Фрезы с механическим креплением сменных многогранных пластин.

Прогрессивным направлением в проектировании сборных фрез является разработка конструкций с закреплением СМП непосредственно в корпусе фрезы. Такие фрезы должны оснащаться пластинами высокого класса точности. Система обозначения твердосплавных фрезерных пластин в соответствии с ГОСТ 26476-86 и международной классификацией ISO приведена в [1].

Эти фрезы выпускаются с четырехгранными (ГОСТ 22086-76), пятигранными (ГОСТ 22087-76) и круглыми (ГОСТ 22088-76) пластинами диаметром 60, 63, 80 мм с коническим хвостовиком. Насадные фрезы с СМП (ГОСТ 26595-85) выпускаются диаметрами 80, 100, 125, 160, 200 и более. На рис. 7 приведена конструкция торцовой насадной фрезы с механическим креплением СМП. Широкое распространение в металлообработке получают торцовые фрезы, оснащенные СМП из минералокерамики и композитов.

Форма пластины влияет на силу резания, число режущих кромок, точность обрабатываемой поверхности и, до некоторой степени, на конфигурацию обрабатываемой детали.

Рекомендации по выбору конструктивных элементов фрез с СМП, их конструкции корпуса, способа закрепления пластин, размеров фрезы, типоразмера пластины, формы режущей кромки и примеры конструкций приведены в работах [1,2,3,4,].

Геометрия инструмента в значительной степени определяется типом пластин и их расположением в корпусе фрезы.

Углы в плане j и j для многранных пластин указаны ниже:

число граней в пластине. 4 5 6

главный угол в плане j . 75. 67. 55

вспомогательный угол в плане j . .15. 5. 5

Рис. 7. Фреза торцовая насадная с механическим креплением СМП

Значения углов в плане j и j и рабочая длина режущей кромки для круглых пластин зависят от глубины резания.

Передние углы g выбираются в зависимости от марки обрабатываемого материала по табл.2. Задние углы a получаются за счет установки режущей пластины в корпусе в пределах 8. 10 .

Кроме главного угла в плане различают дополнительные углы, которые определяют форму режущего зуба торцовой фрезы в пространстве. На рис. 8 представлены углы фрезы в различных плоскостях относительно оси вращения инструмента: радиальный передний угол , определяется по формуле

осевой наклон пластины определится по формуле

угол наклона режущей кромки l, определится как

При рассмотрении геометрии торцовых фрез возможны следующие конструкции: фрезы с положительными или отрицательными значениями передних углов как радиального, так и осевого; с отрицательными радиальными и положительными осевыми передними углами (см. табл. 3).

Фрезы с отрицательными передними углами применяются для обработки твердых сталей и чугунов при тяжелой ударной нагрузке, с положительными углами - для обработки вязких материалов, алюминия, пластичных сталей.

Рис. 8. Геометрические параметры торцовой фрезы, оснащенной СМП

Таблица 3. Значения углов g , g торцовых фрез, оснащенных СМП

Вид фрезы Угол, град. g g С отрицательными передними углами 0. -14 -6. -10 С положительными передними углами 0. 15 2. 15 С отрицательными радиальными и положительными осевыми передними углами 0. -20 2. 20 Для обработки алюминия и алюминиевых сплавов 10. 15 15. 18

В технических требованиях на рабочих чертежах торцовых фрез указать:

1. Материал режущей части фрезы.

2. Твёрдость режущей части фрезы.

3. Материал корпусов фрез (для сборных фрез).

4. Твёрдость корпусов фрез.

5. На задней главной и вспомогательной поверхностях вдоль режущих кромок допускается ленточка шириной не более 0,1 мм;

6. Радиальное биение главных режущих кромок относительно оси отверстия при базировании на опорный торец не более: мм.

7. Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14, валов h14, ос­тальных ± t / 2;

8. * Размеры для справок;

9. Маркировать обозначение, диаметр фрезы и марку материала.

Радиальное биение режущих кромок в зависимости от диаметра фрезы выбирается:

Диаметр фрезы, мм Радиальное биение Радиальное биение

2 смежных зубьев 2 противоположных зубьев

Св. 100 до 200 0,06 0,10

Торцовое биение режущих кромок на радиусе наружной окружности фрезы при контроле на оправке и базировании на опорный торец не должно быть более:

для фрез диаметром до 100 мм – 0,04 мм,

для фрез диаметром св. 100 до 200 мм – 0,05 мм,

для фрез диаметром св. 200 мм – 0,06 мм.

Концевые фрезы. Концевые фрезы широко используются для обработки плоскостей, пазов, уступов. Концевые фрезы из быстрорежущей стали с цилиндрическим хвостовиком по ГОСТ 17025-71 выпускаются диаметром 2. 28 мм, с коническим хвостовиком по ГОСТ 17026-71 - диаметром 10. 63 мм.

Диаметр концевой фрезы d (рис. 9) назначается конструктивно исходя из формы и размеров обрабатываемой детали. Например, для обработки паза диаметр фрезы должен соответствовать ширине фрезеруемой канавки; обычно он меньше ширины обрабатываемого паза на 0,1 мм. Значение диаметра округляется до стандартного.

Длина фрезы определяется как L = l + l + l , где l - длина режущей части; l - длина шейки; l - длина хвостовика. Принять l = 2,5d для фрез диаметром до 10 мм, l = 2d - для фрез диаметром от 10 до 25 мм и l = 1,5d - для фрез диаметром свыше 25 мм.

Количество зубьев концевых фрез зависит от диаметра фрезы и определяется из соотношения Z =(0,1. 1,3) d ³ 2. 12.

Для выполнения условия равномерности фрезерования зубья на цилиндрической части выполняют с углом наклона w = 30. 45°. Как правило, фрезы с торцовыми зубьями - праворежущие.

Рис.9. Фреза концевая

Форма зубьев с параболической или двухугловой спинкой выбирается в зависимости от числа зубьев.

Методика выбора конструктивных элементов стружечной канавки приведена в разделе цилиндрических фрез.

Профиль режущей кромки на торцовых зубьях определяется профилем дна фрезеруемой канавки. Специальными концевыми фрезами изготовляют канавки: Т-образные, в форме ласточкиного хвоста, а также шпоночные пазы для различных видов шпонок.

Размеры концевых фрез из быстрорежущей стали представлены в табл. 4, фрез с коническим хвостовиком – в табл. 5.

Фрезы изготовляются сварными. Рабочая часть фрез изготовляется из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265-73, крепежная часть – из стали 40Х, 45Х, 50Х по ГОСТ 4543-71. Фрезы концевые твердосплавные изготовляются монолитными цельными диаметром d = 3…12 мм; L = 28…60 мм; z = 3…5 (рис. 10), со сменными многогранными пластинами широко используются при фрезеровании с вертикальной подачей и прерывистым врезанием пазов, карманов, уступов и других поверхностей заготовок. Изготовляются диаметрами от 16 до 84 мм. На рис. 11 приведена конструкция фрезы, оснащенная пятигранной твердосплавной пластиной.

Таблица 4. Фрезы концевые из быстрорежущей стали с цилиндрическим хвостовиком

D, мм L, мм 1, мм z D, мм L, мм 1, мм z тип 1 тип 2 тип 1 тип 2 2,5 3,5 — — — —

Таблица 5. Фрезы концевые из быстрорежущей стали с коническим хвостовиком