Силы резания и мощность при фрезеровании

В процессе резания на каждый зуб фрезы действует определенное усилие, направления и величины которого различаются, в зависимости от характера фрезеровки и направления подачи. При фрезеровании торцов фрезой, при встречной подаче силу резания P, действующую на зуб фрезы, можно разделить на две составляющие величины: касательную P_z и радиальную P_y. По радиальной силе P_y рассчитывают на изгиб оправку, на которую посажена фреза. Суммарное значение P_zопределяется как сумма усилий, действующих на зубья:

P_zсум = P_z1 + P_z2 + P_z3кГ

Крутящий момент при фрезеровании:

M = P_z·D/2кГ мм,

где D – Ø фрезы,

Мощность при фрезеровании:

N = M·n/974000 Квт,

где M– крутящий момент,
n – число оборотов, совершаемое фрезой за 1 мин.

Основные типы фрез

Фреза - это инструмент фрезерного станка, предназначенный для резания и имеющий несколько зубьев. Зуб представляет собой не что иное, как резец для снятия стружки.

Резание при операции фрезерования отличается, однако, от процессов резания на точильном станке или сверлильном. У фрезы, как мы упоминали выше, зубья во время резания участвуют в работе не все, а попеременно. Продолжительность службы фрезы тем самым увеличивается, а эффективность процесса обработки фрезерованием повышается.

На рисунке ниже отображено множество фрез, которые различаются по разным признакам и особенностям:

· по их применению,

· по форме зубьев,

· по направлению зубьев,

· по их исполнению,

· по виду их крепления на фрезерном станке и т. п.

По конструктивному исполнению фрезы могут быть:

1. цельные,

2. напайные,

3. наборные,

4. фрезерные головки на базе сменных зубьев.

1. Цельные фрезы, это позиции 1, 2, 4 и 7 на рисунке. Они представляют собой цельную деталь из высококачественного материала, предназначенного для изготовления фрез и другого режущего инвентаря.

2. На напайные фрезы идет обычная недорогая конструкционная сталь. На верхнюю часть зуба или резца напаивается кусочек или пластина из высококачественного металла.

3. Наборная фреза, это позиция 3 на нашем рисунке. Она представляет собой корпус круглой формы из легированной конструкционной стали, куда вставлены зубья и закреплены клином или штифтом конической формы. Для заточки наборная фреза не разбирается, а обрабатывается в собранном состоянии.

4. Фрезерные головки, на нашем рисунке это позиция 15. Головка оснащается быстросменными зубьями, обычными резцами. Для заточки фрезерную головку можно не разбирать, а обрабатывать в собранном состоянии, а можно затачивать зубья по отдельности, а затем крепить в корпус.

По типу крепления различают фрезы:

1. насадные

2. хвостовые

3. торцовые

Насадные фрезы, позиции 1, 3, 4 и 7 на нашем рисунке, это фрезы с отверстием и шпоночным пазом, они крепятся непосредственно на шпиндельной оправке.

Хвостовые фрезы, позиции 6 и 9, являются продолжением хвостовой части (конической или цилиндрической) и представляют собой вместе с хвостовой частью цельную деталь.

Торцовые фрезы, позиция 15, крепятся на торце вала с помощью болтов.

По сфере применения фрезы делят на следующие основные типы:

· для обработки плоскости,

· прорезные (поз.5),

· пазовые (позиции 4, 9 и 6),

· угловые (позиции 7 и 8),

· фасонные (позиция 10),

· для нарезки зубьев (позиции 11, 12 и 16),

· для нарезания резьбы (позиции 14 и 13) и

· специальные.