фрези

Призначення і типи фрез

Фрезерування вважається одним з найпопулярніших методів обробки. За рівнем продуктивності фрезерування перевищує стругання і в умовах великосерійного виробництва поступається лише зовнішньому протягування. Кінематика процесу фрезерування відрізняється швидким обертанням інструменту навколо його осі і повільним рухом подачі. Рух подачі при фрезеруванні може бути прямолінійно-поступальним, обертальним, або гвинтовим. При прямолінійному русі подачі фрезами проводиться обробка різних циліндричних поверхонь: площин, різних пазів і канавок, фасонних циліндричних поверхонь (рис. 84).

Рис. 84. Схеми фрезерування
При обертальному русі подачі фрезеруванням обробляються поверхні обертання, а при гвинтовому русі подачі — різні гвинтові поверхні, наприклад, стружкові канавки інструментів, западини косозубих коліс і т. П.
Фреза собою являє вихідне тіло обертання, яке в процесі обробки торкається поверхні деталі, і на поверхні якого утворені ріжучі зуби. Форма початкового тіла обертання залежить від форми обробленої поверхні і розташування осі фрези щодо деталі. Змінюючи положення осі інструменту щодо обробленої поверхні, можна спроектувати різні типи фрез, які призначені для виготовлення заданої деталі.
Головні частини фрез і деталі їх частини яка ріже показані на рис. 85.

Рис. 85. Деталі фрез
Різноманітність операцій, що виконуються на фрезерувальних верстатах, зумовило різноманітність типів, габаритів і форм фрез.

циліндричні фрези

Циліндричні фрези використовуються на горизонтально-фрезерних верстатах під час обробки площин. Ці фрези можуть бути з прямими і гвинтовими зубами. Фрези з гвинтовими зубами працюють повільно; вони повсюдно використовуються на виробництві. Фрези з прямими зубами застосовуються тільки для обробки вузьких площин, де плюси фрез з гвинтовим зубом не роблять істотного впливу на процес різання. Під час роботи фрез циліндричних форм з гвинтовими зубами з’являються осьові зусилля, які при куті нахилу зуба ОМЕГА = 30 -: — 45 * можуть досягати істотної величини. З цієї причини використовують циліндричні здвоєні фрези (рис. 86), у яких гвинтові ріжучі зуби мають досить різноманітне напрямок нахилу. Це дає можливість зрівняти осьові зусилля, діючі на фрези, в процесі різання. У стикувальному місці фрез передбачається перекриття різальних крайок однієї фрези ріжучими крайками інший. Циліндричні фрези виготовляються з швидкорізальної сталі, а ще обладнуються пластинками з твердого сплаву, плоскими і гвинтовими.

Рис. 86. Циліндричні здвоєні фрези

торцеві фрези

Торцеві фрези широко використовуються при обробці площин на вертикально-фрезерних верстатах. Ось їх ставиться перпендикулярно обробленої площини деталі. На відміну від фрез циліндричних форм, де всі крапки ріжучих крайок є профілюючими і створюють оброблену поверхню, у торцевих фрез тільки вершини ріжучих крайок зубів є профілюючими. Торцеві кромки для різання є допоміжними. Головну роботу різання виконують бічні кромки для різання, розміщені на поверхні з зовнішнього боку.
Так як на кожному зубі тільки вершинні зони різальних крайок є профілюючими, форми різальних крайок торцевої фрези, необхідної для обробки рівній поверхні, бувають найрізноманітнішими. На практиці знаходять використання торцеві фрези з ріжучими крайками в формі ламаної лінії або окружності. Причому кути в плані Ф на торцевих фрез можуть змінюватися в широких межах. Дуже часто кут в плані Ф на торцевих фрез приймається рівним 90 ° або 45-60 °. З точки зору стійкості фрези його розумно підбирати самій менші за розміром, що забезпечує достатню вібраційна стійкість процесу різання і задану точність обробки деталі.
Торцеві фрези забезпечують плавну роботу навіть при невеликій величині припуску, так як кут контакту з заготівлею у торцевих фрез не залежить від величини припуску і встановлюється шириною фрезерування і діаметром фрези. Торцовая фреза може бути більш масивною і жорсткою, якщо порівнювати з циліндричними фрезами, що дозволяє зручно розміщувати і надійно кріпити ріжучі деталі і обладнати їх твердими сплавами. Торцеве фрезерування забезпечує в більшості випадків велику продуктивність, ніж циліндричний. З цієї причини зараз більшість робіт з фрезерування площин робиться торцовими фрезами.

дискові фрези

Дискові фрези пазові, 2-ух- і тристоронні (рис. 87) застосовуються при фрезеруванні лазів і канавок. Пазові дискові фрези мають зуби виключно на циліндричній поверхні ‘і призначаються для обробки відносно неглибоких пазів (рис. 87, а). Для зниження тертя по торцях на пазових фрез передбачається додатковий кут в плані ф1, близько 30 ‘, т. Е. Товщина фрези робиться на периферії більше, ніж в центрі у маточини. Визначальним елементом пазової фрези вважається її товщина, яка робиться з допуском 0,04-0,05 мм. У міру сточування зубів, в результаті поднутренія, товщина фрези зменшується. Але це не має практичного значення, так як величина зменшення невелика.

Рис. 87. Дискові фрези для обробки пазів
Дискові двосторонні (рис. 87, б) 0 тристоронні (рис. 87, в) фрези мають зуби, розміщені не тільки на циліндричній поверхні, але і на одному або двох торцях. Основні кромки для різання розміщуються на циліндрі. Бічні кромки для різання, розміщені на торцях, приймають невелике участь в різанні і є допоміжними. Дискові фрези мають прямі або похилі зуби. У фрез з прямими зубами на торцевих крайках передні кути дорівнюють нулю, що погіршує умови їх роботи. Щоб отримати у двосторонніх фрез на крайках збоку позитивні передні кути, використовуються фрези з похилими зубцями. З тією ж метою тристоронні фрези здійснюються з різноспрямованими зубцями (рис, 87, г). Вони працюють усіма зубами, розміщеними на циліндрі. На торцях ж половина зубів, що мають негативні передні кути, зрізана.
Втім ці фрези мають великий продуктивністю, не звертаючи уваги на частково зрізані зуби.
Для прорізання вузьких пазів і шліців на деталях, а ще розрізання матеріалів використовуються тонкі дискові фрези, які називають пилами. У подібних фрез по черзі то з одного, то з іншого торця заточуються фаски під кут 45 *. Фаска зрізає в більшості випадків 1 / 5-1 / 3 довжини кромки різання. З цієї причини кожен зуб зрізає стружку, ширина якої менше ширини прорізується паза. Це дає можливість більш вільно розміщуватися стружці в западині зуба і покращує її відведення. При ширині зрізу, рівною ширині паза, торці стружки контактують з бічними сторонами прорізується паза, що ускладнює вільне завивання і розташування стружки в западині зуба і може привести до заклинювання зуб і виходу з ладу фрези.

кутові фрези

Рис. 88. Кутові фрези
Кутові фрези (рис. 88) застосовуються при фрезеруванні кутових пазів і похилих площин. Однокутові фрези (рис. 88, а) мають кромки для різання, розміщені на конусоподібної поверхні і зрізі. Двухуглові фрези (ріс.88, б) мають кромки для різання, розміщені на 2-ух сусідніх конусоподібних поверхнях. Кутові фрези знаходять просто величезна застосування в інструментальному виробництві для фрезерування стружкових канавок самих різних інструментів. Під час роботи однокутові фрезами з’являються осьові зусилля різання, так як зрізання заготовки з металу проводиться як правило ріжучими крайками, розміщеними на конусоподібної поверхні. У двухуглові ж фрез осьові зусилля, що з’являються під час роботи 2-ух сусідніх кутових крайок зуба, кілька заповнюють один одного, а під час роботи симетричних двухуглові фрез (рис. 88, в) вони обопільно врівноважуються. З цієї причини двухуглові фрези працюють більш повільно. Кутові фрези малих розмірів виготовляють кінцевими (рис. 89) з циліндричним або конусоподібним хвостовиком.

Рис. 89. Кінцева кутова фреза
Товщина зрізу кутових фрез змінюється по довжині кромки. Вона має максимальне значення на верхівці зуба і стає менше при видаленні від неї, уздовж кромки різання, т. Е. При зменшенні радіусу даної точки кромки. Це призведе до того, що ділянками крайок, розташованими у малих торців, можуть зрізати невеликі товщини зрізу, співмірні з радіусом округлення кромки різання. Це погано відбивається на характері протікання процесу різання, оскільки при істотних негативних передніх кутах на радіусі округлення в зоні контакту спостерігаються істотний нагрів, чималі зусилля і швидкоплинний знос інструменту. Щоб на таких ділянках забезпечити нормальні робочі умови, розумно зробити менше число работающі х зубів удвічі, зрізуючи їх через один зуб. Необхідність зменшення числа зубів на малих діаметрах іноді викликається тим, що під час проектування кутових фрез виникають труднощі в підборі числа зубів, В зоні, що розташувалася ближче до центру складно буває розташувати число зубів, яка дорівнює кількості зубів на верхівці фрези. Це можна пояснити суттєвою різницею в окружних кроках зуб на найбільшому і найменшому діаметрах фрези. Зуби, розміщені на меншому діаметрі, виходять невеликими по висоті, що може привести до забивання канавок стружкою. Вершину кутовий фрези потрібно закругляти щоб не було швидкого зносу.

кінцева фреза

Рис. 90. Кінцева фреза
Кінцеві фрези (рис. 90) використовуються для обробки глибоких пазів в корпусних деталях контурних виїмок, уступів, взаємно перпендикулярних площин. Кінцеві фрези в шпинделі верстата фіксуються конусоподібним або циліндричним хвостовиком. У даних фрез головну роботу різання виконують основні кромки для різання, розміщені на циліндричній поверхні, а підсобні торцеві кромки для різання тільки зачищають дно канавки. Такі фрези, в основному, виготовляють з гвинтовими або похилими зубцями. Похилий кут зубів доходить до 30-45 *. Діаметр кінцевих фрез підбирають меншим (до 0,1 мм) ширини канавки, оскільки при фрезеруванні зустрічається розбивання канавки.

шпонкові фрези

Варіацією кінцевих фрез є шпонкові двухзубие фрези (рис. 91). Розглянуті шпонкові фрези, схоже свердла, можуть занурюватися в матеріал заготовки при осьовому русі подачі і висвердлюють отвір, а потім рухатися уздовж канавки. У момент осьової подачі головну роботу різання виконують торцеві кромки. Одна з них повинна доходити до осі фрези, щоб забезпечити свердління отвору.

Рис. 91.Шпоночние фрези
Переточування подібних фрез проводиться по задніх поверхнях торцевих крайок, з цієї причини при переточуваннях їх діаметр зберігається постійним.

Фрези для обробки Т-образних пазів

Для обробки Т-образних пазів, часто зустрічаються в верстатобудуванні, використовують Т-образні фрези (рис. 92).

Рис. 92. Фреза для обробки Т-образних пазів
Вони працюють у важких умовах і часто можуть поламатися, що пояснюється утрудненим відведенням стружки. Кожен зуб працює 2 рази за один оборот фрези. Такі фрези виконуються з різноспрямованими зубами і мають поднутренія з кутом Ф1 = 1 ° 30 ‘-: — 2 * на двох торцях. Для поліпшення умов розміщення стружки роблять заточку фасок на зубах то з одного, то з іншого торця під кут 30 ° і шириною 0,5 мм.

фасонні фрези

Фасонні фрези отримали велике поширення під час обробки дуже різних фасонних поверхонь. Плюси використання фасонних фрез дуже сильно з’являються під час обробки заготовок з великим відношенням довжини до ширини фрезеруемих поверхонь. Короткі фасонні поверхні в умовах великосерійного виробництва краще обробляти протягуванням.
Фасонні фрези по конструкції зубів діляться на фрези з затилованнимп зубами і фрези з загостреними (острозаточеннимі) зубами.

Рас. 93. фасонная затилованние фреза
Фасонні затилованія фрези (рис. 93) мають плоску передню поверхню, по якій Переточувати під час експлуатації. Нової і переточенной фрезою можна обробляти теже самі деталі, якщо форма фасонної кромки різання при переточуваннях не змінюється. Це забезпечується за рахунок вибору відповідної форми задньої зубної поверхні фрези.
Задня поверхня зуба затилованние фрези з переднім кутом V = 0 — це сукупність фасонних різальних крайок, постійних за формою і розташованих в радіальних площинах Р на самих різних відстанях від осі фрези. При переході від передньої площини нової фрези до спинки зуба відстань від осі до кромки різання роблять менше, щоб забезпечити отримання позитивних задніх кутів на частини яка ріже. Фасонні фрези з гострими зубами (рис. 94), на відміну від затилованних фрез, заточують по задніх поверхнях зубів. Гострі фасонні фрези дають більш чисту поверхню, мають дуже високу стійкість якщо порівнювати з затилованнимі фасонними фрезами. Втім виготовлення і переточування таких фрез вимагають спеціалізованих пристроїв і копіювальних пристроїв, які забезпечують отримання точного контуру фасонних різальних крайок як під час їх виготовлення, так і при їх перетачіваніі. З цієї причини фасонні фрези з гострими зубами використовуються в умовах великосерійного і широкого виробництва.

Рис. 94. фасонная фреза з гострими зубами
Знаходять використання також збірні фасонні фрези, у яких необхідний фасонний профіль створюється як огинає крива до сукупності звичайних за формою крайок індивідуальних її ріжучих елементів. Так на рис. 95 приведена конструкція збірної фасонної фрези з округлими пластинками твердого сплаву для обробки профілю ЖД коліс. Фреза складається з корпусу, в пазах якого фіксуються рейки 2 із закріпленими на них округлими твердосплавними пластинами діаметром 12-16 мм. Для отримання потрібної чистоти обробленої поверхні гнізда під пластинки на сусідніх рейках зміщені по відношенню один до одного на 1,5-2,0 мм.

Рис. 95.Сборная фасонная фреза

Фрези по металу: види і призначення інструментів

Фреза по металу — це особливий інструмент, завдяки якому ріжуть металеві заготовки. Це робиться за допомогою поступально-обертальних рухів. Цей вид має величезну кількість різних видів, через що спектр виконуваних операцій з його допомогою величезний.
Сьогодні ми розповімо робочий принцип подібного інструменту і дізнаємося, які є види фрез по металу.

• Призначення фрез по металу
• Класифікація
• Різновиди і використання

• дискові
• торцеві
• Решта типів інструментів

Призначення фрез по металу

Саме сама фреза — це початкова частина руху, і під час обробки заготовки межує з її поверхнею. Цей інструмент відрізняється достатньою кількістю видів поверхні для роботи.
Тому, що є різні типи фрез по металу, вибірку матеріалу можна виконувати навіть на дуже складних ділянках. Однак при цьому дуже і дуже важливо підібрати той чи інший вид інструменту, а ще спосіб його подачі. Він може бути поступально-обертальним, гвинтовим і т. Д.
Кромки для різання виконуються на основі подібних матеріалів, як:

• деякі сорти стали;
• тверді сплави;
• алмази;
• кераміка;
• кардная дріт і т. д.

Далі ми будемо розглядати основні типи фрез, що призначаються для обробки заготовок з металу і їх специфічні особливості.

Класифікація

Фрези по металу друг від друга відрізняються за такими ознаками:

• по розміщенню власних ріжучих частин (або зубів);
• за типом заточування;
• в напрямку (гвинтові, похилі або інші);
• по конструкції (складові, збірні або монолітні);
• за матеріалом;
• по кріпленню інструментів для різання.

Існує більше видів з урахуванням різних властивостей, втім перераховувати всі підряд цілком достатньо довго.

Різновиди і використання

Кожен вид фрези використовується виключно на певному технологічному етапі обробки матеріалів. Все тут залежить від того, яка поставлена ​​задача.
Наприклад, циліндричні бувають двох варіантів:

• гвинтові;
• з прямими зубами.

Останній вид використовується для більш звичайних завдань і переважно на вузьких обмежених ділянках. А ось фрези з ріжучими гвинтовими частинами мають більш універсальне призначення.
Але оскільки осьові зусилля можуть бути істотними, то використання подібного інструменту обмежена похилим кутом ріжучої грані, а це не більше 450. Саме в подібних випадках потрібна ставити циліндричні здвоєні інструменти. Таке виконання характерно тим, що в процесі обробки матеріалів ріжучі частини перекривають місце стику половин.

дискові

Головна відмінна риса подібних інструментів полягає в тому, що в них ріжучі грані можуть бути розташовані як з однієї, так і з двох сторін. Розмір конструкції визначає специфіку обробки матеріалу. Вона може бути підготовчої грубої або чистової фінішної. Також дискові фрези можуть застосовуватися в непростих умовах, наприклад, при дуже високій вібрації або якщо є складність відведення стружки металу.
Області використання такі:

• обрізка заготовок з металу;
• прорезка пазів;
• зняття фасок;
• вибірка матеріалу на вузькому сегменті і т. д.

Інструменти дискового типу мають такі різновиди:

• відрізні;
• прорізні;
• пазові;
• для нарізування з 2 або 3 сторін.

У пазових конструкцій зуби розташовані тільки на циліндричній поверхні, вони використовуються лише для обробки неглибоких пазів. Фрези двосторонні крім торцевих зубів обладнані зубами, розташованими на поверхні.
Тристоронні дискові вироби відрізняються тим, що зуби розміщуються не тільки на 2-ух торцях, але також і на поверхні.
Не звертаючи уваги на те що на подібних інструментах часто зуби зрізані, вони володіють великою продуктивністю. Так, щоб на заготовках прорізати вузькі пази або шліци, використовують тонкі фрези, які називаються пилами. На них починають заточувати фаски то з одного торця, то з іншого. Фаска часто зрізає половину довжини кромки різання, завдяки чому кожен зуб знімає стружку шириною менше ширини прорізується паза. За рахунок цього стружка здатна вільно перебувати в зубної западині, ставати краще її відведення.
А якщо зріз по ширині буде відповідати пазу, то торці стружки будуть контактувати зі сторонами прорізується паза по обох боках. Все це кілька ускладнить вільне розташування стружки в зубної западині, а сама фреза може поламатися.

торцеві

Подібні інструменти переважно застосовуються для обробки виробів з плоскою або ступінчастою поверхнею. Встановлювати його слід тому, щоб поздовжня вісь розташовувалася перпендикулярно поверхні, схильною до обробки.
Специфічна особливість торцевих інструментів — це те, що на ділянці їх зачеплення за заготівлею зуби мають дуже високу щільність. За рахунок цього матеріал можна обробляти рівномірно і на великій швидкості. А додаткові торцеві кромки дають можливість зробити поверхню більш «частою» під час обробки за допомогою верстата для фрезерувальних робіт.
Ці кромки виконують додаткові функції, а ось головна робота робиться за допомогою загострених країв по обох боках, які розташовані зовні деталі. І навіть з урахуванням невеликої величини припуску це дає можливість зробити роботу досить рівно. Це можна досягти за рахунок того, що кут торкання у торцевих фрез з матеріалом залежить від діаметра інструмента для різання, а ще ширини процесу фрезерування.
Якщо зіставляти торцеву з циліндричної, то вона більша і жорстка. Ріжучі інструменти добре закріплені і зручно розташовані.
\
Торцевої вид фрезерування має хорошу продуктивність, і на даний момент більшість площин, які схильні до фрезеруванні, обробляються власне аналогічним способом.

Решта типів інструментів

Черв’ячні фрези мають нестандартну область використання. В даному випадку матеріал обробляється за допомогою методу Обкатился. Вибірка заготовок робиться в процесі точкового торкання їх фрезою. Залежно від напрямку їх гвинтів вони можуть бути правими або лівими, також вони бувають одно- або ж многозаходная, цільними або збірними, мати шліфовані або нешліфовані зуби.
Кінцеві вироби використовуються з метою обробки уступів, пазів і не тільки. Їх хвостовкі можуть мати циліндричну або конусоподібну форму. Також вони призначені для попередньої обробки матеріалів (з великими зубами) або ж фінішної, з дуже маленькими зубами. Як правило оснащуються знапаяними ріжучими пластинами або бути монолітними.
Обдирні кінцеві інструменти застосовуються для обробки кованих або литих сплавів. А за допомогою шпонкових виробів робиться вибірка Т-профілів. Вони мають два зуба, один при цьому знаходиться на кінці, а другий — в середині. Параметри зони вибірки заготовки визначаються інтервалом між ними.

Головна робота (різання) проводиться за допомогою основних різальних крайок, розташованих на циліндричній поверхні. А за допомогою додаткових ріжучих кромок виконують зачистку дна канавки, зуби дуже часто похилі або ж гвинтові.

Ще 1 вид аналогічного інструменту — відрізній. За їх допомогою роблять повну або часткову обрізку заготовок з металу. Кромки для різання розташовані лише на верхніх гранях зубів, а ось на крайках їх немає.
Залежно від розмірів зубів, відрізні фрези бувають:

• великими;
• середніми;
• дуже маленькими.

При цьому дуже маленькі і середні застосовуються для обрізки стали і чавуну, а великі — для обробки легких магнієвих, алюмінієвих і інших сплавів.
Для обробки вироби з металів дуже часто майстри застосовують власне фрезу. При цьому вона може бути одночасно обладнана декількома різновидами зубів, різальних крайок або лез. Цей інструмент як правило має різні профілю, форми, типи, розміри та області використання. Певні види фрез по металу і особливості їх використання та роботи ми вже розглянули вище.