжина , довжина гвинтової канавки ; діаметр хвостовика d — 2-4- 10 мм; кут підйому гвинтових канавок = 30°. Матеріал фрез — твердий сплав ВК6М, ВК10М, ВК8. Кінцеві фрези виготовляють шліфуванням: діаметром 2—5 мм з гладких циліндрових стрижні, а діаметром 6—10 мм — з пластифікованих заготовок. Стійкість кінцевих твердосплавних фрез в 10—12 разів вище стійкості фрез із сталі Р18.

Фрези із затилованими зубами

Затиловані зуби проектують в основному у фрез, призначених для обробки фасонних поверхонь. Основна особливість затилованих зубів полягає в тому, що при переточуваннях по передній поверхні профіль фрези зберігається ао повного зносу.

Для затилування фрез використовують лише архимедову спіраль. На мал. 276 показані схема затилування зуба по архімедівській спіралі і вживаний при цьому кулачок. У міру рівномірного обертання заготівки затиловочний різець рівномірно поступально просувається у напрямку до центру деталі. Величина затилування характеризує просування затиловочного різця. Знаючи задній кут, діаметр і число зубів затилуємої фрези, можна визначити величину затилування.

В затилованого зуба задня поверхня обмежена архімедівською спіраллю. Якщо показаний на мал. 276 криволінійний тре косинець А'В'С' розвернути на плоскість, то отримаємо катет і катет В' С' = К.

Знаючи кут а, можна визначити:

або

Ріс.276. Схема затилованнія зуба фрези і задні кути на різних цчастках профілю зуба

Це основні формули для визначення необхідної величини затилування До. Визначимо, які задні кути мають затилований зуб фрези в окремих крапках. Якщо ділянка профілю АВ розташований паралельно осі фрези по всій довжині ділянки, то задній кут буде постійним:

Оскільки на цій ділянці ні , ні , ні z не міняються. Ділянка ВС розташована похило під кутом . Задній кут, виміряний в плоскості, перпендикулярній до осі, на цій ділянці змінюватиметься, оскільки діаметр поступово зменшується до величини . Оскільки , то в точці С задній кут буде більше, ніж в точці В. Можна визначити кут , в нормальному перетині І—І. Для цього, добудувавши трикутник MNL з катетом і гіпотенузою К, визначимо:

але

Отже:

Якщо взяти до уваги радіус, на якому розташована дана крапка, то для будь-якої точки фрези задній кут в перетині, нормальному до ріжучої кромки, буде:

де R — зовнішній радіус фрези; r, — радіус в даній точці ріжучої кромки.

Косе затилування — це затилування, при якому затиловочний різець рухається не перпендикулярно до осі фрези, а під кутом до неї. На мал. 277 показана схема установки супорта затиловочного верстата при косому затилуванні (під кутом до осі фрези)

Катет є величиною переміщення точки D в плоскості, перпендикулярній до осі, а катет — в плоскості, паралельній осі; визначимо кут нахилу супорта до осі фрези:

Мал. 277. Схема косого затилування

Мал. 278. Конструктивні елементи фасонної затилованої фрези

Отриману величину слід округлити до найближчого кулачка, що існує в наборі. Можна також визначити величину , знаючи одну з величі або і кут :

На мал. 278 схемний показані елементи фасонної затилованої фрези, які доводиться визначати. Для спрощення розрахунку передній кут = 0 (передня поверхня направлена радіально). Діаметр фрези:

де Н — глибина канавок; d— діаметр отвору; m — товщина тіла фрези, яка приймається рівною ( )d.

Глибина канавки:

де h — висота затилуємого профілю; — величина затилування; — радіус дна канавки, який рівний 1—5 мм залежно від діаметру фрез.

Висота h приймається на 1—5 мм більше висоти профілю деталі, чим забезпечується запас по висоті профілю при фрезеруванні деталей з підвищеним припуском.

Конструктор спочатку приблизно задається діаметром фрези і діаметром отвору, потім виробляє розрахунок елементів зуба і викреслює зуб фрези і лише тоді визначає остаточно глибину канавки, число зубів і діаметр фрези. Після попереднього визначення діаметру фрези, діаметру отвору, числа зубів і величини затилування остаточно визначають елементи зуба. На мал. 278 показаний затилований зуб фрези зі всіма елементами.

Штриховою лінією показана траєкторії руху різця відносно зуба фрези. Якщо з центру фрези провести промені, відповідні визначеним розміщенням різця, то промінь I відповідатиме початковому положенню різця( промінь II — моменту зіткнення затиловочного різця із зубом фрези, промінь III— моменту сходу різця із затилованої поверхні, промінь IV — моменту початку зворотного відведення різця, промінь V — кінцю зворотного ходу різця і початку підходу до наступного зуба. Позначивши кути між променями визначимо кут робочого ходу:

Знаючи кути і а також задавшись кутами і , можна визначити кут:

Кут дає можливість знайти ширину зуба в підстави:

Для визначення положення точки М, необхідно знати діаметр ;

Знайдене положення точки М, визначуване величинами і , дозволяє обчислити радіус r закруглення дна канавки.

Затилований зуб в циліндрових фрез зустрічається значно рідше, ніж загострений. Проте при виконанні важких обдирних робіт застосовують фрези із затилованими зубами. Ці фрези (мал. 279) отримали назву «кукурудзяні», тому що стружкороздільні канавки особливої форми, якими забезпечені їх зуби, зовні нагадують качан кукурудзи. На мал.280 змальована пазова затилована фреза. Зуб затилують лише по зовнішньому діаметру; бічні сторони зуба шліфовані. Для зменшення тертя бічних сторін зуба об стінки паза при фрезеруванні роблять виїмки з обох боків і залишають у вершин зуба лише вузькі стрічки шириною 1,5 мм.