Разновидности фрез и их геометрия.

Среди всех видов лезвийного инструмента фрезы выделяются наибольшим разнообразием. Все фрезы по конструкции или форме зуба бывают двух типов (рисунок 13): фрезы с остроконечными зубьями (острозаточенные фрезы), в которых образующая задней поверхности-прямая линия (рисунок 13 а); фрезы с затылованными зубьями (затылованные фрезы), в которых задняя поверхность образована спиралью Архимеда (рисунок 13 б).

Рисунок 13. Виды фрезерования

Фрезы изготавливают с мелким и крупным зубом. При мелком зубе уменьшается объём стружечной канавки и снижается допустимая нагрузка на зуб. Поэтому при черновой обработке применяют фрезы с крупным зубом, а фрезы с мелким зубом - для чистовой обработки.

Фрезы делятся: а) по месту расположения режущих зубъев на корпусе-цилиндрические (рисунок 13 а), торцевые (рисунок 13 г, д), дисковые-односторонние (отрезные), двух- и трехсторонние (рисунок 13 б), кольцевые (рисунок 13 в), фасонные (рисунок 13 е), угловые – одноугловые,, двухугловые, червячные и др.; б) по направлению зубьев относительно оси – прямозубые - (рисунок 13 б, г), со спиральным зубом - > 0 (рисунок 13 а, в, г); по способу установки на станке - насадные - (рисунок 13 а, б, е), устанавливаемые на оправку, причем для обработки многих поверхностей на одной оправке может быть закреплен набор фрез (до 6 шт), хвостовые (рисунок 13 в, г, д) - с коническим или цилиндрическим хвостовиком, закрепляемые непосредственно в шпинделе станка или при помощи цанги.

По виду инструментального материала-быстрорежущие твердосплавные, алмазные, эльборовые.

По конструкции - цельные (обычно из быстрорежущей стали), с напайными пластинами (твердосплавные), с круглыми и многогранными неперетачиваемыми пластинами, вставными (рисунок 13 в, г, д) зубьями.

Все многочисленные операции фрезерования можно разделить на два основных типа: цилиндрическое фрезерование - когда резание производится зубьями расположенными на цилиндрической образующей (рисунок 13 б) торцовое фрезерование - осуществляется зубьями, которые находятся на торцевой части фрезы (рисунок 13 а).

Другие разновидности фрезерования являются комбинациями этих двух типов. Поэтому рассмотрим геометрические параметры торцевой и цилиндрической фрез.

Цилиндрические фрезы применяют для обработки плоскостей на горизонтально - фрезерных станках и изготавливаются диаметром , длиной цельной и сборной конструкции.

Геометрические параметры фрезы (рисунок 14) характеризуют:

1) передний угол (, находящийся в главной секущей плоскости А-А-между касательной к передней поверхности в точке лезвиях и радиусом фрезы в той же точке.Обычно измеряют угол в торцовой плоскости , а затем определяют по зависимости ;

2) угол - угол наклона винтовой линии (;

3) задний угол , измеряемый в торцовой плоскости-угол между касательной к задней поверхности и касательной к окружности, образованной вращением точки x вокруг оси фрезы.Угол назначают в пределах .

В процессе резания точка x кроме вращательного движения участвует и в движении подачи S и траектория движения этой точки-циклоида. Однако всегда , и поэтому циклоиду приближенно заменяют окружностью, что и нашло отражение в определении заднего угла .

Рисунок 14. Геометрия цилиндрической и торцевой фрезы

Торцовые фрезы также применяют для обработки плоских поверхностей на вертикальных и горизонтально-фрезерных станках. Они обеспечивают более высокую производительность, чем цилиндрические, и поэтому более широко применяются. Каждый зуб торцовой фрезы (см.рисунок 13 д и 14 а) можно рассматривать как проходной токарный резец, имеющий главную режущую кромку с главным углом в плане и вспомогательную с углом . Сопряжение главной и вспомогательной кромок выполняется в виде переходной режущей кромки под углом или в виде радиуса - во фрезах с многогранными пластинами, как у резцов. Угол в зависимости от жесткости системы выбирается в пределах . Диаметр фрезы D должен быть примерно на 20% больше ширины фрезерования (см.рисунок 13 д). Цельные торцовые фрезы изготовляются диаметром , а сборные (с зубьями из быстрорежущей стали и твердых сплавов) . Широко применяются торцовые фрезы с многогранными твердосплавными пластинами, а также зубьями из СТМ.

Зубья фрезы изготавливают из быстрорежущей стали Р6М3, Р6М5К5, Р9К10, Р14К5Ф5, а также твердых сплавов ВК8, ВК10, Т14К8. Для повышения износостойкости фрез на рабочие поверхности фрез наносят многослойные износостойкие покрытия на установках “Була”.