Фрезы: их назначение и классификация. Конструктивные элементы и расчет фрез с острозаточенными зубьями.

ФРЕЗЫ, ЗНАЧЕНИЕ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ТИПЫ

       Фрезы являются одним из самых распространенных инструментов в машиностроении. Из общего парка станков 18% составляют фрезерные станки. В ряде производств доля фрезерных станков составляет до 50 – 60%. Ни один инструмент не обладает таким разнообразием типов использования как фрезы. Их огромное преимущество заключается в том, что фрезы позволяют производить фасонную обработку деталей причем для этого не требуется ни сложных приспособлений, ни высокой квалификации рабочих. Фрезы – единственный инструмент допускающий сложную фасонную обработку. Фрезерование по своим техническим факторам, то есть по экономичности, производительности, сложности и др. часто является более выгодной операцией по сравнению со строганием, точением и так далее. Фрезы оказывают революцию на конструировании станков. Помимо универсальных фрезерных станков широко применяются станки резьбонарезные, зубонарезные – узкая специализация. Все типы фрез в зависимости от условий классифицируют следующим образом:

1. По назначению:

а) фрезы общего назначения

б) фрезы затылованные

2. По форме задней поверхности зубьев:

а) фрезы с острозаточенными зубьями

б) фрезу затылованные

3. По форме зубьев:

а) с прямыми зубьями

б) с винтовыми зубьями

4. По способу крепления:

а) фрезы насадные

б)фрезу концевые (с цилиндрическим или коническим хвостовиком)

5. По конструкции инструмента:

а) цельные

б) составные

в) сборные со вставными зубьями, корпус у которой изготавливают из легированных сталей, а зубья из быстрорежущей стали или легированных сталей.

Фрезы применяются для обработки плоских и фасонных поверхностей.

 

 

КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И РАСЧЕТ ФРЕЗ С ОСТРОЗАТЕЧЕННЫМИ ЗУБЬЯМИ

 

       Основными конструктивными элементами фрез и острозаточенными зубьями являются: диаметр фрезы, число зубьев и их шаг, форма зуба, его высота. Радиус закругления у основания зуба и геометрические параметры режущих элементов фрез.

 

диаметр фрезы является важным конструктивным элементов, влияет на процесс фрезерования.

С повышением диаметра фрезу увеличивается время, то есть снижается производительность. Но с увеличением диаметра фрезы увеличивается число зубьев, улучшается отвод тепла, и если другие факторы режимов резания остаются неизменными, то несколько снижается производительность:

Обычно наружный диаметр фрезы выбирается в зависимости от оправки:

D=(2.2 … 2.3)d, то задача по определению диаметра фрезы сводится к определению диаметра оправки. Диаметр оправки определяют двумя путями:

1. Расчет на прочность по действием изгибающего и крутящего момента.

2. по максимальному допустимому прогибу оправки.

Оправки чаще всего просчитываются на прочность:

 Перенесем N вверх:

,

Если фреза насадная, то

- цилиндрическая насадная

                                 - торцевая на оправке

где l – расстояние от точки приложения силы до шпинделя.

- момент сопротивления круглого сечения

, δ – дополнительное напряжение на изгиб.

       Диаметры оправок нельзя принимать произвольно. Наиболее часто применяются: 16, 22, 27, 32, 40, 50, 60,…

       В настоящее время разрабатывается новый ГОСТ на наружный диаметр фрез:

Распределение скоростей по знаменателю станков:

75% - 1,26

15% - 1,41

10% - 1,58

Наружные диаметры фрез в соответствии с новым ГОСТом будут располагаться в соответствии со знаменателем ряда φ. Основной ряд будет принят с φ= 1.26, . Будет давать совпадение через 1 значение диаметра, а для φ=1.41 через 2 числа.

 , бывает , инструмент не используется на 30 – 50%

Новый ряд сокращает номенклатуру диаметров фрез на 30%. Обеспечивает получение на станках заранее выбранной скорости путем соответствия: подбора чисел оборотов шпинделя. Разность не превышает 12%

       Ширина фрезы выбирается в зависимости от ширины фрезеруемой поверхности.

 

       ЧИСЛО ЗУБЬЕВ И ИХ ШАГ

 

Число зубьев у различных фрез зависит от характера их работы и режимов резания. Обработка практических данных показывает, что для условий свободного размещения стружки в пространстве между зубьями при обработке стали, можно установить следующие зависимости: для цилиндрических концов и фасок фрез:

,

Для торцевых:

, где - максимальная глубина резания, - наибольшая подача на 1 зуб в мм.

       При обработке чугунов и других хрупких материалов, пространство между зубьями не шлифуется, число зубьев можно увеличить до 50%. Для цилиндрических фрез число зубьев можно определить по формуле:

       Для цилиндрических фрез с мелким зубом коэффициент принимается m=2, а для фрез с крупным зубом коэффициент m=0.9 … 1. Фрезы с мелким зубом, обычно применяют при обработке хрупких материалов и деталей с небольшим припуском, а фрезы с крупным зубом, при обработке стали и других материалов и деталей со значительным припуском. Определяют шаг:

При выборе формы зуба необходимо учитывать что зуб должен иметь надлежащую прочность и впадина перед ним должна свободно размещать отделяемую стружку.

       В настоящее время находят применение 3-и формы зубьев:

1. Не высокая прочность, плохо работает так как γ=0 и применяется для малоответственного инструмента.

 

2. Отличительная особенность этой формы, состоит в том, что он кроме обычной затылования, поверхность имеет дополнительную затыловачную поверхность  зуб этот более прочный и может работать при снятии стружки большого сечения наличие переднего угла γ – улучшает условия резания. Повышенная толщина зуба приводит к увеличению шага, а следовательно и уменьшению числа зубьев фрезы.

 

3. Ломаная линия затылка зуба заменена кривой большого радиуса.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: