Классификация и конструкция основных типов фрез
Весьма широкий диапазон фрезерных работ обуславливает многообразие режущего инструмента, применяемого на фрезерных станках.
Фрезы классифицируют по следующим признакам:
форме и назначению (см. рис. 60) - цилиндрические (а–в), торцовые (г, д), концевые (е), шпоночные (ж), дисковые (з, и), отрезные (к), угловые (л), фасонные (м–о), резьбовые, червячные и др;
конструкции зубьев – острозаточенными и затылованными;
направлению зубьев – прямыми, наклонными, винтовыми, равнонаправленными;
конструкции фрезы – цельные (см. рис. 60, а, е, з) или сборные с напаянными и вставными зубьями (см. рис. 60, б, в, д, и);
способу крепления – насадные (см. рис. 60, а–д, з–о), концевые с коническим (см. рис. 60, ж) или цилиндрическим (см. рис. 60, е) хвостовиком;
материалу режущей части – из быстрорежущей стали, твердых сплавов, металлокерамики, сверхтвердых материалов.
а б в г
|
|||
д
|
е
|
ж
|
з и
|
к л м н о
|
|||
Рис. 60. Основные типы фрез
Цельные фрезы изготовляют из инструментальных сталей, корпуса напайных фрез – из конструкционных сталей; на рабочие части зубьев фрез преимущественно припаивают пластинки из быстрорежущих сталей и твердых сплавов.
Основные виды и схемы фрезерования
На фрезерных станках обрабатывают горизонтальные, вертикальные и наклонные плоскости, фасонные поверхности, фрезеруют пазы, шпоночные канавки, зубья прямозубых и винтовых цилиндрических зубчатых колес, обрабатывают сложные поверхности набором фрез, нарезают резьбу.
Горизонтальные плоскости фрезеруют цилиндрическими и торцовыми фрезами, что может производиться двумя методами. Если направление вращения фрезы и перемещение заготовки не совпадают (рис. 61, а), нагрузка на зуб увеличивается постепенно, так как толщина среза изменяется от нуля при входе зуба в обрабатываемый металл до максимума при выходе зуба из металла. Такой метод фрезерования называется встречным фрезерованием. Зуб работает «из-под корки», подламывает и выбрасывает ее из зоны резания, что очень важно при обработке заготовок, имеющих литейную корку, наклеп и окалину. Недостатками встречного фрезерования являются: во-первых, зуб фрезы, прежде чем врезается в обрабатываемый металл, некоторое время скользит по поверхности резания, упрочненной в результате пластических деформаций при резании предыдущим зубом. Это приводит к изнашиванию зубьев фрезы. Во-вторых, усилие резания, направленное вверх, стремится оторвать заготовку от стола, что при больших сечениях среза приводит к вибрации и ухудшению шероховатости обработанной поверхности.
а
|
б
|
Рис. 61. Методы фрезерования
Если направление вращения фрезы и перемещение заготовки совпадают (рис. 61, б), зуб сразу подвергается максимальной нагрузке. Усилие резания прижимает заготовку к столу. Такой метод фрезерования называется попутным фрезерованием. Если на поверхности обрабатываемой заготовки имеется корка упрочненного металла, то это может привести к резкому снижению стойкости фрезы. Но при отсутствии корки этот метод фрезерования обеспечивает большую стойкость фрезы, малую шероховатость обработанной поверхности и меньший расход энергии.
Таким образом, при черновой обработке, когда снимается большой объем металла, а на поверхности заготовки возможна корка упрочненного металла, целесообразно применять встречное фрезерование, а при чистовой обработке – попутное.
Обработку заготовок на фрезерных станках с ЧПУ производят попутным и встречным фрезерованием с одинаковой точностью, так как в коробках подач предусмотрено устройство для выбора зазоров.
На рис. 62 показаны схемы основных видов обработки заготовки на горизонтально- и вертикально-фрезерных станках.
Горизонтальные плоскости фрезеруют цилиндрическими фрезами на горизонтально-фрезерных станках (рис. 62, б) или торцовыми фрезами на вертикально- и продольно-фрезерных станках (рис. 62, в).
Вертикальные плоскости фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках торцовыми (рис. 62, а) или дисковыми (рис. 62, д) фрезами, на вертикально-фрезерных станках – концевыми фрезами (рис. 62, г).
Наклонные плоскости и скосы, если они широкие, обрабатывают на вертикально-фрезерных станках с поворотной шпиндельной головкой торцовой или концевой фрезами (рис. 62, е). Узкие наклонные поверхности на горизонтально-фрезерных станках обрабатывают угловыми фрезами (рис. 62, д).
Прямоугольные пазы и уступы фрезеруют соответственно дисковыми двух- или трехсторонними фрезами (рис. 62, ж, и) на горизонтально-фрезерных или концевыми – на вертикально-фрезерных станках (рис. 62, з, к).
Пазы Т-образные и типа “ласточкин хвост” обрабатывают на вертикально-фрезерных станках (рис. 62, р, м): сначала фрезеруют прямоугольный паз концевой фрезой, а затем окончательно концевой фрезой соответствующего профиля.
Шпоночные пазы открытые и сегментные обрабатывают на горизонтально-фрезерных станках дисковыми фрезами (рис. 62, о), а закрытые – на вертикально-фрезерных станках концевыми или шпоночными фрезами (рис. 62, п).
Фасонные поверхности обрабатывают фасонными фрезами соответствующего профиля, преимущественно на горизонтально-фрезерных станках (рис. 62, л).
а б в г
|
||
д
|
|
е
|
ж
|
з
|
|
и
|
к
|
|
л
|
м
|
|
н о п р
|
||
Рис. 62. Основные схемы фрезерования поверхностей
Комбинированные поверхности, представляющие собой сочетания горизонтальных, вертикальных и наклонных плоскостей, а иногда и криволинейных поверхностей, фрезеруют набором фрез на горизонтально- и продольно-фрезерных станках (рис. 62, н).
Цилиндрические зубчатые колеса фрезеруют на горизонтально-фрезерных станках дисковыми модульными фрезами или на вертикально-фрезерных станках модульными пальцевыми фрезами (см. рис. 64, а).