Геометрия цилиндрической фрезы

Тема: Фрезерование. Геометрия фрезы. Режимы резания при фрезеровании

Фрезерование – обработка металлов резанием с помощью фрезы.

Фреза – многозубый инструмент, представляющий собой тело вращения, на образующей поверхности которого, а иногда на торце, имеются режущие зубья.

Движение резания (главное движение) при фрезеровании вращательное и его совершает фреза; движение подачи (прямолинейное) может иметь и заготовка и фреза.

Фрезами обрабатывают наружные поверхности, пазы, фасонные поверхности.

Фрезы специальной конструкции применяют для обработки тел вращения, для разрезки металлов (пилы), для изготовления зубчатых колес.

Фрезы бывают цельными, составными, сборными с режущей частью из быстрорежущей стали или пластинками из твердых сплавов.

Фрезы из твердых сплавов имеет следующие преимущества: высокое качество обработанной поверхности, возможность обработки закаленных сталей, снижение себестоимости работ, исключение шлифования.

Элементы фрезы

Фреза является режущим многозубым (многолезвийным) инструментом

 

Передняя поверхность 4 зуба фрезы 3 образует с вертикальной плоскостью 2 передний угол γ; задняя поверхность 5 зуба образует с обработанной поверхностью 7 заготовки задний угол α; передняя поверхность 4 зуба образует с задней поверхностью 5 зуба угол заострения β. Угол резания δ образован передней поверхностью 4 зуба с обработанной поверхностью 7 заготовки.

Режущая кромка 1 образована пересечением передней и задней поверхностей. Непосредственно к режущей кромке зуба фрезы примыкает узкая полоска-ленточка, так называемая фаска, шириной около 0,1 мм. Ленточка 6, или фаска, обеспечивает

правильную заточку фрезы. Наружный диаметр фрезы, размеры и форма впадины зуба для размещения и выхода стружки, высота и профиль зуба, количество зубьев или их шаг также являются элементами фрезы.

 

Геометрия цилиндрической фрезы

На рис. показаны геометрические элементы цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями: передняя поверхность 1, задняя поверхность 4, ленточка (фаска, обычно

ленточку (фаску) обозначают буквой f) 3 шириной 0,05—0,1 мм, затылочная поверхность (спинка) 5, режущая кромка 2. Режущая кромка здесь идет по винтовой линии (спирали).

Угол, образованный режущей кромкой и осью фрезы, называют углом наклона винтовой канавки, или углом наклона спирали, и обозначают ω (омега).

Задний угол α измеряется в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы, т. е. в плоскости торца фрезы. Нормальный задний угол αn измеряется в плоскости, перпендикулярной к режущей кромке. От правильно выбранного заднего угла зависит величина трения задней поверхности зуба фрезы об обработанную поверхность и, следовательно, чистота обработанной поверхности. С увеличением заднего угла уменьшается трение и, следовательно, износ зуба по задней поверхности, т. е. затупление фрезы, что увеличивает срок работы фрезы без переточки и улучшает чистоту обработанной поверхности. Однако с увеличением заднего угла уменьшается угол заострения β, а это приводит к ослаблению зуба и может вызвать его поломку (выкрашивание). Обычно задний угол а назначают в пределах от 12 до 30° в зависимости от типа фрезы.
Передний угол γ измеряется в плоскости, перпендикулярной к режущей кромке. Поперечный передний угол γ1 измеряется в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы, т. е. в плоскости торца фрезы. Передний угол может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Правильно выбранный передний угол способствует лучшему отделению стружки; при этом износ зуба по передней поверхности получается меньшим, что позволяет фрезе работать дольше без переточки. Обычно передний угол γ у цилиндрических фрез назначают в пределах от —10 до 20° в зависимости от твердости обрабатываемого материала и материала режущей части.
Угол заострения β образован передней и задней поверхностями и зависит от величины переднего и заднего углов. Так как прочность зуба фрезы тем больше, чем больше угол заострения β, то вполне понятно желание увеличить этот угол. Однако увеличение угла заострения β затрудняет врезание зуба в обрабатываемый материал, увеличивает потребную мощность на фрезерование и повышает температуру резания. При фрезеровании твердосплавными фрезами сталей повышенной твердости и твердых чугунов во избежание выкрашивания кромки зуба фрезы применяют большие углы заострения β. Увеличение угла заострения β вызывает необходимость уменьшения переднего угла γ, который в некоторых случаях бывает отрицательным. Так, при значениях угла β = 60° угол γ = 15° (рис. 33, а); при β = 75° угол γ = 0 (рис. 33, б); при β = 90° передний угол γ приходится делать отрицательным, равным —15° (рис. 33, в). Задний угол α принят равным 15°.