Фрезы. Виды фрез и их технические характеристики
Фрезерование является сложным прерывистым процессом, отличающимся от других видов металлообработки рядом особенностей, связанных со спецификой задачи.
При фрезировании точность и качество обработки зависят:
- от режимов фрезирования (глубины резания, подачи), диаметра фрезы и типа зубьев
- класса точности фрезерного станка
- точности изготовления, установки, настройки фрезы
- погрешностей установки заготовки
- упругих и тепловых деформаций технологической системы.
Главный фактор, который необходимо учитывать при разработке фрезы — это особое распределение физических сил в момент соприкосновения ее зубьев с поверхностью заготовки. Вход зуба в заготовку сопровождается ударом — соответствено нагрузка на фрезу непрерывно меняется, притом очень резко. Это может вызвать выкрашивание или поломку лезвия. Кроме того, при входе в кратковременный контакт с нагретым металом заготовки зуб фрезы сильно разогревается, а выходя из контакта — охлаждается на воздухе, подвергаясь температурным деформациям. Также, зубья подвержены воздействию изгибательного момента. Все это приводит к быстрому износу режущего лезвия.
Главные параметры фрезы, которые необходимо учитывать:
- Направление зубьев
- Конструкцию зубьев: острозаточенные / атылованные
- Материал зубьев
- Количество и размер зубьев (Для чернового фрезерования — фрезы с большим окружным шагом и малым количеством крупных зубьев. Для чистового фрезерования и фрезерования хрупких материалов — фрезы с малым окружным шагом и большим количеством мелких зубьев)
- Конструкцию фрез: цельные, состовные(с припаянными режущими элементами) и сборные (с механическим креплением неперетачиваемых сменных многогранных пластин)
- Способ установки на шпинделе станка: насадные (с отверстием) / концевые (с хвостовиком)
Фрезы подразделяются на следующие виды:
- цилиндрические
- торцевые
- концевые
- дисковые
- отрезные и пазовые
- концевые специальные
- угловые
- фасонные
Цилиндрические фрезы
Применяются для фрезерования открытых поверхностей. Зубья расположены на цилиндрической основе и обычно наклонены к оси под углом 30-40 градусов.
Цилиндрические фрезы широко используются в наборах фрез для комплексной обработки многоступенчатой поверхности, а также при обработке органического стекла, слоистых пластмасс и стеклопластиков.
Торцевые фрезы
При помощи торцевых фрез выполняется обработка открытых поверхностей на вертикально-, продольно-, карусельно-фрезерных станках. Ось фрезы располагается перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Режущие зубья находятся на цилиндрической и торцевой поверхностях фрезы, что позволяет обрабатывать 2 взаимно перпендикулярные плоскости.
Геометрические параметры режущего зуба торцевой фрезы аналогичны параметрам токарного резца. Зуб имеет три режущие кромки: главную, переходную и вспомогательную.
В зоне контакта работает большое число зубьев, за счет чего снижаются вибрации и соответственно повышается качество обработки. Поэтому применение торцевых фрез для обработки открытых поверхностей более предпочтительно по сравнению с цилиндрическими.
Концевые фрезы
Концевые фрезы являются инструментами с широкими технологическими возможностями. Их используют для обработки глубоких пазов, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей, для выполнения контурной обработки наружных и внутренних поверхностей сложного профиля. Концевые фрезы также являются основными инструментами, применяемыми на станках с ЧПУ.
Дисковые фрезы
Дисковые фрезы применяются для прорезки пазов, канавок, разрезки металла.
По конструкции дисковые фрезы бывают: Цельные / Сборные
- Пазовые (односторонние)
- двухсторонние
- трехсторонние
- регулируемые
(Пазовая фреза)
Угловые фрезы
Угловые фрезы являются разновидностью дисковых фрез. Их используют для прорезки канавок с угловым профилем. Чаще всего угловые фрезы применяются в инструментальной промышленности для прорезки стружечных канавок у фрез, разверток, зенкеров и др.
Существует 4 разновидностей угловых фрез:
-односторонние (левые / правые)
-двухугловые (симметричные / несимметричные)
Изготавлюваются угловые фрезы цельными из быстрорежущей стали. В массовом производстве возможно создание составных односторонних угловых фрез с припаянными пластинами из твердого сплава.
Фасонные фрезы
Фасонные фрезы применяются для обработки поверхностей и канавок сложного фасонного профиля. В отличие от фрез общего назначения фасонные фрезы являются специальными и проектируются с учетом габаритных размеров и профиля фрезеруемой поверхности.
Фасонные фрезы широко применяются в металлообработке, т.к. обеспечивабт высокую производительность и позволяют рабочим низкой квалификации обрабатывать поверхности сложного профиля.