Фрезы (сл. 3.1) – вопросы 113-124

Фрезы представляют собой тело вращения, на образующей которого или на торце имеются зубья, которые при вращении фрезы последовательно один за другим за счет подачи заготовки вступают в резание. Каждый зуб фрезы по сути – отдельный резец, вращающийся относительно оси. По кинематике работы при фрезеровании происходит главное движение – вращение фрезы и движение подачи – поступательное, осуществляемое столом станка с заготовкой. Фрезерованием обрабатываются различные поверхности.

Главное движение (движение резания) осуществляется вращением фрезы, вспомогательное – подачей, то есть поступательным перемещением обраба­тываемого изделия (рисунок 3.1.1). Если подача в точке   направлена навстречу главному движению (рисунок 3.1.2), то фрезерование называется встречным, если, наоборот, подача происходит в том же направлении, что и главное движение, то фрезерование именуется попутным. Поверхности обрабатываемого изделия, так же как при точении, подразделяются на обрабатываемую 3,обработанную 2 и поверхность резания 1 (рисунок 3.1.1).

-

Рисунок 3.1.1 – Поверхности при фрезеровании

 

Рисунок 3.1.2 – Пример встречного фрезерования

 

Классификация фрез:

1. По конструкции зуба – остроконечные и затылованные (для обработки фасонных поверхностей – сл. 14);

2. По поверхности, на которой нанесены зубья – цилиндрические, торцевые, концевые, дисковые двух и трех сторонние, угловые, фасонные, шпоночные, для Т-образных пазов, для ласточкиного хвоста и т.п. (сл. 2, 5) -рисунок 3.1.3.;

 

         

                                            а)                                 

                                        в)

 

                 

                                                                                г)                                              

                  

                                                                             д)

                            

                                         е)                                                                       ж)

                                             

                        з)                                                                   и)                       

                                

 

Рисунок 3.1.3 -Типы фрез

3. По способу крепления на станке – хвостовые и насадные;

4. По углу наклона зубьев – прямозубые и с винтовыми зубьями;

5. По конструкции – цельные, сборные и наборные.

Фрезы с остроконечными зубьями.

Позволяют производить переточку по передней и задней граням и в сравнении с затылованными обладают более высокой стойкостью и простотой изготовления. Применяют несколько типов зубьев (сл. 8) – наиболее часто а, б и в.

Передний угол γ выбирается по виду обрабатываемого материала от 10 до 20⁰. Задний угол α для цилиндрических, торцевых и фасонных – 12…16⁰, для концевых, угловых, дисковых – 16…20⁰.

При диаметре более 75 мм фрезы изготавливают с вставными ножами (сл. 25). Фрезы с крупным зубом применяют на черновых операциях, с мелким – на чистовых. Но должно работать одновременно не мене 2 зубьев.

 Цилиндрические насадные фрезы (сл. 10) применяют для фрезерования плоскостей, их выполняют насадными цельными или сборными. Число зубьев фрезы должно быть по возможности наибольшим, это обеспечивает снижение шероховатости обрабатываемой поверхности. Зубья цилиндрических фрез делают часто винтовыми – это снижает колебания сил резания. Угол наклона стружечной канавки ɷ к оси фрезы оказывает существенное влияние на равномерность процесса фрезерования. Условием равномерности фрезерования является равенство или кратность осевого шага зубьев фрезы t ₀ ширине поверхности детали B, т.е. K =  , где K – коэффициент равномерного фрезерования.

Если t₀ = ctg ɷ, то K =  tg ɷ.

    Принимают угол ɷ для мелкозубых фрез 30…35⁰, для фрез с крупным зубом 40⁰.

Торцевые фрезы с остроконечными зубьями (сл. 13, 26, 27, 29).

Торцевые фрезы обладают рядом преимуществ в сравнении с цилиндрическими:

1. Торцевые фрезы легче оснастить твердым сплавом;

2. На торцевых фрезах удобнее разместить вставные ножи и сделать сборными;

3. Т.к. угол контакта не зависит от величины припуска, торцевые фрезы позволяют получать плавную работу при незначительных припусках.

Для фрезерования различных пазов и выемов применяют 2-3-х сторонние дисковые фрезы (сл. 9, 11, 12), а также концевые фрезы.

Фрезы с затылованными зубьями.

Фрезы с затылованными зубьями применяются при обработке фасонных поверхностей (сл. 14). Примером такой фасонной поверхности может быть впадина между зубьями зубчатого колеса. В этом случае с помощью дисковой модульной фасонной фрезы, имеющей профиль впадины, и делительной головки, обеспечивающей поворот заготовки на заданный угол, может быть обработано зубчатое колесо.

Основное преимущество затылованного зуба в том, что при переточках по передней поверхности профиль фрезы и постоянство заднего угла α_в сохраняется. Это достигается за счет того, что задняя поверхность затылованной фрезы образована при помощи архимедовой спирали. Схема для расчета величины затылования K представлена на рисунке 3.1.4.

                                                          O

 

Рисунок 3.1.4 – Схема для определения величины затылования K

 

На рисунке 3.1.4 – H – глубина канавки, h – высота затылуемого зуба, R -радиус дня канавки, Da – диаметр фрезы, Z - число зубьев фрезы, K – величина затылования.

Рассмотрим треугольник Oab. Он образован дугами окружностей. Если заменить дуги касательными, можно представить его как прямоугольный, где угол Oab равен 90⁰. Угол aOb – это задний угол α_в. Очевидно, что Oa =  (т.е. длина окружности, отнесенная к числу зубьев фрезы).  Тогда K= ab = tg α_в.

Величина затылования K является важнейшей характеристикой затылованных фрез. По ней производится настройка специального токарно-затыловочного станка при изготовлении профиля фрезы. Она обязательно указывается в маркировке затылованной фасонной фрезы.