18. Назначение, типы фрез и их классификация.
Фреза – многолезвийный инструмент для обработки поверхностей с вращательным главным движением ее и с одним или несколькими движениями подачи. Подача может быть прямолинейной, вращательной или винтовой. Фрезерование широко применяется в машиностроении и составляет от 20 % до 60% станочного парка в отдельных отраслях машиностроения.
Фрезы отличаются по следующим факторам:
1) По расположению зубьев относительно оси:
- цилиндрические;
- торцовые;
- угловые;
- фасонные;
Некоторые типы фрез имеют зубья как на цилиндрической, так и на торцевой поверхности (дисковые 2-х и 3-х сторонние). Бывают также фрезы концевые, шпоночные и специальные.
2) По направлению зубьев:
- прямозубые (зубья параллельны оси фрезы);
- косозубые (зубья расположены под углом к оси);
- с винтовым зубом (по винтовой линии);
3) По конструкции:
- цельные;
- составные;
- сборные;
- наборные (состоят из нескольких отдельных стандартных или специальных фрез и предназначены для одновременной обработки нескольких поверхностей);
4) По конструкции зубьев:
- с остро заточенными зубьями;
- с затылованными зубьями;
Затылование – процесс образования задней поверхности инструмента по кривой (обычно спираль Архимеда) для получения задних углов. У остро заточенных фрез задние углы получают заточкой.
Фрезы работают с малыми подачами на зуб, поэтому их изнашивание происходит по задней поверхности, и затачивать их целесообразно по задней поверхности. Заточка фрез с точным профилем (червячных, зуборезных, шлицевых, затылованных) производится по передней поверхности.
5) По способу крепления на станке:
- насадные, с отверстием под оправку;
- концевые, с коническим или цилиндрическим хвостовиком;
19.Конструкция и геометрические параметры остро заточенных фрез. Определение диаметра фрезы.
Остро заточенные фрезы отличаются многообразием типов. К ним относятся:
- цилиндрические;
- торцовые;
- дисковые;
- угловые;
- шпоночные;
- Т-образные и др.
Все типы остро заточенных фрез, не смотря на их многообразие, имеют много общего в методике расчета, назначении и оформлении конструктивных элементов.
Определение наружного диаметра и диаметра посадочного отверстия.
Диаметр фрезы является важнейшим параметром ее конструкции. При выборе диаметра необходимо обеспечить жесткость оправки на заданных условиях работы фрезы. Диаметр фрезы следует выбирать минимальным с целью снижения машинного времени обработки:
l – длина детали;
x – величина врезания, зависящая от наружного диаметра фрезы;
V – скорость резания;
y – величина перебегов фрезы;
Sz – подача на зуб фрезы;
z - число зубьев фрезы;
Наружный диаметр насадных фрез должен обеспечивать прочность фрезы в сечениях между окружностью впадин и посадочным отверстием.
Опытным путем установлено, что нормальная работа фрез имеет место при прогибе оправки не более 0,4 при черновом и 0,2 при чистовом фрезеровании.
Диаметр посадочных отверстий выбирают в зависимости от наружного диаметра фрезы и не более 60 мм. Диаметр посадочного отверстия определяют по формуле, с округлением до стандартного размера.
Для сокращения номенклатуры фрез их наружные диаметры стандартизованы. Размерные ряды составлены по геометрической прогрессии со знаменателем 1,26 или 1,58, т.е. равным знаменателю ряда частоты вращения шпинделей станков. Такой выбор наружного диаметра обеспечивает неизменность скоростей резания при применении фрез любого диаметра.
У фрез для обработки заготовок из стали и чугуна задний угол определяется по формуле:
аmax – максимальная толщина среза;
Передний угол γ выбирают в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Для стали и чугунов γ = 10...200.
Число зубьев фрез выбирают из условия равномерности фрезерования с учетом эффективной мощности оборудования. Для дисковых фрез всех типов необходимо, чтобы на поверхности резания располагалось несколько зубьев для улучшения равномерности фрезерования. Число зубьев определяется по формуле:
ξ – коэффициент равномерности фрезерования;
ψ – угол контакта фрезы с заготовкой;
Равномерность фрезерования можно улучшить, если зубья фрезы располагать не параллельно оси, а под углом ω= 10...200.
Для дісковых двусторонних фрез направление наклона зубьев должно быть односторонним, и выбирать его надо так, чтобы обеспечить положительные передние углы на боковых режущих кромках.
Для дисковых трехсторонних фрез для обеспечения положительных передних углов на боковых режущих кромках зубья делают разнонаправленными.
Для цилиндрических фрез равномерность фрезерования достигается применением винтовых зубьев. Зубья должны обладать достаточной прочностью, обеспечивать максимальное число переточек и достаточное пространство для размещения стружки при максимальном стачивании задней поверхности.
В зависимости от шага применяют три типа профилей зубьев. Для фрез с мелким зубом – трапециидальная форма, для крупнозубых фрез – криволинейный (затылованный) или двухугловой профиль зубьев. Для черного фрезерования применяют фрезы с окружным шагом более 10 мм, а для чистового – меньше 10 мм.