Конструкция и геометрия фрез

 

Простейшим типом фрезы является цилиндрическая, которая предназначена для обработки плоскостей. Каждый зуб фрезы представляет собой резец и имеет переднюю, главную заднюю и вспомогательную заднюю (для торцевых, концевых и дисковых фрез) поверхности, главную и вспомогательную (на торцевом лезвии) режущие кромки и вершину зуба (рис. 3.3), а также канавку для вывода стружки. Насадные фрезы имеют отверстие для базирования на шпинделе станка, а концевые – хвостовик для закрепления в шпинделе станка и шейку, разделяющую рабочую часть и хвостовик. Геометрия зуба фрезы аналогична геометрии лезвия токарного резца (см. рис. 3.4 – 3.6).

	Геометрию фрез характеризуют следующие углы: передний угол γn, измеряемый в главной секущей плоскости Рτ между касательной к передней поверхности и проекцией основной плоскости Рν, проходящей через рассматриваемую точку на режущей кромке;
Рис. 3.4. Геометрия цилиндрической фрезы

задний угол α_п, определяемый в плоскости, перпендикулярной к оси фрезы, между касательной к задней поверхности зуба фрезы и главной плоскостью резания Р_n (вектором скорости главного движения резания V), проходящей через рассматриваемую точку на режущей кромке;

главный угол в плане φ (угол в основной плоскости Р_ν), расположенный между главной плоскостью резания Р_n и рабочей плоскостью Р_s, проходящими через рассматриваемую точку на режущей кромке;

вспомогательный угол в плане φ₁ (угол в основной плоскости Р_ν), измеряемый между проекциями вспомогательной режущей кромки и рабочей плоскости Р_s на основную плоскость Р_ν.

Цилиндрическая фреза представляет собой тело вращения с винтовыми канавками для схода стружки, прорезанными на образующей поверхности, и зубьями с режущими кромками (см. рис. 3.4). Винтовая форма режущих зубьев обеспечивает им плавность в работе, уменьшает удары и вибрации. Наклон зуба определяется углом ω между осью фрезы и касательной к винтовой линии.

c – ширина ленточки; h, h₁ – глубина канавки; ω₁ – угол наклона передней поверхности к вертикальной оси фрезы; l – высота фрезы; r, r₁ – радиус канавки; D – диаметр фрезы; δ – ширина паза фрезы для фиксации на шпинделе станка

Рис. 3.5. Геометрия торцевой фрезы

Рис. 3.6. Геометрия концевой фрезы

По форме зубьев фрезы изготавливаются с остроконечными и затылованными зубьями (см. рис. 3.7).

а	б

Рис. 3.7. Форма зубьев фрезы: а – остроконечная; б – затылованная

К группе фрез с остроконечным зубом относятся цилиндрические, торцевые, угловые и дисковые фрезы, а также различные фрезерные головки. Дисковые пазовые фрезы разделяют на одно-, двух- и трехсторонние. Заднюю поверхность режущих зубьев таких фрез очерчивают по прямой линии, и заточку производят только по прямолинейной задней поверхности.

В группу фрез с затылованным зубом входят радиусные выпуклые и вогнутые, дисковые модульные, червячные модульные и шлицевые, резьбовые и другие фрезы с фасонным профилем главной режущей кромки (см. рис. 3.8). У фрез с затылованной формой зуба главную заднюю поверхность очерчивают по архимедовой спирали, а затачивают их только по прямолинейной передней поверхности. После переточки фрезы с затылованными зубьями сохраняют постоянный фасонный профиль главных режущих кромок.

а б

а – зубья с выпуклым профилем; б – зубья с вогнутым профилем

Рис. 3.8. Радиусные фрезы с затылованной формой зуба

 

Угловые фрезы (см. рис. 3.9) разделяют на одно- и двухугловые и применяют для прорезания стружечных канавок на зенкерах, развертках, фрезах и других режущих инструментах.

а	б

Рис. 3.9. Угловые фрезы: а – одноугловая; б – двухугловая несимметричная

 

Порядок выполнения работы

 

1) В соответствии с вариантом (см. табл. 3.1, задание 1) получить у преподавателя фрезу, изучить ее конструкцию и геометрию режущей части.

2) Выполнить эскиз выданной фрезы с обозначением конструктивных элементов зуба фрезы.

3) В соответствии с вариантом (см. табл. 3.1, задание 2) описать назначение фрез и выполнить эскизы схем обработки.

Содержание отчета

1) Эскиз фрезы с обозначением и кратким описанием элементов конструкции и геометрических параметров зуба (задание 1).

2) Эскизы схем обработки с обозначением направлений главного движения резания и движения подачи, ширины и глубины фрезерования (задание 2).

3.5. Контрольные вопросы

1) Какое движение при фрезеровании является главным, а какое – движением подачи?

2) Какими фрезами можно обработать сферическую поверхность?

3) Чем отличается конструкция затылованного зуба фрезы от конструкции остроконечного?

4) Можно ли с помощью концевой фрезы получить отверстие в сплошном материале?

 

Таблица 3.1

Исходные данные для выполнения задания по варианту

Вариант	Фреза
Задание 1	Задание 2
	Дисковая	Торцевая, угловая
	Торцевая	Торцевая, цилиндрическая
	Цилиндрическая	Цилиндрическая, концевая
	Концевая	Угловая, фасонная
	Дисковая	Торцевая, дисковая трехсторонняя
	Торцевая	Цилиндрическая, торцевая
	Цилиндрическая	Концевая, угловая
	Концевая	Угловая, торцевая
	Торцевая	Фасонная, дисковая двухсторонняя
	Концевая	Дисковая односторонняя, концевая
	Дисковая	Торцевая, угловая
	Торцевая	Цилиндрическая, фасонная
	Цилиндрическая	Торцевая, концевая
	Концевая	Цилиндрическая, дисковая трехсторонняя
	Дисковая	Концевая, фасонная

 

Библиографический список:

 

1. Некрасов С. С. Обработка материалов резанием / С. С. Некрасов М.: Агропромиздат, 1988. 260 с.

2. Технология конструкционных материалов / Под общ. ред. А. М. Дальского. М.: Машиностроение, 2005. 592 с.

3. Сахаров Г. Н. Металлорежущие инструменты / Г. Н. Сахаров, О. Б. Арбузов и др. М.: Машиностроение, 1989. 328 с.

4. Материаловедение и технология конструкционных материалов для железнодорожной техники / Под ред. Н. Н. Воронина. М.: Маршрут, 2004. 420 с.

5. Фетисов Г. П. Материаловедение и технология металлов / Г. П. Фетисов, М. Г. Карпман и др. М.: Высшая школа, 2002. 325 с.

Учебное издание

 

 

РАУБА Александр Александрович,

МУРАВЬЕВ Дмитрий Викторович

ОБРЫВАЛИН Алексей Владимирович