Конструкция и геометрические параметры остро заточенных фрез. Определение диаметра фрезы

Остро заточенные фрезы отличаются многообразием типов. К ним относятся:

- цилиндрические;

- торцовые;

- дисковые;

- угловые;

- шпоночные;

- Т-образные и др.

Все типы остро заточенных фрез, не смотря на их многообразие, имеют много общего в методике расчета, назначении и оформлении конструктивных элементов.

Определение наружного диаметра и диаметра посадочного отверстия.

Диаметр фрезы является важнейшим параметром ее конструкции. При выборе диаметра необходимо обеспечить жесткость оправки на заданных условиях работы фрезы. Диаметр фрезы следует выбирать минимальным с целью снижения машинного времени обработки:

l – длина детали;

x – величина врезания, зависящая от наружного диаметра фрезы;

V – скорость резания;

y – величина перебегов фрезы;

S_z – подача на зуб фрезы;

z - число зубьев фрезы;

Наружный диаметр насадных фрез должен обеспечивать прочность фрезы в сечениях между окружностью впадин и посадочным отверстием.

Опытным путем установлено, что нормальная работа фрез имеет место при прогибе оправки не более 0,4 при черновом и 0,2 при чистовом фрезеровании.

Диаметр посадочных отверстий выбирают в зависимости от наружного диаметра фрезы и не более 60 мм. Диаметр посадочного отверстия определяют по формуле, с округлением до стандартного размера.

Для сокращения номенклатуры фрез их наружные диаметры стандартизованы. Размерные ряды составлены по геометрической прогрессии со знаменателем 1,26 или 1,58, т.е. равным знаменателю ряда частоты вращения шпинделей станков. Такой выбор наружного диаметра обеспечивает неизменность скоростей резания при применении фрез любого диаметра.

У фрез для обработки заготовок из стали и чугуна задний угол определяется по формуле:

а_max – максимальная толщина среза;

Передний угол γ выбирают в зависимости от свойств обрабатываемого материала. Для стали и чугунов γ = 10...20⁰.

Число зубьев фрез выбирают из условия равномерности фрезерования с учетом эффективной мощности оборудования. Для дисковых фрез всех типов необходимо, чтобы на поверхности резания располагалось несколько зубьев для улучшения равномерности фрезерования. Число зубьев определяется по формуле:

ξ – коэффициент равномерности фрезерования;

ψ – угол контакта фрезы с заготовкой;

Равномерность фрезерования можно улучшить, если зубья фрезы располагать не параллельно оси, а под углом ω= 10...20⁰.

Для дісковых двусторонних фрез направление наклона зубьев должно быть односторонним, и выбирать его надо так, чтобы обеспечить положительные передние углы на боковых режущих кромках.

Для дисковых трехсторонних фрез для обеспечения положительных передних углов на боковых режущих кромках зубья делают разнонаправленными.

Для цилиндрических фрез равномерность фрезерования достигается применением винтовых зубьев. Зубья должны обладать достаточной прочностью, обеспечивать максимальное число переточек и достаточное пространство для размещения стружки при максимальном стачивании задней поверхности.

В зависимости от шага применяют три типа профилей зубьев. Для фрез с мелким зубом – трапециидальная форма, для крупнозубых фрез – криволинейный (затылованный) или двухугловой профиль зубьев. Для черного фрезерования применяют фрезы с окружным шагом более 10 мм, а для чистового – меньше 10 мм.