КОНЦЕВЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ФРЕЗЫ.

Такие фрезы широко применяют для фрезерования нешироких плоскостей, пазов и контурного фрезерования на станках с ЧПУ. Они бывают цельные, сварные встык и сборной конструкции. Сборные концевые фрезы оснащают зубьями из быстрорежущей стали или твердого сплава. Последние диаметром 10 – 25 мм делают с монолитной твердосплавной коронкой, которую припаивают к оправке. Цилиндрические концевые фрезы изготовляют двух типов: с цилиндрическим хвостовиком диаметром 3 – 20 мм и с коническим хвостовиком диаметром 14 – 63 мм. По ГОСТ 15086-69 и ГОСТ 4675-71 выпускают концевые обдирочные фрезы с коническим хвостовиком диаметром 25 – 80 мм со стружкоразделительными канавками на зубьях и с затылованными зубьями. В настоящее время разработаны конструкции концевых фрез с волновой передней поверхностью. Для станков с ЧПУ концевые фрезы применяют с неравномерным окружным шагом зубьев, чтобы исключить или уменьшить вибрации. Неравномерность окружного шага зубьев 4 – 6°. Такие фрезы имеют увеличенный угол наклона зубьев ω = 45 – 50°. Лучше его делать таким, при котором обеспечивается равномерность фрезерования. Для увеличения жесткости концевые фрезы должны иметь утолщение сердцевины к хвостовику. Для регулирования осевого размера концевых фрез в их торце устанавливается регулировочный винт. Концевые фрезы с коническим хвостовиком закрепляют в переходной втулке, имеющей резьбу на наружном диаметре и регулировочную гайку.

ТОРЦОВЫЕ ФРЕЗЫ

Торцовые фрезы применяют для обработки широких плоскостей. Такие фрезы имеют ряд преимуществ перед цилиндрическими.

1. При торцовом фрезеровании плоскостей большее число зубьев одновременно находится в работе вследствие большого угла контакта. При постоянной подаче на зуб увеличивается минутная подача и повышается производительность.

2. Торцовые фрезы обеспечивают более низкую шероховатость обработанной поверхности. У них имеются главные и вспомогательные режущие кромки. Главные расположены на цилиндрической поверхности и выполняют основную работу резания при снятии припуска, вспомогательные – на торцовой поверхности, режущие кромки лежат в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы. Они как бы являются чистовыми, удаляют небольшой объем металла и зачищают обработанную поверхность.

3. Их можно проектировать большего диаметра. Вследствие этогоувеличивается число зубьев фрезы. При постоянной подаче на зуб будет повышаться производительность. При одинаковой производительности уменьшается подача и нагрузка на каждый зуб фрезы, что приводит к повышению режущих свойств инструмента.

4. Фрезы большего диаметра имеют более жесткое крепление, что благоприятно отражается на повышении устойчивости, плавности работы и на увеличении стойкости инструмента.

5. Торцовые фрезы легче изготовлять сборной конструкции. Они позволяют более экономно расходовать дорогостоящий материал.

Торцовые фрезы подразделяют на концевые и насадные. Торцовые фрезы для обработки плоскостей главным образом выпускают насадными. Они подразделяются на насадные цельные с мелким и крупным зубом, сборные с зубьями из быстрорежущей стали и сборные, оснащенные пластинками из твердых сплавов.

Фрезы насадные цельныепо ГОСТ 9304—69 могут быть двух исполнений: с мелким зубом диаметром D = 40 – 100 мм, длиной 32 – 50 мм и с крупным зубом, имеющим D = 63 – 100 мм и длину 40 – 50 мм. Первые служат для чистовой, вторые для черновой обработки. Диаметр фрезы назначается с учетом ширины обрабатываемой поверхности. Передний угол у главных режущих кромок назначается с учетом качества обрабатываемого материала так же, как и для цилиндрических фрез. Для торцовых зубьев на 3 – 5° меньше. Задний угол цилиндрических зубьев в сечении, перпендикулярном к оси фрезы, α = 12 – 14⁰, для торцовых зубьев в сечении, перпендикулярном режущей кромке, α₁ = 8 – 10⁰ дует иметь в виду, что передние углы цилиндрических и торцовых зубьев ограничиваются углами их наклона.

Фрезы насадные с зубьями из быстрорежущей стали.Такие фрезы предназначены для фрезерования более широких плоскостей и по ГОСТ 1093-80 выпускаются диаметром D = 80 – 630 мм, длиной 36 – 85 мм. В случае необходимости такие фрезы можно изготовлять диаметром 1000 мм и более. Стандартные фрезы имеют число зубьев . При частом демонтировании зубьев резьба в корпусе сравнительно быстро срабатывается и корпус не может быть использован для дальнейшей работы. Поэтому для торцовых фрез большого диаметра крепление зубьев целесообразно производить поперечными клиньями или втулками со скосом и винтами. При всех способах крепления, зубья и пазы для них являются прямыми, что упрощает их изготовление.

Насадные фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава,применяют для скоростного фрезерования плоскостей. Стандартные фрезы имеют две разновидности, отличающиеся способом крепления зубьев. Их изготовляют по ГОСТ 9473—80 диаметром D = 80…630 мм с ножами или зубьями, имеющими напаянные пластинки из твердого сплава, которые крепятся в корпусе продольными рифлениями. Другие выпускают диаметром D = 100…630 мм, зубья которых закрепляют в корпусе продольным клином. В первом случае зуб представляет собой клиновидное тело с напаянной твердосплавной пластинкой в последнем – резец, на переднюю поверхность которого тоже напаяна пластинка из твердого сплава. Фрезы, оснащенные твердым сплавом, имеют режущие свойства и производительность обработки в 3—5 раз выше, чем быстрорежущие. Однако напайка пластинок имеет ряд недостатков. Вследствие разной теплопроводности и коэффициента линейного расширения твердосплавной пластинки и материала державки или основания зуба возникают дополнительные напряжения, при заточке появляются микротрещины. В результате от силового воздействия в процессе резания до 50 % напаянных пластинок выкрашивается и ломается. Инструменты с механическим креплением твердосплавных пластинок не имеют этих недостатков. В настоящее время широко применяют торцовые фрезы с многогранными сменными твердосплавными пластинками, имеющими механическое крепление на вставных державках. После изнашивания одной грани пластинку поворачивают относительно своей оси и в работу вводят следующую режущую кромку. Все рассмотренные конструкции торцовых фрез работают по схеме торцового лобового фрезерования, по которой каждый зуб фрезы срезает одинаковую глубину. При черновой обработке с большой глубиной резания, когда l = 20—25 мм, целесообразно применять фрезы со ступенчатой схемой резания, где общая глубина фрезерования t распределяется между тремя зубьями. Каждая ступень образуется отдельным зубом. Зубья в корпусе расположены так, что первый зуб лежит на наибольшем диаметре, но является самым высоким, т. е. имеет наименьший вылет от торца, а третий наименьший радиус, но является самым низким, имеющим больший торцовый вылет. Следующая группа зубьев расположена так же. Главный угол в плане φ = 60⁰, вспомога­тельный угол в плане φ₁ =15°. Ступенчатая схема резания позволяет не только снимать большой припуск, но и снижать уровень вибраций и повышать стойкость инструмента. По ступенчатой схеме резания выпускают торцовые фрезы сборной конструкции как с зубьями из быстрорежущей стали, так и с ножами, оснащенными твердым сплавом, в том числе и со сменными пластинками. Более прогрессивными являются торцовые фрезы со спирально-ступепчатой схемой фрезерования. Сущность ее состоит в еще большем разделении срезаемого припуска за счет образования большего числа ступеней каждым зубом фрезы. Для чистового и тонкого фрезерования плоскостей деталей из закаленных сталей, твердого чугуна и других хрупких материалов в настоящее время применяют торцовые фрезы, оснащенные сверхтвердыми композиционными материалами. Такие фрезы делают насадными и концевыми. Кроме цилиндрических и торцовых в металлообработке широко применяют другие типы фрез: дисковые, пазовые, прорезные, отрезные, угловые, шпоночные. Их используют для фрезерования различных прямоугольных пазов, прорезки неглубоких узких шлицев, для отрезки прутков и разрезки заготовок, для фрезерования стружечных канавок у инструментов и шпоноч­ных пазов в деталях машин. Все эти фрезы имеют некоторые разновидности, конструктивные и геометрические особенности. Работа этих фрез почти не отличается от работы цилиндрических и торцовых фрез. Основные конструктивные элементы этих фрез определяют в основном так же, как и цилиндрических и торцовых фрез.