Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лекция 9 Расчет и проектирование фрез

Фрезы

Фрезерование является одним из наиболее распространенных методов обработки. По уровню производительности фрезерование превосходит строгание и в условиях крупносерийного производства уступает лишь наружному протягиванию. Кинематика процесса фрезерования характеризуется быстрым вращением инструмента вокруг его оси и медленным движением подачи. Движение подачи при фрезеровании может быть прямолинейно-поступательным, вращательным, либо винтовым. При прямолинейном движении подачи фрезами производится обработка всевозможных цилиндрических поверхностей: плоскостей, всевозможных пазов и канавок, фасонных цилиндрических поверхностей (рис. 84).


Рис. 84. Схемы фрезирования

При вращательном движении подачи фрезерованием обрабатываются поверхности вращения, а при винтовом движении подачи — всевозможные винтовые поверхности, например, стружечные канавки инструментов, впадины косозубых колес и т. п.

Фреза представляет собой исходное тело вращения, которое в процессе обработки касается поверхности детали, и на поверхности которого образованы режущие зубья. Форма исходного тела вращения зависит от формы обработанной поверхности и расположения оси фрезы относительно детали. Меняя положение оси инструмента относительно обработанной поверхности, можно спроектировать различные типы фрез, предназначенных для изготовления заданной детали.

Основные части фрез и элементы их режущей части показаны на рис. 85.


Рис. 85. Элементы фрез

Многообразие операций, выполняемых на фрезерных станках, обусловило разнообразность типов, форм и размеров фрез.

Цилиндрические фрезы

Цилиндрические фрезы применяются на горизонтально-фрезерных станках при обработке плоскостей. Эти фрезы могут быть с прямыми и винтовыми зубьями. Фрезы с винтовыми зубьями работают плавно; они широко применяются на производстве. Фрезы с прямыми зубьями используются лишь для обработки узких плоскостей, где преимущества фрез с винтовым зубом не оказывают большого влияния на процесс резания. При работе цилиндрических фрез с винтовыми зубьями возникают осевые усилия, которые при угле наклона зуба ОМЕГА = 30 -:- 45* достигают значительной величины. Поэтому применяют цилиндрические сдвоенные фрезы (рис. 86), у которых винтовые режущие зубья имеют разное направление наклона. Это позволяет уравновесить осевые усилия, действующие на фрезы, в процессе резания. В месте стыка фрез предусматривается перекрытие режущих кромок одной фрезы режущими кромками другой. Цилиндрические фрезы изготовляются из быстрорежущей стали, а также оснащаются твердосплавными пластинками, плоскими и винтовыми.


Рис. 86. Цилиндрические сдвоенные фрезы

Торцовые фрезы

Торцовые фрезы широко применяются при обработке плоскостей на вертикально-фрезерных станках. Ось их устанавливается перпендикулярно обработанной плоскости детали. В отличие от цилиндрических фрез, где все точки режущих кромок являются профилирующими и формируют обработанную поверхность, у торцовых фрез только вершины режущих кромок зубьев являются профилирующими. Торцовые режущие кромки являются вспомогательными. Главную работу резания выполняют боковые режущие кромки, расположенные на наружной поверхности.

Так как на каждом зубе только вершинные зоны режущих кромок являются профилирующими, формы режущих кромок торцовой фрезы, предназначенной для обработки плоской поверхности, могут быть самыми разнообразными. В практике находят применение торцовые фрезы с режущими кромками в форме ломаной линии либо окружности. Причем углы в плане Ф на торцовых фрезах могут меняться в широких пределах. Наиболее часто угол в плане Ф на торцовых фрезах принимается равным 90° или 45—60°. С точки зрения стойкости фрезы его целесообразно выбирать наименьшей величины, обеспечивающей достаточную виброустойчивость процесса резания и заданную точность обработки детали.

Торцовые фрезы обеспечивают плавную работу даже при небольшой величине припуска, так как угол контакта с заготовкой у торцовых фрез не зависит от величины припуска и определяется шириной фрезерования и диаметром фрезы. Торцовая фреза может быть более массивной и жесткой, по сравнению с цилиндрическими фрезами, что дает возможность удобно размещать и надежно закреплять режущие элементы и оснащать их твердыми сплавами. Торцовое фрезерование обеспечивает обычно большую производительность, чем цилиндрическое. Поэтому в настоящее время большинство работ по фрезерованию плоскостей выполняется торцовыми фрезами.

Дисковые фрезы

Дисковые фрезы пазовые, двух- и трехсторонние (рис. 87) используются при фрезеровании лазов и канавок. Пазовые дисковые фрезы имеют зубья только на цилиндрической поверхности ‘и предназначены для обработки относительно неглубоких пазов (рис. 87, а). Для уменьшения трения по торцам на пазовых фрезах предусматривается вспомогательный угол в плане ф1, порядка 30’, т. е. толщина фрезы делается на периферии больше, чем в центральной части у ступицы. Важным элементом пазовой фрезы является ее толщина, которая выполняется с допуском 0,04—0,05 мм. По мере стачивания зубьев, в результате поднутрения, толщина фрезы уменьшается. Однако это не имеет практического значения, так как величина уменьшения невелика.


Рис. 87. Дисковые фрезы для обработки пазов

Дисковые двухсторонние (рис. 87, б) 0 трехсторонние (рис. 87, в) фрезы имеют зубья, расположенные не только на цилиндрической поверхности, но и на одном или обоих торцах. Главные режущие кромки располагаются на цилиндре. Боковые режущие кромки, расположенные на торцах, принимают незначительное участие в резании и являются вспомогательными. Дисковые фрезы имеют прямые или наклонные зубья. У фрез с прямыми зубьями на торцовых кромках передние углы равны нулю, что ухудшает условия их работы. Чтобы получить у двухсторонних фрез на боковых кромках положительные передние углы, применяются фрезы с наклонными зубьями. С этой же целью трехсторонние фрезы выполняются с разнонаправленными зубьями (рис, 87, г). Они работают всеми зубьями, расположенными на цилиндре. На торцах же половина зубьев, имеющих отрицательные передние углы, срезана.

Однако эти фрезы обладают высокой производительностью, несмотря на частично срезанные зубья.

Для прорезания узких пазов и шлицев на деталях, а также разрезания материалов применяются топкие дисковые фрезы, которые называют пилами. У таких фрез поочередно то с одного, то с другого торца затачиваются фаски под углом 45*. Фаска срезает обычно 1/5—1/3 длины режущей кромки. Поэтому каждый зуб срезает стружку, ширина которой меньше ширины прорезаемого паза. Это позволяет более свободно размещаться стружке во впадине зуба и улучшает ее отвод. При ширине среза, равной ширине паза, торцы стружки соприкасаются с боковыми сторонами прорезаемого паза, что затрудняет свободное завивание и размещение стружки во впадине зуба и может привести к заклиниванию зубъев и поломке фрезы.

Угловые фрезы


Рис. 88. Угловые фрезы

Угловые фрезы (рис. 88) используются при фрезеровании угловых пазов и наклонных плоскостей. Одноугловые фрезы (рис. 88, а) имеют режущие кромки, расположенные на конической поверхности и торце. Двухугловые фрезы (рис.88, б) имеют режущие кромки, расположенные на двух смежных конических поверхностях. Угловые фрезы находят широкое применение в инструментальном производстве для фрезерования стружечных канавок различных инструментов. В процессе работы одноугловыми фрезами возникают осевые усилия резания, так как срезание металла заготовки производится в основном режущими кромками, расположенными на конической поверхности. У двухугловых же фрез осевые усилия, возникающие при работе двух смежных угловых кромок зуба, несколько компенсируют друг друга, а при работе симметричных двухугловых фрез (рис. 88, в) они взаимно уравновешиваются. Поэтому двухугловые фрезы работают более плавно. Угловые фрезы малых размеров изготовляются концевыми (рис. 89) с цилиндрическим или коническим хвостовиком.


Рис. 89. Концевая угловая фреза

Толщина среза угловых фрез изменяется по длине кромки. Она имеет максимальное значение на вершине зуба и уменьшается при удалении от нее, вдоль режущей кромки, т. е. при уменьшении радиуса рассматриваемой точки кромки. Это может привести к тому, что участками кромок, расположенными у малых торцов, могут срезаться незначительные толщины среза, соизмеримые с радиусом округления режущей кромки. Это неблагоприятно отражается на характере протекания процесса резания, так как при значительных отрицательных передних углах на радиусе округления в зоне контакта наблюдаются значительный нагрев, большие усилия и быстрый износ инструмента. Чтобы на этих участках обеспечить нормальные условия работы, целесообразно уменьшить число работающи х зубьев вдвое, срезая их через один зуб. Необходимость уменьшения числа зубьев на малых диаметрах иногда вызывается тем, что при проектировании угловых фрез возникают затруднения в выборе числа зубьев, В зоне, расположенной ближе к центру трудно бывает разместить число зубьев, равное числу зубьев на вершине фрезы. Это объясняется большой разницей в окружных шагах зубъев на наибольшем и наименьшем диаметрах фрезы. Зубья, расположенные на меньшем диаметре, получаются небольшими по высоте, что может привести к забиванию канавок стружкой. Вершину угловой фрезы необходимо закруглять во избежание быстрого износа.

Концевая фреза


Рис. 90. Концевая фреза

Концевые фрезы (рис. 90) применяются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях контурных выемок, уступов, взаимно перпендикулярных плоскостей. Концевые фрезы в шпинделе станка крепятся коническим или цилиндрическим хвостовиком. У этих фрез основную работу резания выполняют главные режущие кромки, расположенные на цилиндрической поверхности, а вспомогательные торцовые режущие кромки только зачищают дно канавки. Такие фрезы, как правило, изготовляются с винтовыми или наклонными зубьями. Угол наклона зубьев доходит до 30—45*. Диаметр концевых фрез выбирают меньшим (до 0,1 мм) ширины канавки, так как при фрезеровании наблюдается разбивание канавки.

Шпоночные фрезы

Разновидностью концевых фрез являются шпоночные двухзубые фрезы (рис. 91). Рассматриваемые шпоночные фрезы, подобно сверлу, могут углубляться в материал заготовки при осевом движении подачи и высверливать отверстие, а затем двигаться вдоль канавки. В момент осевой подачи основную работу резания выполняют торцовые кромки. Одна из них должна доходить до оси фрезы, чтобы обеспечить сверление отверстия.

Читать еще:  Самодельный листогибочный станок для окрашенной жести


Рис. 91.Шпоночные фрезы

Переточка таких фрез производится по задним поверхностям торцовых кромок, поэтому при переточках их диаметр сохраняется неизменным.

Фрезы для обработки Т-образных пазов

Для обработки Т-образных пазов, часто встречающихся в станкостроении, применяют Т-образные фрезы (рис. 92).


Рис. 92. Фреза для обработки Т-образных пазов

Они работают в тяжелых условиях и часто ломаются, что объясняется затрудненным отводом стружки. Каждый зуб работает два раза за один оборот фрезы. Такие фрезы делаются с разнонаправленными зубьями и имеют поднутрения с углом Ф1 = 1°30′-:- 2* на обоих торцах. С целью улучшения условий размещения стружки производят заточку фасок на зубьях то с одного, то с другого торца под углом 30° и шириной 0,5 мм.

Фасонные фрезы

Фасонные фрезы получили значительное распространение при обработке разнообразных фасонных поверхностей. Преимущества применения фасонных фрез особенно сильно проявляются при обработке заготовок с большим отношением длины к ширине фрезеруемых поверхностей. Короткие фасонные поверхности в условиях крупносерийного производства лучше обрабатывать протягиванием.

Фасонные фрезы по конструкции зубьев разделяются на фрезы с затылованнымп зубьями и фрезы с остроконечными (острозаточенными) зубьями.


Рас. 93. Фасонная затылованная фреза

Фасонные затылованые фрезы (рис. 93) имеют плоскую переднюю поверхность, по которой перетачиваются в процессе эксплуатации. Новой и переточенной фрезой можно обрабатывать одни и те же детали, если форма фасонной режущей кромки при переточках не изменяется. Это обеспечивается за счет выбора соответствующей формы задней поверхности зуба фрезы.

Задняя поверхность зуба затылованной фрезы с передним углом V = 0 — это совокупность фасонных режущих кромок, постоянных по форме и размещенных в радиальных плоскостях Р на различных расстояниях от оси фрезы. При переходе от передней плоскости новой фрезы к спинке зуба расстояние от оси до режущей кромки уменьшают, чтобы обеспечить получение положительных задних углов на режущей части. Фасонные фрезы с остроконечными зубьями (рис. 94), в отличие от затылованных фрез, затачивают по задним поверхностям зубьев. Остроконечные фасонные фрезы дают более чистую поверхность, имеют повышенную стойкость по сравнению с затылованными фасонными фрезами. Однако изготовление и переточка этих фрез требуют специальных приспособлений и копировальных устройств, обеспечивающих получение точного контура фасонных режущих кромок как при их изготовлении, так и при их перетачивании. Поэтому фасонные фрезы с остроконечными зубьями применяются в условиях крупносерийного и массового производства.


Рис. 94. Фасонная фреза с остроконечными зубьями

Находят применение также сборные фасонные фрезы, у которых требуемый фасонный профиль создается как огибающая кривая к совокупности простых по форме кромок отдельных ее режущих элементов. Так на рис. 95 приведена конструкция сборной фасонной фрезы с круглыми пластинками твердого сплава для обработки профиля железнодорожных колес. Фреза состоит из корпуса, в пазах которого крепятся рейки 2 с закрепленными на них круглыми твердосплавными пластинами диаметром 12—16 мм. Для получения необходимой чистоты обработанной поверхности гнезда под пластинки на смежных рейках смещены относительно друг друга на 1,5—2,0 мм.


Рис. 95.Сборная фасонная фреза

Справочник зубореза — Страница 11

Схемы фрезерования.

Зубофрезерование, как и другие виды фрезерования, можно осуществить по схеме встречного или попутного фрезерования.

При встречном фрезеровании направление скорости резания противоположно (встречно) направлению подачи заготовки (рис. 24, а). Подача осуществляется сверху вниз. Зуб фрезы в начале резания срезает тонкую стружку, наибольшая ее толщина достигается при выходе зуба фрезы из заготовки.

При попутном фрезеровании, направление скорости резания совпадает (попутно) с направлением подачи заготовки (рис. 24, б). Подача осуществляется снизу вверх. Зуб фрезы начинает срезать стружку при наибольшей ее толщине.

В современных зубофрезерных станках предусматривается возможность попутного фрезерования, позволяющего повысить скорость резания на 20—25%, увеличить стойкость фрезы, более равномерно нагружая ее зубья, и уменьшить шероховатость поверхности нарезаемых зубьев.

Рнс. 24. Схемы зубофрезерования:

а — встречное; 6 — попутное; 1 — подача фрезы; 2 — направление скорости резания

Диагональное зубофрезерование.

Диагональное зубофрезерование заключается в том, что для обеспечения более равномерного износа фрезы вдоль зубьев и повышения ее стойкости наряду с вертикальной подачей фреза имеет периодическую или непрерывную осевую подачу. Для этого зубофрезерные станки оснащают соответствующими механизмами. На станках мод. 5К32 можно осуществить диагональное нарезание прямозубых колес дополнительной настройкой гитары осевой подачи фрезы и дифференциала. Более подробно этот метод описан в различных работах; например, Лоскутов В. В., Ничков А. Г. Зубообрабатывающие станки. М.: Машиностроение, 1978.

Качество обработки.

При нарезании колес червячными фрезами на зубофрезерных станках общего назначения без дополнительной отделки могут быть достигнуты 6—7-я степени точности (по ГОСТ 1643—81) при условии применения прецизионных фрез, особо точной установки фрезы и детали. При работе в обычных условиях достигаются 8—9-я степени точности по ГОСТ 1643—81.

Причины погрешностей колес при нарезании на зубофрезерных станках приведены в табл. 15.

15. Источники погрешностей зубчатых колес при нарезании их на зубофрезерных станках

Примечания: 1. Влияние точности установки инструмента и заготовки не учтено.

2. Знак «+» означает, что погрешность станка и инструмента влияет на точность нарезаемого колеса по указанному показателю.

Параметр шероховатости боковых поверхностей зубьев, нарезанных червячной фрезой, от Rz = 10-40 мкм до Ra = 2,5-2,0 мкм (по ГОСТ 2789—73*). Он зависит от обрабатываемого материала, состояния инструмента и станка, смазочно-охлаждающей жидкости, режимов резания (главным образом от подачи) и модуля. При обработке червячными фрезами неизбежна огранка в результате формирования зуба колеса рядом последовательных резов и волнистость боковой поверхности зуба с шагом, равным подаче Sо. Огранку и волнистость можно определить по графикам, приведенным на рис. 25.

Рис. 25. Номограмма для расчета:

а — высоты огранки hг; б — высоты волнистости hs (сплошные линии — однозаходный инструмент; штриховые — двухзаходный инструмент)

Припуск на чистовое нарезание равен (0,1—0,15). В некоторых случаях при изготовлении менее точных колес с модулем до 5 мм или при обработке с последующим шевингованием зубья можно фрезеровать за один проход.

При изготовлении колес в ряде случаев чистовую обработку зубьев ведут на специальных станках.

Основное время (в мин) одного прохода при нарезании колес червячной фрезой определяют по формуле:

где В — ширина нарезаемого венца, мм; l — глубина врезания фрезы, мм; l1 — перебег, мм; ZR — число нарезаемых зубьев; n — частота вращения фрезы, об/мин; So — осевая подача фрезы на оборот стола, мм/об; k — число заходов фрезы; L — общая длина хода фрезерного суппорта, мм; Sm — минутная подача фрезы, мм/мин.

Глубину врезания для прямозубых колес определяют по формуле:

где De — диаметр фрезы, мм; t — глубина фрезерования, мм.

Перебег l1 для прямозубых колес обычно принимают равным 3—5 мм, для косозубых колес l1 = Зm tg (BПи — w) + (З-5) мм. Значения глубины врезания и перебега червячных фрез приведены в табл. 16.

Для снижения времени врезания рекомендуется производить не осевое, а радиальное врезание (сближение фрезы и заготовки в процессе резания до требуемой глубины фрезерования с последующим переключением станка на осевую подачу). Основное время можно определить после назначения режимов резания.

Стойкость фрезы и режимы резания.

Червячные фрезы изнашиваются по задней поверхности зубьев, на которой появляется фаска износа (рис. 26). Изношенные фрезы перетачивают по передней поверхности зубьев, а в случае большого износа зубья перешлифовывают по всему профилю. Поэтому во избежание чрезмерного расхода инструмента и повышения трудоемкости переточек износ не должен превышать допускаемых значений.

Рис. 26. Износ зуба червячной фрезы:

1 — по задней поверхности; 2 — по боковой поверхности; 3 — по передней поверхности; б — наибольшая ширина фаски износа

При чистовых операциях от износа фрез зависит точность нарезаемых колес и шероховатость поверхности зуба. Рекомендуемые значения износа даны в табл. 17.

17. Износ фрез, мм

При чистовой обработке колес 6-й степени точности и точнее допускаемый износ не должен превышать 0,05 мм.

Стойкость Т фрезы — основное (машинное) время ее работы между переточками — зависит от обрабатываемого материала и режимов резания. Если фактическая стойкость инструмента велика, это значит, что режимы резания занижены, следовательно, производительность операции занижена. При слишком малых значениях стойкости расход инструмента возрастает ввиду частых его переточек, и повышаются затраты времени на его замену. Рекомендуются следующие значения стойкости червячных фрез:

Модуль, мм . , 4 б 8 12 >16 и более
Стойкость Т, ч . 4 б 8 12 16

Во время чистового прохода замена фрезы недопустима. Следовательно, стойкость фрезы должна быть не менее машинного времени, требуемого для чистовой обработки одного крупного колеса.

Фреза изнашивается неравномерно по длине, а часть зубьев, не участвующая в резании, не изнашивается совсем. Поэтому стойкость фрезы может быть повышена за счет ее осевых перемещений (рис. 27, табл. 18), при которых вводятся в работу незатупленная и малозатупленная части фрезы. Расстояние Л, соответствующее начальной установке фрезы, принимают равным 1,4 В при нарезании прямозубых колес и 2 В при обработке косозубых колес.

Читать еще:  Критерии выбора песка для пескоструйной обработки

Рис. 27. Схема осевых перемещений червячной фрезы

1 — направление перемещения фрезы.

При чистовой обработке число возможных переточек в 2-3 раза больше. Числа возможных переточек червячных фрез в зависимости от модуля указаны в табл. 19.

Эти данные рассчитаны исходя из того, что при переточках зуб фрезы может быть срезан на величину, равную 0,3 окружного шага фрезы.

19. Число переточек червячных фрез

Режимы резания определяют в следующей последовательности: выбирают стойкость фрезы, число4 проходов и подачу; определяют скорость резания и частоту вращения фрезы; проверяют мощность резания и определяют основное время.

Выбор стойкости фрезы. При заданном инструменте наибольшее влияние на фактическую стойкость фрезы оказывает твердость материала обрабатываемой заготовки, скорость резания, подача, модуль и припуск.

В целях повышения производительности операции при заданной стойкости инструмента выгодно увеличивать подачу, соответственно снижая скорость резания.

Выбор числа проходов (глубины фрезерования). Полную обработку зуба следует производить не более чем на два-три прохода. Если ввиду недостаточной мощности или жесткости станка приходится производить два черновых прохода, то глубину фрезерования принимают обычно при первом проходе t= 1,4 m, при втором t = 0,8 m. При черновом проходе желательно прорезать впадину почти на всю глубину (для этого необходимо применять черновую фрезу с зубьями уменьшенной толщины), чтобы чистовая фреза лишь слегка работала наружными режущими кромками. При фрезеровании колес с последующим шевингованием или шлифованием обычно применяют обработку за один проход.

Припуск на толщину зуба следует оставлять минимальным, чтобы при чистовом проходе были обеспечены требуемые точность и шероховатость поверхности зуба. Припуск выбирают в зависимости от диаметра нарезаемого колеса, обычно он равен (0,1—0,15) т, В некоторых случаях для повышения качества обработки колес больших модулей указанный припуск срезают за два чистовых прохода (после одного чернового прохода).

При чистовом зубофрезеровании крупномодульных колес припуск можно определить по табл. 20.

20. Глубина резания при чистовом зубонарезании червячной фрезой

Выбор подачи. Для обеспечения более высокой производительности следует работать с возможно большими подачами. При черновом проходе подача обычно ограничивается ввиду вибрации фрезерного суппорта, возникающей при недостаточной жесткости системы станок-деталь—фрезы, а при чистовом — шероховатостью поверхности нарезаемых зубьев.

В зависимости от жесткости станка (табл. 21) и модуля иарезаемого колеса, а также от материала, конструкции фрезы и наклона зуба по табл. 22 можно выбрать подачу для чернового нарезания. Для чистового нарезания подачу можно выбирать по табл. 23.

Скорость резания определяют исходя из ранее принятых значений подачи и стойкости, с учетом свойств обрабатываемого материала, модуля колеса и других условий работы. В табл. 24 приведены значения скорости резания, рассчитанной по формуле

Фрезерование уступов

Две взаимно-перпендикулярные плоскости образуют уступ. На заготовках может быть один или несколько уступов. Обработка уступов — это распространенная операция, которую и осуществляют дисковыми или концевыми фрезами, или набором дисковых фрез (рис. 5.27, а — в) на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках так же, как и обработку пазов. Уступы, имеющие большие размеры, фрезеруют торцовыми фрезами (рис. 5.27, г).

Торцовые фрезы используют при фрезеровании заготовок с широкими уступами на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках. Деталь с симметрично расположенными уступами обрабатывают на двухпозиционных поворотных столах. После фрезерования первого уступа деталь в приспособлении поворачивают на 180°.

Для легкообрабатываемых материалов и материалов средней трудности обработки с большой глубиной фрезерования применяют дисковые фрезы с нормальными и крупными зубьями. Фрезерование труднообрабатываемых материалов следует вести фрезами с нормальными и мелкими зубьями. При фрезеровании уступа следует брать дисковую фрезу, ширина которой на 5. 6 мм больше ширины уступа. В этом случае точность размера уступа по ширине не зависит от ширины фрезы.

Классификация фрез зависит от назначения режимов резания при фрезеровании

Существует более 1000 различных видов резцов, которые можно разделить по многочисленным параметрам и типоразмерам. Его выбор напрямую зависит от правил движения (скорость вращения, направление, наличие встречной подачи и ее мощности) инструмента. Также они напрямую определяются типом металлообработки – черновая или чистовая. Итак, рассмотрим, какие классификации проводятся:

по материалу заготовки – есть отдельные фрезы по металлу (разные для различных сплавов), по дереву, по пластику и другим синтетическим веществам;

по направлению вращения – праворежущие и леворежущие, к слову, от этого зависит простота снятия стружки;

по конструкционным особенностям – сплавные, монолитные, складные с возможностью заменить режущие части и пр.;

по форме – здесь большое разнообразие, поэтому перечислять их все практически бессмысленно, отметим, что есть круглые, цилиндрические, дисковые конические фрезы;

по материалу изготовления – это может быть инструментальная или быстрорежущая сталь, твердосплавный металл, углеродистые или иные сплавы;

по назначению – самое крупное подразделение, в котором следует отметить торцевые, концевые, отрезные, фасонные и так далее.

При выборе рекомендованного режима резания следует особенно обращать внимание на то, из какого материала сделана режущая кромка, а также от того, для чего резец предназначен.

Применение

Фрезы цилиндрические предназначены для установки на горизонтально-фрезерный станок. Используются для обдирной и получистовой обработки прямых плоскостей деталей расположенных параллельно оси инструмента. Зубья фрезы имеют прямую или винтовую форму. Инструмент с винтовыми зубьями удобен для обработки узких участков заготовки. Для уменьшения осевых усилий применяется сдвоенный инструмент, имеющий различный наклон режущих поверхностей. Это позволяет выровнять осевые усилия в процессе обработки металлических деталей.

Цилиндрические фрезы являются одним из основных типов оснастки, широко применяются в машиностроении для производства сложных деталей для машин и оборудования. Материалом инструмента является быстрорежущая сталь с твердосплавными рабочими вставками, что позволяет значительно продлить его срок эксплуатации.

Назначение инструмента

Рассматриваемый инструмент получил весьма широкое распространение. Это связано с тем, что геометрическая форма может существенно отличаться. Модульная фреза применяется для достижения следующих целей:

  1. Предварительного и окончательного нарезания цилиндрических колес. При этом рабочая поверхность может быть представлена прямыми и косыми зубьями. Цилиндрические зубчатые колеса получили весьма широкое распространение в машиностроительной области. Получаемая поверхность должна быть точной, даже незначительное отклонение формы может привести к тому, что изделие нельзя будет использовать.
  2. Для получения шевронных колес с определенными канавками между зубчатыми венцами. Подобные изделия характеризуются довольно сложной рабочей поверхностью.
  3. Рассматриваемый инструмент используется для нарезания зубчатых колес конического типа. Рабочая поверхность с конической формой довольно сложна в обработке. Именно поэтому применяются более подходящие модульные фрезы.
  4. Степень точности получаемого изделия 9-10. Подобные варианты исполнения получили весьма широкое распространение в самых различных отраслях промышленности. Стоит учитывать, что достигнуть требуемой точности можно только при применении соответствующего оборудования и оправки.
  5. Могут применяться для нарезки зубьев шестерни с менее чем 12 зубьями.
  6. Специальные варианты исполнения используются для получения колес с циклоидальным профилем зуба.
  7. Для нарезания зубьев модулем 8 мм используется определенный тип инструмента, который также встречается в стандартных наборах.

Технологическая карта, связанная с изготовление различных изделий, зачастую предусматривает черновую и чистовую обработку. Среди особенностей отметим нижеприведенные моменты:

  1. Черновое фрезерование характеризуется тем, что за один проход снимается довольно большое количество металла. Для подобной обработки применяются модульные фрезы с высоким показателем износоустойчивости. При черновом фрезеровании получается профиль, который лишь отдаленно напоминает конечное изделие.
  2. Чистовое фрезерование предусматривает высокую скорость вращения инструмента. Для обеспечения подобных условий работы при изготовлении основной части применяют быстрорежущую сталь, способную выдерживать сильный нагрев. При этом поверхность не стачивается, за счет чего обеспечивается высокая точность изготовления. У модульных фрез для чистовой обработки передний угол равен нулю.

Теоретически для получения каждой разновидности зубчатого колеса применяется инструмент с наиболее подходящим профилем. Это связано с тем, что получаемая поверхность будет полностью соответствовать профилю. На практике допускается незначительная погрешность.

Встретить можно инструменты для обработки всех металлов. Современная фреза дисковая может изготавливаться из самых различных сплавов, многие характеризуются высокой устойчивостью к износу и высокой температуры. Выбор модульной фрезы проводится в зависимости от особенностей изделия, как правило, делается это на этапе разработки технологической карты по изготовлению конкретного изделия.

Сегодня рассматриваемый инструмент может применяться для нарезания рейки. Подобное изделие сегодня встречается крайне часто в машиностроительной области. Также на производственных линиях встречается механическая торцевая фреза, которая характеризуется определенной геометрической формой.

Скорость

Переходя непосредственно к параметрам, стоит отметить, что данный является наиболее важным. Он характеризует то, за какой период времени будет снят определенный слой с поверхности. Некоторые фрезеровщики, которые не отличаются наличием большого спектра задач, привыкли к односкоростному режиму. Другие, что правильно, меняют его в зависимости от материала:

Читать еще:  Чертежи и 3D-модели дробильного оборудования

Нержавейка имеет очень низкий показатель по обрабатываемости. Это из-за легирующих добавок в составе стали. Поэтому не стоит превышать интервала от 45 до 95 метров в минуту.

Бронза значительно мягче, поэтому можно резать вплоть до 150 м/мин.

Латунь разрешает работать в больших диапазонах – от 130 до 320 метров в минуту. Однако осторожнее – при значительном повышении нагрева материал становится сильно пластичным, что может привести к деформациям.

Алюминиевых сплавов несколько, при расчете режимов резания на фрезерную операцию необходимо определить конкретный состав алюминия. Поэтому границы настолько обширны – от 200 до 420 м/мин.

При постановке режима выставляется число оборотов вращения в единицу времени, их можно рассчитать, применив формулу:

V – это рекомендуемая скорость обработки (ее смотрим в таблице, которую мы приводим ниже);

D – диаметр резца, его можно узнать по соответствующей маркировке на инструменте.

Опытные фрезеровщики дают рекомендацию: не гоняйте шпиндель на повышенных оборотах, потому что при такой интенсивной работе станок очень быстро изнашивается. Лучше рассчитать режим резания при фрезеровании по указанной формуле и убрать еще 10-15 процентов от полученного результата. От того, как быстро вращается инструмент, зависит:

Качество обработки. Например, для обдирной будут характерны значительно меньшие скорости, чем для финишной.

Производительность, количество деталей/задач, выполненных в отрезок времени.

Износ инструмента увеличивается пропорционально силе трения, которая возникает при соприкосновении режущей кромки с поверхностью.

Заточка фрез для станков с ЧПУ
Фрезы для фрезерно гравировальных станков с ЧПУ
Фрезы для 3D фрезеровки и для 2D обработки

  • Заточку фрез для станков с ЧПУ
  • Инструмент для 3D фрезеровки
  • Фрезы для 2D обработки
  • Консультации по режимам резания

Заказ фрез для станков с ЧПУ и консультации по применению:

Моб: +38(067) 503 46 64

Запрос актуального прайса по e-Mail:

Правильный выбор инструмента и режимов резания имеет огромное значение для получения качественных изделий на станках с ЧПУ. Наша компания более двух десятков лет занимается механическими видами обработки древесины и других материалов. За этот период мы получили большой опыт в использовании станков с ЧПУ для 3D фрезеровки, в обработке древесносодержащих материалов, пластиков, текстолитов и цветных металлов.

Мы используем и рекомендуем для применения инструмент от лучших производителей в Украине и за рубежом.

Для изготовления деталей с 3D резьбой по дереву мы используем два вида обработки — черновую и чистовую.

Для черновой обработки мы применяем концевые фрезы с прямым или сферическим торцом, однозаходные, двухзаходные и трехзаходные. Фрезы с количеством режущих граней большим чем три выполняются исключительно под заказ, кроме специальных фрез — так называемых «стружколомов», или фрез типа «кукурузка». Эти фрезы хорошо выполняют черновую выборку в дереве и обрезку, оставляя после фрезерования лишь мелкую стружку, которая легко удаляется применяемыми на станках средствами пылеочистки — стружкопылесосами.

Для чистовой 3D обработки мы применяем конусные фрезы — в случае детализированной резьбы по дереву, если модель имеет рельеф с чередующимися тонкими гранями и впадинами. В других случаях, когда нет необходимости в применении фрез с малым радиусом торца, для финишной обработки детали мы используем концевые прямые фрезы со сферическим торцом.

Конусные фрезы для 3D фрезеровки

НаименованиеA — ∅BCD — ∅
3D.6.46.24.1646241
3D.6.46.22.2646222
3D.6.46.20.3646203
3D.6.60.24.1660241
3D.6.60.22.2660222
3D.6.60.20.3660203
3D.6.80.24.1680241
3D.6.80.22.2680222
3D.6.80.20.3680203
3D.8.60.34.1860341
3D.8.60.30.2860302
3D.8.60.25.3860253
3D.8.80.34.1880341
3D.8.80.30.2880302
3D.8.80.25.3880253
3D.10.75.50.11075501
3D.10.75.50.21075502
3D.10.75.50.31075503
3D.10.75.50.51075505
3D.10.100.44.110100441
3D.10.100.40.210100402
3D.10.100.35.310100353
3D.12.80.54.11280541
3D.12.80.50.21280502
3D.12.80.45.31280453
3D.12.100.54.112100541
3D.12.100.50.212100502
3D.12.100.45.312100453

Фрезы для 2D обработки с прямым торцом

НаименованиеA — ∅BCГрани
2D.6.46.20.2646202
2D.6.46.20.3646203
2D.6.60.30.2660302
2D.6.60.30.3660303
2D.6.80.40.2680402
2D.6.80.40.3680403
2D.6.100.60.36100603
2D.8.70.30.2870302
2D.8.70.40.3870403
2D.8.80.40.3880403
2D.8.100.50.28100502
2D.8.100.50.38100503
2D.10.100.50.210100502
2D.10.100.50.310100503
2D.12.80.40.21280402
2D.12.80.40.31280403
2D.12.100.50.212100502
2D.12.100.50.312100503

Фрезы стружколомы


НаименованиеA — ∅BCГрани
2S.6.46.20.3646203
2S.6.60.30.3660303
2S.6.80.40.3680403
2S.6.100.60.36100603
2S.8.70.40.3870403
2S.8.80.40.3880403
2S.8.100.50.38100503
2S.10.100.50.310100503
2S.12.80.40.31280403
2S.12.100.50.312100503

Фрезы со сферическим торцом

НаименованиеA — ∅BCD — ∅
1D.6.46.20.6646206
1D.6.60.30.6660306
1D.6.80.40.6680406
1D.8.70.30.8870308
1D.8.80.40.8880408
1D.8.100.50.88100508
1D.10.100.50.10101005010
1D.12.80.40.1212804012
1D.10.100.50.12121005012

Фасонные фрезы для 2D обработки

Используются фрезы, изготовленные из твердых сплавов или быстрорежущих сталей, с хвостовиками 3 мм и 4 мм для шпинделя АС-72/0,6 и 6÷8 мм, 10 мм и 12 мм для шпинделей с цангами типа ER .

Компрессионные фрезы для 2D обработки листовых материалов

Для высокопроизводительного раскроя листовых (плитных) материалов на станках с ЧПУ применяется специальный инструмент — компрессионные фрезы для ЧПУ станков.

Особенностью обработки компрессионными фрезами является отсутствие большого количества сколов на нижней и верхней грани заготовки — что достигается благодаря применению разнонаправленных ножей — нижняя часть фрезы имеет наклон режущих кромок в правую сторону, верхняя часть – в левую сторону, это обеспечивает направление вектора усилия резания к центру заготовки, при этом обрабатываемый листовой материал остается в стабильном состоянии и полностью отсутствует эффект отрыва или прижатия заготовки.

При достаточных возможностях станков с ЧПУ по мощности шпинделя, по силе стружкоотсоса и по безопасности фрезеровки, компрессионные фрезы оптимально применять при прорезке листового материала за один проход.

Заказ фрез для станков с ЧПУ и консультации по применению:

Режимы резания при фрезеровании

Расчет режимов фрезерования заключается в определении скорости резания, частоты вращения фрезы, и выбора подачи. При фрезеровании различают два основных движения: вращение фрезы вокруг своей оси — главное движение и перемещение заготовки относительно фрезы — движение подачи. Скорость вращения фрезы называют скоростью резания, а скорость перемещения детали — подачей. Скорость резания при фрезеровании — это длина пути (в м), которую проходит за 1 мин наиболее удаленная от оси вращения точка главной режущей кромки.

Скорость резания легко определить, зная диаметр фрезы и частоту ее вращения (число оборотов в минуту). За один оборот фрезы режущая кромка зуба пройдет путь, равный длине окружности, имеющей диаметр D:

l = πD, где l — путь режущей кромки за один оборот фрезы.

Длина пути

Длина пути, пройденная кромкой зуба фрезы в единицу времени,

L = ln = πDn, где n — частота вращения, об/мин.

Скорость резания

Принято обозначать диаметр фрезы в миллиметрах, а скорость резания в метрах в минуту (м/мин), поэтому написанную выше формулу можно записать в виде:

Частота вращения фрезы

В производственных условиях часто требуется определить необходимую частоту вращения фрезы для получения заданной скорости, резания. В этом случае используют формулу:

Подача при фрезеровании

При фрезеровании различают подачу на зуб, на оборот и минутную подачу. Подачей на зуб Sz называют расстояние, на которое перемещается заготовка (или фреза) за время поворота фрезы на один шаг, т. е. на угол между двумя соседними зубьями. Подачей на оборот S называют расстояние, на которое перемещается обрабатываемая деталь (или фреза) за время одного полного оборота фрезы:

Минутная подача

Минутной подачей Sм называют расстояние, на которое перемещается заготовка (или фреза) в процессе резания за 1 мин. Минутная подача измеряется в мм/мин:

Определение времени фрезерования детали

Зная минутную подачу, легко подсчитать время, необходимое для фрезерования детали. Для этого достаточно разделить длину обработки (т. е. путь, который должна пройти заготовка по отношению к фрезе) на минутную подачу. Таким образом, по величине минутной подачи удобно судить о производительности обработки. Глубиной резания t называют расстояние (в мм) между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное перпендикулярно обработанной поверхности, или толщину слоя металла, снимаемого за один проход фрезы.

Скорость резания, подача и глубина резания являются элементами режима резания. При наладке станка устанавливают глубину резания, подачу и скорость резания, исходя из возможностей «режущего инструмента, способа фрезерования обрабатываемого материала и особенностей обработки. Чем большее количество металла в единицу времени фреза снимает с заготовки, тем выше будет производительность фрезерования. Естественно, что производительность фрезерования при прочих равных условиях будет повышаться с увеличением глубины резания, подачи или скорости резания.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×