Диаметр фрезы

Является важным конструктивным элементом (рисунок 15); он определяет число зубьев фрезы и их форму, диаметр отверстия под оправку, следовательно, размеры оправки и её жёсткость, отвод тепла и т.д. Увеличенный диаметр фрезы позволяет применять более жёсткие режимы резания и увеличивать производительность оборудования, но ведёт к увеличению металлоёмкости инструмента.

Число зубьев

Этот параметр оказывает влияние на процесс фрезерования. Большое число зубьев приводит к снижению стойкости фрез из-за увеличения тепла, выделяемого в процессе резания. У этих фрез трудно разместить образующуюся стружку между зубьями. Они допускают меньшее количество переточек, однако дают лучшую чистоту обработанных поверхностей и их следует применять при чистовых операциях. Число зубьев у фрез с остроконечными зубьями следует выбирать четным для облегчения измерения их по диаметру. При выборе числа зубьев следует соблюдать условия равномерности фрезерования. Для фрез с прямыми зубьями фрезерования обеспечивается равномерность, если в работе одновременно участвуют не менее двух зубьев. Более приемлемыми являются цилиндрические фрезы с винтовым расположением зубьев. В настоящее время вместо цилиндрических все большее применение находят торцевые фрезы как более производительные и обеспечивающие лучшее качество обрабатываемой поверхности.

Форма впадин (стружечной канавки) и профиль зубьев Форма впадин и профиль зубьев должны:

а) гарантировать нормальный отвод стружки из зоны резания;

б) способствовать получению необходимого пространства для размещения стружки;

в) обеспечивать прочность зубьев;

г) допускать максимальное количество переточек;

д) препятствовать появлению трещин при термической обработке.

Этим условиям соответствуют две формы зубьев (рис.15 а,б):

а) острозаточенные (незатылованные), когда контур зуба очерчен прямыми; б) затылованные, когда контур зуба очерчен кривой.

Углы режущей части зуба

Для цилиндрических фрез с прямым и винтовым зубом главный задний α и передний γ углы согласно ГОСТ 25762-83 можно рассматривать в нормальной секущей плоскости Р_н, перпендикулярной к главной режущей кромке в рассматриваемой точке. Выбирают значения данных углов в зависимости от физико-механических свойств обрабатываемого материала. Для фрез из быстрорежущей стали передний угол γ принимают в пределах 5…30°. Для торцовых твёрдосплавных фрез γ=[+10-(-20)]°. Главный задний угол для различных фрез из быстрорежущей стали α=(12…30)°, для торцовых твёрдосплавных фрез α=(10…25)°.

Заточка фрез

При эксплуатации инструмент изнашивается в результате чего процесс резания ухудшается. Затачивать инструмент рекомендуется только при достижении износа вполне определенной нормируемой величины. Для каждого режущего материала эти величины различны, приводятся в справочниках инструментальщика.

Изнашивание фрез происходит как по передней, так и по задней поверхностям; обозначается [h]. Определяющим является износ по задней поверхности [h_з]. Фрезы разного назначения имеют свои места наибольшего износа: угловые фрезы – по большему диаметру, фасонные фрезы – места с худшей геометрией, цилиндрические фрезы – средняя, наиболее используемая часть цилиндра, торцовые фрезы – вершина ножей.

Переточка фрез осуществляется на специальных заточных станках. Переточку осуществляют абразивными, алмазными и эльборовыми кругами в зависимости от материала режущей части инструмента. При значительном износе фрезы шлифуются на круглошлифовальных станках по поверхностям, подвергшимся наибольшему износу как по цилиндрическим, так и по торцовым поверхностям.

Фрезы с острым зубом затачиваются в основном по задней поверхности, а затылованные фрезы затачиваются только по передней поверхности с целью сохранения профиля фрезы. К таким фрезам относятся модульные дисковые фрезы. Заточка затылованных фрез и острозаточенных по передней поверхности осуществляется тарельчатыми кругами, заточка передней поверхности фрез с винтовым зубом реализуется кругом с конической поверхностью, чтобы не было “зареза” шлифуемой поверхности (рис.16 а, 17 а).

По задней поверхности фрезы затачиваются периферией круга (рисунок 16 а) или торцом чашечного круга (рисунок 16 б). Необходимое смещение Н и Н₁ плоскости, в которой происходит заточка, относительно диаметральной плоскости фрезы определяется расчетом. Для шлифования по диаметру и торцу, а также для заточки быстрорежущих фрез служат круги из электрокорунда белого на керамической связке, для доводки – круги из карбида кремния зеленого на бакелитовой связке.

Твердосплавные фрезы затачиваются кругами из карбида кремния зеленого на керамической или бакелитовой связке, а доводку производят алмазными кругами. Существуют круги на основе искусственных алмазов и эльбора как для заточки, так и для доводки фрез с твердосплавными ножами по передним и задним плоским поверхностям (ГОСТ16173-70), для заточки и доводки фрез с винтовым зубом (ГОСТ 16174-70, ГОСТ 16174-70, ГОСТ 16176-70) и т.д.

а) б)

Рисунок 16 - Заточка фрез по передней поверхности:

а - затылованной прямозубой, б - остроконечной с винтовым зубом

Качество заточки определяется соблюдением заданных геометрических параметров (рисунки 16,17), радиальным биением режущих кромок, шероховатостью передней и задней доведенных поверхностей, отсутствием микротрещин на твердосплавных режущих элементах.

а) б)

Рисунок 17 - Заточка фрез по задней поверхности:

а - периферией круга; б - торцом чашечного круга

Задание студенту

1. Ознакомиться с конструктивными и геометрическими элементами фрез. Найти аналогию между рабочими элементами - зубьями фрез и токарными резцами.

2. Ознакомиться с классификацией фрез ( по учебному стенду).

3. Ознакомиться с правилами заточки модульной затылованной фрезы и фрезы с острым зубом.

4. Ознакомиться с процессом фрезерования на горизонтально -и вертикально–фрезерных станках.

5. Оформить отчет о работе по прилагаемой форме.

Содержание отчета

1. Наименование работы.

2. Цель работы, задание.

3. Зарисовать эскизы фрез цилиндрической, торцовой, дисковой, концевой. На эскизах указать условные плоскости и геометрические элементы фрез (углы α, γ, ).

4. В таблицу 1 записать классификацию фрез.

Таблица 1

Признаки классификации	Наименование инструмента
По назначению По конструкции По способу закрепления на станке По способу крепления зубьев По форме зуба По материалу режущей части

5. Зарисовать схемы фрезерования плоскости, канавки.

Контрольные вопросы

1. Дать определение и показать конструктивные элементы режущей части фрез цилиндрической, торцевой, дисковой, концевой, модульной, фасонной (режущие кромки, переднюю и главную заднюю поверхности).

2. Дать определение и показать на фрезах углы α,γ,.

3. Перечислить правила заточки фрез с острым и затылованным зубьями.

4. По каким признакам классифицируются фрезы? Дать полную классификацию конкретной фрезы по указанию преподавателя.

5. Назвать виды работ, выполняемых на фрезерных станках; какие движения совершают при этом инструмент и заготовка.

6. Дать определение элементов режима резания при фрезеровании.

7. Из каких материалов изготавливаются режущие части фрез? Расшифровать их химический состав и указать, каким образом производится их термическая обработка.

8. Как оценивается качество заточки фрез?

Рекомендуемая литература

1. Некрасов С.С. Обработка конструкционных материалов резанием. – М.: Агропромиздат, 1988.

2. Дальский А.М. и др. Технология конструкционных материалов. – М.: Машиностроение, 1976.

3. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Резание металлов и режущий инструмент. - М.: Машиностроение, 1976.

Созыкин Георгий Гаврилович

Дорошенко Анатолий Григорьевич

Соловьёв Николай Михайлович