Конструктивные элементы и геометрические параметры фрез

Назначение и классификация

Фрезы

Особенности конструкций протяжек

Протяжки для круглых отверстий могут быть сконструированы по продольной (одинарного резания) или групповой (переменного резания) схемам резания (рис.15).

При профильной схеме резания режущие кромки всех зубьев имеют одинаковую форму окружности, при групповой схеме – зубья работают секцией из 2-3 зубьев одного диаметра с различным расположением рабочих участков режущих кромок.

Шлицевые протяжки предназначены для выполнения шлицевых отверстий. Обычно используются комбинированные шлицевые протяжки, включающие в себя цилиндрическую, шлицевую и фасочную части, последовательность расположения которых может быть различной.

Протяжки для многогранных отверстий (квадратных, шестигранных и др.) могут быть выполнены по разным схемам резания в зависимости от условий резания и особенностей обеспечения качества поверхности отверстия.

Шпоночные протяжки применяются для изготовления шпоночных канавок в отверстиях. По конструкции могут быть: с круглым телом, с плоским телом и с утолщённым телом, которое наиболее распространено (Рис.16). Обработка шпоночной протяжкой осуществляется с использованием специального приспособления для её центрирования относительно отверстия.

Сборные протяжки конструируют в основном с целью экономии инструментальных материалов или использования твёрдого сплава. С многочисленными конструкциями сборных протяжек для отверстий можно ознакомиться в специальной литературе.

Протяжки для обработки наружных плоских и фасонных поверхностей заготовок обычно состоит из отдельных секций, закрепляемых на инструментальной плите. Расположение секций может быть последовательным, параллельным и параллельно-последовательным. В секциях имеются режущая и калибрующая части. Применяют различные способы крепления секций на плите с помощью винтов, клиньев, прокладок, упоров различной конструкции в зависимости от формы секций и особенностей эксплуатации.

Принцип протягивания и соответствующие инструменты применяются и в других видах обработки. Так дисковые протяжки используются при протягивании зубьев зубчатых колёс. Могут обрабатываться протягиванием шейки коленчатых валов, а также шлицы винтов, когда перемещаются заготовки относительно протяжки.

Фрезы – многолезвийные инструменты, предназначенные для обработки плоских и фасонных поверхностей, уступов, пазов, канавок, винтовых поверхностей и других подобных объектов обработки.

Фрезы отличаются большим разнообразием типов, форм и назначения как стандартизованных, работающих на универсальных станках, так и специальных, предназначенных для обработки конкретных изделий (рис.17).

Классификация фрез осуществляется следующим образом:

- по расположению зубьев относительно оси (цилиндрические, торцевые, угловые, фасонные, дисковые, концевые, шпоночные);

- по направлению зубьев (прямые, косозубые, с винтовым зубом);

- по конструкции (цельные, составные, сборные, наборные);

- по конструкции зубьев (острозаточенные, затылованные);

- по способу крепления (насадные – с отверстием для крепления, концевые – с коническим или цилиндрическим хвостовиком).

К общим конструктивным элементам фрез относятся: диаметр фрезы, посадочные размеры (диаметр отверстия, шпоночный паз), число зубьев и их форма.

Наружные диаметры стандартизованы, их ряды представляют геометрическую прогрессию со знаменателем φ= 1,26 или φ= 1,58. Так для φ= 1,26 диаметры: 3,4,6,8,10,12,16,20,25,32,40,50,63,80,100,…,800,1000 мм.

Диаметр посадочного отверстия D_o = D_ф/2,25 мм, который округляется до стандартных значений: 16,22,27,32,40,50 и 60 мм.

Геометрические параметры фрезы зависят от её назначения и конструкции. Так для обработки стали и чугуна задний угол определяется по формуле:

Sin α= 0,13/a _max^0,3,

где а_max – максимальная толщина срезаемой стружки, мм.

а_max = S_z sinψ,

где ψ - угол контакта фрезы с заготовкой.

Передний угол γ выбирается в зависимости от свойств обрабатываемого материала, при обработке стали и чугуна γ = 10°–20°.

Число зубьев фрезы принимается из условий равномерности фрезерования. Можно воспользоваться формулой:

Z = m×(D_ф^½),

где m=1,75-2,00 – для черновых фрез; m=2,2-2,5 – для чистовых фрез.

Для обеспечения равномерности фрезерования применяются винтовые зубья с углом наклона ω, который определяется из условий равномерности фрезерования и находится в пределах 20°–60°.

Зубья фрезы должны обладать достаточной прочностью, обеспечивать максимально возможное число переточек, иметь пространство для размещения стружки. Оптимальную форму зуба можно выбрать по имеющимся рекомендациям.