Фреза по металлу представляет собой инструмент, предназначенный для резки заготовок из металла. Работа его осуществляется при помощи поступательно-вращательных движений. Непосредственно сама фреза является исходной частью вращения, которое соприкасается с поверхностью заготовки в процессе обработки. Для этого инструмента характерно наличие большого количества разновидностей рабочей поверхности. Самыми распространенными считаются торцевые, отрезные, шпоночные, дисковые, пазовые, концевые и угловые фрезы.

• по месту нахождения режущих частей;
• по направлению (винтовые, наклонные и т. д.);
• по креплению режущих элементов;
• по их заточке;
• по конструкции инструмента (сборный, монолитный, составной);
• по их материалу.

Цилиндрические фрезы

Такой тип используется для горизонтально-фрезерных станков, предназначенных для обработки плоскостей. Цилиндрические фрезы могут быть:

• с винтовыми зубьями;
• с прямыми зубьями.

Инструмент с винтовыми зубьями работает довольно плавно и его широко используют на предприятиях. Фрезы, имеющих прямые зубья, применяют только для обработки узких плоскостей, где достоинство инструмента с винтовыми зубьями не оказывает на процесс резания большого влияния. Изготавливается такой вид из быстрорежущей стали и оборудован в основном винтовыми, твердосплавными или плоскими пластинками.

Торцовые фрезы

Этот вид применяется чаще всего для обработки плоскостей на вертикально-фрезерных устройствах. В отличие от цилиндрического типа, где фреза является профилирующей и образует поверхности детали, у торцевого вида рабочими остаются вершины острых кромок зубьев.

Сами торцевые кромки являются дополнительными, а основная работа осуществляется боковыми заостренными кромками, которые находятся снаружи этой детали. Даже имея небольшую величину припуска, такой инструмент обеспечивает довольно ровную работу. Это происходит из-за того, что угол соприкосновения у торцевых фрез с обрабатываемой деталью зависит не от показателя припуска, а от диаметра режущего инструмента и ширины процесса фрезерования.

По сравнению с цилиндрическим типом, торцовая фреза является более жесткой и массивной . Это обеспечивает удобство размещения и надежность закрепления режущих элементов и оснащение их твердыми сплавами. Торцовое фрезерование характеризуется гораздо большей производительностью. Именно поэтому на сегодняшний день работы по фрезерованию плоскостей осуществляются торцовыми видами инструмента.

Дисковые фрезы

Этот вид представляет собой необходимое и современное оборудование, которое используется при фрезеровании канавок и пазов. Дисковый инструмент бывает трех видов:

• пазовый;
• двусторонний;
• трехсторонний.

У пазовых дисковых фрез зубья располагаются только на цилиндрической поверхности и используют их для обработки неглубоких пазов. Двусторонние дисковые фрезы, кроме зубьев, расположенных на торце, имеют зубья, находящиеся на поверхности. Особенностью трехсторонних дисковых инструментов является то, что зубья находятся не только на обоих торцах, но и на поверхности.

Дисковые фрезы имеют высокую производительность, несмотря на то, что у них часто срезаны зубья.

Чтобы прорезать на деталях шлицы и узкие пазы, используют топкие дисковые фрезы, называемые пилами. У такого оборудования то с одного, то с другого торца начинают затачивать фаски. Обычно фаска срезает половину длины режущей кромки . Именно из-за этого каждый зуб срезает стружку такой ширины, которая будет меньше ширины прорезаемого паза. Благодаря этому стружка более свободно начинает размещаться во впадине зуба и улучшается ее отвод. Если ширина среза будет соответствовать ширине паза, то в этом случае торцы стружки будут соприкасаться с боковыми сторонами прорезаемого паза. Это будет затруднять свободу размещения стружки во впадине зуба, в результате чего дисковая фреза может сломаться.

Угловые и концевые фрезы

Угловое оборудование применяют при фрезеровании наклонных плоскостей и угловых пазов. Одноугловые виды обладают режущими кромками, расположенными на торце и конической поверхности. Двухугловые виды имеют режущие кромки, которые располагаются на двух конических поверхностях .

Концевые фрезы используются для обработки глубоких пазов в корпусных деталях уступов, контурных выемок, а в шпинделе станка крепятся цилиндрическим или коническим хвостовиком. У такого оборудования основную работу, связанную с резанием, осуществляют главные режущие кромки, которые располагаются на цилиндрической поверхности. А вот вспомогательные режущие кромки производят зачистку дна канавки. У таких фрез зубья обычно винтовые или наклонные.

Шпоночные фрезы

Они являются разновидностью концевых фрез и представляют собой шпоночный двузубый инструмент . Такой шпоночный инструмент наподобие сверла способен углубляться в материал заготовки во время осевой подачи и сверлить отверстие, а затем дальше продвигаться вдоль канавки. Во время осевой подачи основная работа резания осуществляется торцовыми кромками. Одна из них обязательно должна доходить до оси фрезы для обеспечения сверления отверстия.

Заключение

Фреза по праву считается самым популярным приспособлением, которое используется для обработки металла. Она может иметь одновременно несколько вариантов лезвий, зубьев и режущих кромок. Отличительной чертой этого инструмента считается широкое разнообразие размеров, профилей, типов, форм и сфер применения.

Кольцевая фреза (или корончатое сверло) из быстрорежущей стали изготавливается целиком из одной заготовки. Полость фрезы и хвостовик вытачиваются, стружкоотводящие канавки фрезеруются, а потом прошлифовываются. Корпус кольцевой фрезы подвергается сложному процессу термообработки, при котором твердость режущих кромок достигает 55-62 единиц по шкале Роквелла, а хвостовик и удаленная от режущих кромок часть корпуса 44-46 единиц. Для производства корончатых сверл из быстрорежущей стали используют различные ее виды, в основном применяя сталь типа М2, аналогичную отечественной марке Р6М5 или Р18. Для корончатых сверл способных сверлить нержавеющую сталь берут кобальтовую сталь М35 или М42. Качественные китайские кольцевые фрезы делают из аналогов стали М2, которые называются HSSE или HSS XE .

Внутри кольцевой фрезы есть цилиндрическая полость, диаметр которой у режущих кромок несколько меньше, чем в глубине. Этот прием позволяет снизить трение между стенкой фрезы и боковой поверхностью керна, образовывающегося при сверлении. Если затачивать кольцевую фрезу многократно и таким образом срезать это обнижение диаметра отверстия, то возникает риск заклинивания фрезы. Сужение диаметра отверстия организуется примерно на глубину не более 12-15 мм от начала сверла, то есть, затачивать корончатое сверло больше чем на эту величину от первоначального размера не имеет смысла.

Хвостовик отверстия кольцевой фрезы из быстрорежущей стали оборудован отверстием для выталкивающего штифта (пилота). Диаметр штифта для сверл быстрорезов обычно 6,34 мм. Отверстие калибровано, чтобы обеспечить точное прицеливание и надежную экстракцию керна после отсверливания. Некоторые производители сверл низкого качества не могут обеспечить повторяемость отверстий в хвостовике и прибегают к такому решению, как комплектация каждого корончатого сверла отдельным пилотом. Это конечно не от хорошей жизни. Как правило, для обеспечения требований минимальной толщины стенки, штифты у кольцевых фрез диаметром 12-14 мм тоньше, до 4 мм диаметром.

Поскольку пластичность режущих кромок у кольцевых фрез из стали M 2 выше, чем у твердосплавных сверл, на них не применяется тройная заточка. Значит, зубья затачиваются либо по одному шаблону, либо применяется двойная заточка, при которой каждый второй зуб имеет одинаковую форму.

ПРОИЗВОДСТВО КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ

Во всем мире относительно много производителей кольцевых фрез из быстрорежущей стали. Самым сложным оборудованием для их производства являются вакуумные печи для термообработки и нанесения износостойких покрытий, а также многоосевые шлифовальные обрабатывающие центры.

ПРЕИМУЩЕСТВО КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ БЫСТРОРЕЗОВ

Как уже было сказано, главным преимуществом быстрорежущих кольцевых фрез является большая пластичность корпуса и, главное режущих кромок. Пластичность корпуса понятие относительное, это подтвердят пользователи, которые видели обломки корпусов поломанных фрез. Ломаются кольцевые фрезы в основном от неправильного обращения и этого легко избежать, если придерживаться правил .

Другое преимущество проистекает из технологии производства. Проще выточить фрезу из заготовки целиком, чем припаивать зубья к ее корпусу. При небольшом объеме внутренней полости, отходов ценной быстрорежущей стали не много, поэтому себестоимость кольцевых фрез диаметром до 33 мм невысока.

Кольцевые фрезы из быстрорежущей стали хорошо поддаются заточке. Для этого существуют не сложные в освоении заточные станки. Заточка одного сверла на таком станке производится за 15-20 минут.

НЕДОСТАТКИ

Главный недостаток, как обычно, есть продолжение достоинств. Низкая, по сравнению с твердым сплавом, твердость и невысокая термостойкость, делают кольцевые фрезы из быстрорежущей стали неустойчивыми при сверлении легированных сталей и особенно жаростойких хромоникелевых сталей. Ниже ресурс, ниже рекомендованные скорости резания. Соответственно ниже производительность.

РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЧАСТОТА ВРАЩЕНИЯ ДЛЯ HSS -КОЛЬЦЕВЫХ ФРЕЗ

При изготовлении фрез для обработки металлов применяется широкая номенклатура инструментальных материалов, которые подразделяются на следующие основные классы: быстрорежущие стали, твердые сплавы, минералокерамика, сверхтвердые материалы (алмазы и композиты). Свойства перечисленных инструментальных материалов по двум важнейшим показателям (теплостойкости, пределу стойкости) сведены в табл. 3.1. В табл. 3.2 приведены сведения о свойствах наиболее распространенных марок быстрорежущих сталей (БС ), применяемых для изготовления фрез.

Базовая группа БС предназначена для обработки конструкционных сталей с твердостью до 280 НВ. Сталь Р6М5Ф3 применяется с целью повышения стойкости инструмента. Применение стали Р6М5К5 обеспечивает рост скорости резания (по сравнению с базовой группой) на 20%, или увеличивает количество периодов стойкости инструмента в 1,5…3 раза. Сталь Р9М4К8 обладает повышенной износостойкостью по сравнению со сталью Р6М5К5.
Основными изготовителями российских марок твердого сплава (ТС) являются: ОАО «Кировградский завод твердых сплавов» (КЗТС), ГУП «Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов» (ВНИИТС) и ОАО « Московский комбинат твердых сплавов» (Сандвик-МКТС). Российские марки ТС группы Р без покрытия приведены в табл. 3.3. В табл. 3.4 приведены российские марки ТС с покрытиями предназначенные для выполнения фрезерных работ.

Рекомендации по применению марки ТС являются ориентировочными и применительно к конкретным операциям требуют уточнения. Наиболее общими рекомендациями применения ТС являются следующие: группы РО1 предназначены для различного вида точения; ТС группы 25 обладают повышенным сопротивлением циклическим, динамическим и тепловым нагрузкам при фрезеровании; группа Р30 предназначена для черновой обработки стальных деталей; группа Р40 предназначена для нагруженной черновой обработки по загрязненной литейной корке, сварным швам при больших неравномерных припусках и т.п. В табл. 3.5 – 3.10 сведены параметры напайных ТС, используемых для различных типов фрез.

Обозначение	l	b	s	r	α, о
ГОСТ
Тип 20, левая
20100	25	20	4,0	20,0	15
Тип 20, правая
20050	15	12	3,0	12,5	15
20090	25	20	4,0	20,0

*Размеры для пресс-форм
Обозначение	l	b	s	α, о
ГОСТ
Тип 24
24270	20	10	4,0	20
24790	25
24550	28	14
24650	40		5,0
24650	45

Сменные ТС режущие пластины с износостойкими покрытиями обеспечивают повышение скорости резания на 20…40%. Они подразделяются на сменные многогранные пластины неперетачиваемые (СМП ) и сменные многогранные перетачиваемые пластины (СПП) . Наиболее распространенные формы СМП и области их применения приведены в табл. 3.11.

Керамика предназначена для обработки ковких чугунов и отожженных конструкционных и инструментальных сталей. Основные марки керамики и области их применения приведены в табл. 3.12.

Поликристаллические СТМ используются в качестве лезвийного инструмента, которые подразделяются на поликристаллы алмаза (ПКА) и поликристаллы нитрида бора (ПКНБ). Фрагменты СТМ запаиваются в вершину корпуса стандартных ТС. Основные марки СТМ на основе ПКНБ представлены в табл. 3.14, а режимы резания с использованием ПКНБ – в табл. 3.15.

К атегория:

Фрезерные работы

Материалы, применяемые для изготовления фрез

Материалы, применяемые для изготовления фрез, должны обладать следующими свойствами: высокой твердостью, превышающей твердость обрабатываемого материала, высокой износостойкостью и теплостойкостью, высокой механической прочностью. Для изготовле-

ния режущих инструментов и, в частности, фрез применяют углеродистые легированные инструментальные стали, быстрорежущие инструментальные стали, твердые сплавы, минерало-керамику, сверхтвердые материалы, синтетические и естественные алмазы.

Для изготовления режущего инструмента применяют инструментальные углерод-истые стали следующих марок: У7, У8, У9, У10, У11, У12, У13 (буква У указывает на то, что сталь углеродистая, а цифры показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента). Инструментальные стали повышенного качества, имеющие минимальное количество вредных примесей, отмечают буквой А: У10А, У8А и т. д. Углеродистая инструментальная сталь обладает низкими режущими свойствами. Режущие инструменты, изготовленные из такой стали, позволяют вести обработку при температуре в зоне резания до 200-250 °С и при скоростях резания в пределах 10- 15 м/мин.

Легированная инструментальная сталь по химическому составу отличается от углеродистой инструментальной стали лишь наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия. Чаще всего для изготовления прорезных, фасонных и концевых фрез малых диаметров применяют следующие марки стали: ХГ, ХВ5, 9ХС и ХВГ . Легированная инструментальная сталь обладает более высокими режущими свойствами, чем углеродистая инструментальная сталь (температура в зоне резания 300-350 °С, скорость резания 20- 25 м/мин).

Быстрорежущая инструментальная стальв отличие от углеродистой и легированной инструментальной стали обладает большим сопротивлением износу и большой теплостойкостью. Она обладает красностойкостью, т. е. не теряет своих свойств при температуре красного каления (550-600 °С)

В СССР установлены единые условные обозначения (из букв и цифр) химического состава стали. Первые две цифры показывают среднее содержание углерода, буквами обозначают легированные элементы (В - вольфрам, Ф - ванадий, К - кобальт, М - молибден и т. д.), а цифрами справа от буквы - их среднее содержание (в процентах). Буквой Р обозначают быстрорежущую сталь.

В настоящее время наибольшее применение для изготовления всех видов цежущего инстру-. мента при обработке обычных конструкционных материалов применяются следующие марки стали: Р6М5, Р6МЗ и Р12. В последнее время УкрНИИспецсталь разработал новую марку быстрорежущей стали 11АРЗМЗФ2 с пониженным содержанием вольфрама (1,1% углерода, азот, ванадий, молибден).

Для обработки высокопрочных нержавею-щих сталей и сплавов в условиях повышенного j разогрева режущих кромок, а также для обработки сталей и сплавов повышенной твердости и вязкости при работе с ударами применяют I следующие марки стали: Р18КФ2, Р10К5ФЗ, Р9К5, Р6М5К5, Р12Ф2К8МЗ, Р9М4К8 и др. Эти марки часто применяются также для изготовления зуборезного инструмента.

Твердые сплавы допускают работу со скоростями резания, превышающими в 5- 10 раз скорости обработки быстрорежущими I инструментальными сталями, и не теряют режущих свойств при температуре до 80 °С и выше. Металлокерамические твердые сплавы I состоят из карбидов вольфрама, титана или тантала и кобальта, связывающего эти вещества. Различают вольфрамо-кобальтовые металлокерамические сплавы (ВК2, ВКЗ , ВКЗМ , ВК6, ВК6М, ВК5Н, ВК10, ВК10М, ВК15М, ВК8, ВК6-ОМ, ВК8-ОМ, ВКЮ -ОМ, ВК15-ОМ и др.) и титаново-вольфрамо-кобальтовые (Т5К10, Т14К8, Т15К6, Т30К4, Т60К6 и др.). Цифры после букв указывают процентное содержание в сплаве кобальта и титана.

Например, сплав Т14К8 состоит из 14% карбида титана, 8% кобальта и 78% карбида вольфрама.

Выпускают трехкарбидные твердые сплавы, состоящие из кобальта (связки) и карбидов вольфрама, титана, тантала. Эти сплавы характеризуются высокой прочностью. Твердый сплав марки ТТ7К12 допускает работу в 1,5-2 раза большими подачами на зуб, чем сплав Т5К10. Твердые сплавы выпускаются в виде пластинок стандартных форм и размеров.

Вольфрамо-кобальтовые сплавы применяют для обработки хрупких материалов: чугуна, бронзы, закаленной стали, пластмасс, фарфора и т. п. Твердые сплавы титано-вольфрамовой группы предназначены главным образом для обработки сталей. Сплав ТТ20К9 специально предназначен для фрезерования стали (например, для фрезерования глубоких пазов). Он отличается повышенным сопротивлением тепловым и механическим циклическим нагрузкам. Наиболее прочными сплавами при черновой обработке стали являются сплавы марок ТТ7К12 и Т5К12Б.

С уменьшением размеров зерен карбидов вольфрама износостойкость и твердость сплава увеличиваются. Эту закономерность используют при создании сплавов различного назначения с требуемыми свойствами. Первыми мелкозернистыми сплавами были сплавы марок ВКЗМ и ВК6М. В последнее время разработаны твердые сплавы с особо мелкозернистой (ОМ) структурой - ВК6-ОМ, ВКЮ -ОМ и ВК15-ОМ.

Стойкость твердосплавного инструмента повышается при нанесении на его поверхность изностойких слоев (5-15 мкм) карбидов (титана, ниобия), боридов, нитридов и др.

Минерал о керамическ ие спла-в ы приготовляют на основе окиси алюминия А/203 (корунда) путем тонкого размола, прессования и спекания. Выпускают их, как и твердые сплавы, в виде пластинок стандартных форм и размеров. В настоящее время промышленное применение имеют две марки минеральной керамики: ЦМ-332 и ВЗ. Минеральная керамика марки ВЗ обладает большей (в 1,5-2 раза) прочностью по сравнению с керамикой марки ЦМ-332. В состав керамики марки ВЗ помимо окиси алюминия входят сложные карбиды тугоплавких металлов.

Минералокерамические пластинки обладают большей теплостойкостью и износостойкостью, чем некоторые твердые сплавы. Однако они имеют пониженную по сравнению с твердыми сплавами прочность и повышенную хрупкость. Минералокерамика находит применение при чистовом и тонком фрезеровании торцовыми фрезами (головками) с неперетачиваемыми пластинками.

Сверхтвердые материалы (СТМ ) являются поликристаллическим образованием на основе кубического нитрида бора. В эту группу входят композит 01 (эльбор-Р), композит 05 и композит 10 (гексанит-Р), ПТНБ (поликристалл твердого нитрида бора), «зубр», «бел-бор» и др.

Сверхтвердые материалы значительно превосходят минеральную керамику и твердые сплавы по термоусталостной прочности. Эль-бор-Р, гексанит-Р, ПТНБ и др. применяют для оснащения резцов, фрез, а также при изготовлении абразивного инструмента для заточки металлического (лезвийного) инструмента.

Сверхтвердые материалы для металлического инструмента выпускаются в виде цилиндрических вставок диаметром от 4 до 8 мм и длиной от 4 до 8 мм.

Сверхтвердые материалы на основе нитрида бора химически инертны к черным металлам, а материалы на основе углерода (алмазы) к ним химически активны. Это различие и определяет область их применения: сверхтвердые материалы применяются для обработки сталей, чугу-нов, ряда труднообрабатываемых сплавов; поликристаллические алмазы - для обработки цветных металлов, титановых сплавов, стеклопластиков и др. Для обработки сверхтвердых материалов можно применять только алмазы, которые превосходят их по твердости.

Синтетические алмазы (типа «карбонадо» и «баллас») выпускаются в виде порошков и кристаллов. Из синтетических

алмазных порошков изготовляют алмазно-абразивные инструменты. Круги из синтетических алмазов успешно применяются при заточке и доводке твердосплавных режущих инструментов (в том числе и фрез), а также для шлифования и доводки драгоценных камней, в том числе и самого алмаза. Алмазные резцы и фрезы применяют в основном в качестве чистового (отделочного) инструмента при резании цветных металлов, сплавов и неметаллических материалов.

Одно из основных условий высокопроизводительной работы режущего инструмента -

правильный выбор инструментального ма­териала. Для изготовления режущих

элементов фрезерного инст­румента в деревообработке применяют

инструментальные стали (легированные, быстрорежущие), твердые сплавы,

металлокерамические материалы. Для изготовления корпусов инструментов

ис­пользуют конструкционную качественную сталь, конструкционную легированную

сталь, а также специальные легкие сплавы.

Легированные инструментальные стали. Эти стали в своем со­ставе содержат

легирующие элементы (хром X, вольфрам В, ва­надий Ф и др.), повышающие их

режущие и другие свойства (на­пример, износостойкость возрастает в 2-2,5 раза

по сравнению с износостойкостью углеродистых инструментальных сталей). Для

изготовления цельных насадных фрез, а также сменных резцов и ножей в сборных

фрезах широко используют хромовольфрамованадиевые стали марок Х6ВФ и 9Х5ВФ.

Быстрорежущие инструментальные стали. Эти стали обладают более высокими

режущими свойствами по сравнению с обычными легированными сталями вследствие

дереворежущих инструментов используют следующие марки быстрорежущих ста­лей:

Р4, Р9, Р12, Р18, Р6МЗ, Р6М5. Вольфрамомолибденовые стали марок 6РМЗ и Р6М5

значительно повышают прочность и изно­состойкость инструмента. Вследствие

значительного содержания молибдена режущие свойства этих сталей близки к

режущим свой­ствам быстрорежущих сталей Р12 и Р18, несмотря на то, что

со­держание вольфрама в них в 2-3 раза меньше.

Твердые металлокерамические сплавы. Основные компоненты твердых сплавов -

карбиды вольфрама, титана и тантала. Ко­бальт в составе твердых сплавов играет

роль цементирующей связки. В деревообработке наибольшее распространение

получили однокарбидные металлокерамические твердые сплавы, содержа­щие карбиды

вольфрама (марки ВК6, ВК6М, ВК8, ВК8В, ВК15).

При изготовлении инструмента с пластинками твердого спла­ва, как правило,

используют стандартные пластинки, которые крепят к державке или корпусу

методом пайки или механичес­кими устройствами.

Насадные фрезы

Для фрезерования древесины и древесных материалов ши­роко используют насадные

фрезы, отличительная особенность ко­торых- отверстия для насадки на шпиндель

станка или непосред­ственно на вал электродвигателя.

Насадные фрезы в зависимости от конструктивного исполнения разделяют на

цельные и сборные. В свою очередь цельные насад­ные фрезы могут быть

одинарными и в виде наборов фрез (составные). Набор цельных фрез чаще всего

представляет собой группу фрез, подобранных для обработки профилей деталей,

получение которых одинарными фрезами трудно, непроизводительно или

не­возможно. Набор цельных фрез закрепляют на одном общем валу. В набор могут

входить фрезы одинаковые по параметрам или раз­ные. Цельные, фрезы

изготавливают из одной заготовки легиро­ванной стали или из конструкционной

стали с припаянными пла­стинками твердого сплава или легированной стали. По

оформлению задней поверхности зуба дельные фрезы разделяют на затылованные и

с прямой задней гранью (с остроконечными зубьями). Затылованные цельные фрезы

чаще всего предназначены для фасонного фрезерования различных профилей,

режущая кромка у них фа­сонная.

В зависимости от формы режущих кромок получается тот или иной профиль

обрабатываемых деталей. Зубья фасонных затылованных фрез имеют плоскую

переднюю грань; заднюю их грань чаще всего оформляют по кривым архимедовой

спирали или по дугам окружности, проведенным из смещенного центра.

Особен­ность затылованных фрез в том, что при переточках по передней грани

они сохраняют постоянство профиля режущей кромки в осе­вом сечении зуба

Диаметры посадочного отверстия d у фрез цельных фасонных составляют 22;

27 и 32 мм, что в большинстве случаев совпадает с соответствующими размерами

оправок фрезерных станков. Внеш­ний диаметр D фасонных фрез 80; 100 и

Фасонные цельные затылованные фрезы имеют ряд достоинств: сохраняют угловые

параметры за весь срок службы инструмента, что обеспечивает постоянство

профиля обрабатываемых деталей, удобны в эксплуатации, хорошо сбалансированы.

Однако имеют и недостатки, основной из которых - нерациональное использование

легированной инструментальной стали: эффективно используется не более 10-20 %

массы фрезы.

У фрез с остроконечными зубьями передняя и задняя грани имеют плоскую форму в

плоскостях перпендикулярных оси вра­щения фрезы. Конструкции фрез данного

типа довольно разнооб­разны. К группе фрез с остроконечными зубьями относятся

фрезы для фасонного фрезерования, пазовые, для фрезерования шипов и др. В

зависимости от назначения и конструкции фрезы с ост­роконечными зубьями

затачивают по передней или задней грани. Эти фрезы могут быть изготовлены

целиком из легированной или конструкционной стали (корпус) с припаянными

пластинками бы­строрежущей стали или твердого сплава на зубьях фрезы. В

за­висимости от вида выполняемых работ и сложности профиля дета­ли фрезы с

остроконечными зубьями могут быть одинарными, со­ставными (составлены из

разных фрез) или в виде комплектов из нескольких однотипных фрез.

Боковые режущие кромки фрез, обеспечивающие размер по ши­рине В паза,

имеют задний угол 3°. Для сохранения ширины В постоянной зубья

затачивают по задним граням. Пазовые фрезы для поперечных пазов кроме основных

зубьев, форми­рующих размер В, имеют с двух сторон подрезающие зубья с

пе­редним углом 45°. Подрезающие зубья (подрезатели) выступают над основной

окружностью резания на 0,5 мм и служат для обес­печения качественной обработки.

Существуют аналогичные по кон­струкции пазовые фрезы, оснащенные пластинками

твердого сплава.

Для плоского цилиндрического фрезерования применяют фрезы с остроконечными

зубьями, оснащенными пластинками твердого сплава. Эти фрезы чаще всего

используют в мебельном производ­стве при обработке щитов, облицованных

шпоном, пластиками и другими материалами. Для повышения качества обработки со

сто­роны облицовочного слоя (устранения сколов) зубья имеют на­клон к оси

вращения. Наклон режущей кромки выбирают таким образом, чтобы сила Р была

направлена в глубь массива. При фрезеровании плит, облицованных с двух

сторон, применяют фре­зы с двусторонним наклоном режущих кромок, что

обеспечивают составные фрезы, состоящие из двух одинаковых фрез, но с раз­ным

наклоном зубьев, или одинарные фрезы с двумя рядами зубьев. Угол наклона

зубьев к оси фрезы обычно 15-20°.

При фрезеровании древесных материалов (ДСтП, ДВП, пла­стиков и др.)

рационально использовать твердый сплав в качестве инструментального

материала. В зависимости от профиля обраба­тываемой детали могут быть

применены стандартные пластинки или пластинки из пластифицированного твердого

сплава. Доволь­но часто приходится перешлифовывать стандартные пластинки

твердого сплава, чтобы придать им требуемую форму и размеры. Перешлифовку

Делают алмазными кругами повышенной произво­дительности. В целях

рационального использования твердого спла­ва, а также в зависимости от

профиля режущей кромки пластин­ки припаивают по передней или задней грани

зуба. Так, для фрез, предназначенных для плоского или углового фрезерования,

более экономичное использование пластинки будет при располо­жении ее по

задней грани, однако при этом должна быть обеспе­чена надлежащая прочность

припайки. У фрез для фасонной об­работки пластинки твердого сплава, как

правило, припаивают к передней грани.

Окончательное профилирование режущих кромок фрезы дела­ют после припайки

пластинок. Очертание профильных режущих кромок у фасонных фрез, оснащенных

твердым сплавом, может быть самым разнообразным.

Для фрезерных станков наибольшее распространение получили конструкции сборных

насадных фрез, представленные на рис. 9. Дисковая пазовая фреза предназначена

для фрезеро­вания пазов и проушин на станках с шипорезной кареткой. Такая фреза

содержит вставные ножи 1, укрепляемые в клиновых пазах корпуса 4

клиньями 2 и распорными винтами 3. Внешний диаметр D

фрез 200; 250; 320 и 360 мм. Ножи изготавливают из стали или оснащают

пластинками твердого сплава длиной 50 мм и шири­ной 8; 12; 16; 20 мм. Диаметр

посадочного отверстия 32 и 40 мм.

Цилиндрическая сборная фреза с прямыми ножами (рис. 9,6) имеет

центробежно-клиновой способ крепления ножей. Фреза со­стоит из корпуса 4,

ножей 1, клиньев 2 и распорных болтов 3: При

вывинчивании болтов 3 клинья 2 прочно закрепляют ножи в

корпусе. Для надежного крепления ножей усилие затяжки со­ставляет 30-40 Н при

длине ключа 120-140 мм. Во время вра­щения фрезы под действием центробежных сил

усилие зажима ножа в корпусе возрастает.

Фрезы выпускают в двух исполнениях: исполнение А - с плос­кими стальными

ножами длиной 40; 60; 90; ПО; 130; 170 и 200 мм; исполнение Б - с ножами,

оснащенными пластинками твердого сплава ВК15. Внешний диаметр фрез 80; 100;

125; 140; 160 и 180 мм. Существуют аналогичные конструкции фрез для

про­фильного фрезерования, а также нарезки шипов.

Составные фрезы собирают (составляют) из двух и более цель­ных фрез для

обработки сложных (двухсторонних) профилей, имеющих участки, расположенные в

плоскости вращения фрезы. Сборные насадные фрезы имеют сменные режущие

элементы - резцы или ножи. В этом их основная особенность. Сборные насад­ные

фрезы состоят из корпуса, режущих элементов в виде ножей или резцов, деталей

крепления, регулирования, центрирования и зажатия на шпинделе станка. Сборные

насадные фрезы обеспе­чивают постоянство диаметра резания независимо от

переточек.

Концевые фрезы

В отличие от насадных фрез у концевых нет посадочного от­верстия, а есть

хвостовик, которым они закрепляются на шпин­деле станка. Хвостовики бывают

цилиндрические, конусные или резьбовые. Фрезы закрепляют в конусном или

резьбовом гнезде шпинделя, патроне или цанге. В зависимости от формы

поверхно­сти, описываемой режущими кромками при вращении инструмента, фрезы

подразделяют на цилиндрические и фасонные.

Концевые фрезы применяют для выборки гнезд и пазов, обра­ботки деталей по

контуру, фасонной обработки боковых поверхно­стей деталей, снятия свесов у

щитов, облицованных различными материалами, объемного копирования и т. п. В

отличие от насад­ных концевые фрезы имеют небольшой диаметр (практически от 3

до 60 мм). В связи с этим для обеспечения необходимых скоростей резания

концевые фрезы работают при частоте вращения 9000- 24000 мин- 1 . При

таких частотах вращения и сравнительно не­больших скоростях подачи (5-10 м/мин)

подача на один зуб (при 2=1... 2) незначительна, что обеспечивает высокое

качество об­работки.

Концевые фрезы изготавливают в основном цельными, но суще­ствуют конструкции

и сборных концевых фрез. При выборке про­дольных пазов, фрезеровании

четверти, обработке внутренних кон­туров деталей (для заглубления) концевые

фрезы кроме боковых режущих кромок должны иметь и торцовые режущие кромки.

В зависимости от оформления задних поверхностей зубьев конце­вые фрезы

разделяются на затылованные, незатылованные и с остроконечными зубьями.

Сведения о затылованных фрезах и фрезах с остроконечными зубьями приведены

выше. Под незатылованными здесь понимаются фрезы, у которых задняя

поверхность для любой точки боковой режущей кромки оформлена по дуге

окруж­ностей из центра фрезы. Для создания необходимых углов резания

незатылованные фрезы устанавливают в эксцентриковый зажим­ной патрон. По мере

переточек уменьшается масса инструмента, поэтому незатылованные концевые

фрезы необходимо периодиче­ски балансировать вместе с патроном. Балансируют

их также и при изменении установочных углов в патроне.

Цельные концевые фрезы могут быть изготовлены целиком из легированной или

быстрорежущей стали с припаянными пластин­ками из твердого сплава, монолитными

(целиком из твердого спла­ва), в виде монолитной рабочей части из твердого

сплава и напаян­ным хвостовиком из конструкционной стали. Фрезы концевые

ци­линдрические из легированной стали марок Х6ВФ и 8Х4В4Ф1 (Р4) изготавливают

трех типов (рис. 10): незатылованные для фрезерования по контуру (а);

затылованные для фрезерования по контуру (б); для выборки гнезд (в).

Фрезы типов -а и б- однорезцовые, типа в - двухрезцовые. Диаметр

фрез типа а 3- 20 мм с градацией через 1 мм до диаметра 8 мм и через 2

им­евшие 8 мм. Диаметр фрез типов б и в. 5; 6; 8; 10; 12; 16; 20 и 25 мм. Для

уменьшения" трения торцовых кромок о древесину при выборке пазов и гнезд дается

поднутрение к центру фрезы под углом 2...3 0 . Задний угол торцевых

кромок 20-25°. Угловые параметры для боковых режущих кромок следующие: а=10

15°; у = 30;..35°.

Для фрезерования различных древесных материалов (ДСтП,

ДВП, пластики и др.) следует применять концевые фрезы, осна- щенные

пластинками твердого сплава. На рис. 10, г показана одно-резцовая

незатылованная фреза, корпус которой изготовлен из стали 40Х или стали 45, а

пластинка - из твердого сплава ВК15. Диаметр таких фрез 8-18 мм с градацией

через 2 мм, диаметр посадочной шейки 8 и 10 мм, длина 55-70 мм. Эти фрезы

изго­тавливают Сестрорецкий и Томский инструментальные заводы.

Похожая информация.