Конструктивные элементы фрез с острозаточенными зубьями
Все типы фрез имеют много общего в оформлении конструктивных элементов. К общим конструктивным элементам относятся: диаметр фрезы, посадочные размеры, число зубьев, углы тела зуба и впадины, форма зуба и углы режущей части зуба фрезы.
Диаметр фрезы - важный конструктивный элемент. От диаметра фрезы зависят отвод теплоты, толщина стружки, число и форма режущих зубьев и диаметр посадочного отверстия под оправку. При выборе диаметра фрезы необходимо учитывать толщину тела фрезы. Для этого пользуются зависимостью
D1 = (l,6 2,5)d,
где D1 - диаметр окружности впадин между зубьями, мм; d - диаметр отверстия фрезы, мм.
Размерный ряд диаметров фрез стандартизован и состоит из следующих значений: для торцовых, дисковых, концевых и цилиндрических фрез - 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 8,0; 10,0; 12,0; 16,0; 20,0; 25,0; 32,0; 40,0; 50,0; 63,0; 80,0; 100,0; 125,0; 160,0; 200,0; 250,0; 320,0; 400,0; 500,0; 630,0; 800,0 и 1000,0 мм, для прорезных и отрезных фрез - 4,0; 6,0; 10,0; 16,0; 25,0; 40,0; 62,0; 100,0; 160,0; 250,0; 400,0; 630,0 и 1000,0 мм.
Посадочные размеры. Для насадных фрез к посадочным размерам можно отнести диаметр отверстия, шпоночную канавку и выточки.
Посадочные размеры фрез, мм:
|
Диаметр фрез |
40 |
50-62 |
62 |
80- 100 |
100- 125 |
125- 160 |
160-200 |
60 |
250-630 |
|
Диаметр отверстий |
16 |
22 |
27 |
32 |
40 |
50 |
|
|
60 с выточками |
Для фрез с мелкими зубьями, предназначенных для чистовой обработки, диаметры оправок могут быть меньше, чем для фрез с крупными зубьями.
Для фрез, оснащенных твердым сплавом, и для обработки труднообрабатываемых материалов диаметры оправок должны быть большими.
Фрезы, оснащенные твердым сплавом, больших диаметров (250 - 630 мм, кроме отверстия диаметром 600 мм), снабжаются еще выточками для посадки на шпиндель станка. Фрезы изготовляют в двух вариантах: с диаметром выточки 128,57 мм для всего диапазона диаметров и с диаметром выточки 221,44 мм для фрез диаметром 400 - 630 мм.
Число зубьев фрезы (рис. 48) влияет на процесс резания. При выборе числа зубьев фрезы необходимо соблюдать условие равномерности фрезерования. Для фрез с прямыми зубьями (рис. 48, а) это условие обеспечивается, если одновременно работают не менее двух зубьев, т. е.
Здесь = / - коэффициент равномерности, где - угол контакта, определяемый в зависимости от наружного радиуса фрезы R и глубины резания - угол, соответствующий шагу зубьев, т. е.
= 360о/z; cos = 1 – t/R
При малой глубине резания, заданных D и z, не всегда можно добиться равномерности фрезерования. Для цилиндрических фрез (в том числе и концевых) с зубьями, расположенными на периферии по винтовой, равномерность зависит от угла наклона винтовых канавок и ширины фрезерования В (рис. 48,б).
Рис.48. Условие равномерного фрезерования для цилиндрических фрез с прямыми(а) и винтовыми зубьями
Процесс фрезерования будет равномерным при условии, если величина В кратна осевому шагу фрезы
где с – целое число.
Рис.49. Углы тела зуба и впадины фрезы
Углы тела зуба и впадины. Прочность зуба и пространство для размещения стружки характеризуются углами и (рис. 49, а).
Для остроконечных монолитных фрез угол не должен быть меньше 47…52° и только в исключительных случаях он выполняется в пределах 30…40°, например для фрез концевых и прорезных.
Угол впадины для большинства фрез равен углу рабочей фрезы, кроме фрез с винтовыми зубьями. Выбор угла зависит от диаметра фрезы, числа, формы и размеров зубьев. Для сокращения номенклатуры фрез установлен размерный ряд на угол в пределах 45…100° через каждые 5°. Углы и связаны друг с другом:
= –
где = 360о/z.
Это соотношение справедливо и для режущих зубьев, снабженных передними углами.
Для фрез с винтовыми зубьями угол определяется в плоскости NN, перпендикулярной к винтовым зубьям (рис. 49,б).