Фрези з затиловочними зубами

Затиловочний зуб проектується в основному у фрез, призначених для обробки фасонних поверхонь. Основна особливість затиловочного зуба полягає в тому, що при переточках по передній поверхні, профіль фрези зберігається до повного зношення. Діаметр фрези можна визначити по формулі.

D = 2H + d + 2m

Після попереднього визначення діаметру фрези, діаметр отвору, числа зубців і величини затилування виконується кінцеве визначення елементів зубів. Використання цього зуба в циліндричних фрезах зустрічають значно рідше чим гострокінцевих. Однак при виконанні важких обдирних робіт використовують фрези з затиловочними зубцями.

Ці фрези отримали назву "кукурузник" тому що стружкороздільчі канавки особливої форми якими забезпечені їх зубці, зовні нагадують початок кукурудзи. Розміри таких фрез переглянуті ГОСТ 8543-57. Зуб запилюється тільки по зовнішнім діаметрам; бокові сторони зуба шліфовані. Для зменшення тертя бокових сторін зуба, у стінках паза при фрезеруванні роблять виїмки з двох сторін і залишають біля вершин зуба тільки вузькі стрічки шириною 1,5мм

 

Заточка фрез.

Для заточки фрез використовують універсально-заточні верстати або в окремих випадках спеціальні верстати. При заточці фрез з гострокінцевими зубцями по задній поверхні необхідно встановити фрезу так, щоб можна було підвести зуб фрези до шліфувального круга. Заточка виконується торцем шліфувального круга чашечної форми.

Зуб фрези повинен бути розташованим по відношенню до круга так, щоб отримати необхідний задній кут. Зуб передньої поверхні впирається на нерухомий опір. Величина зниження Н розраховується по формулі.

H=2/D x sina D

D - діаметр фрези.

Переточка фрези з гострокінцевимими зубами по передній поверхні проводиться рідко, але при виготовлені фрези передню поверхню заточують раніше задньої з таким розрахунком, щоб не залишилось заусенців, які ми отримуємо в результаті заточки по передній поверхні.

Заточка фрези з затиловочними зубами декілька відрізняються від заточки фрези з гострокінцевими зубцями. Так як фреза з затиловочними зубами повинні заточуватися виключно по передній частині поверховості, заточка їх у порівнянні з заточкою фрези з гострокінцевими зубцями декілька простіша. Фреза повинна бути встановлена на оправкі (в центрі) заточного верстата або на спеціальному приспостосуванні.

 

Пили.

Пили для холодного розпилювання металу представляють собою гостро заточену фрезу для фрезерування вузького прорізу. Пили невеликого діаметру, можуть бути виготовлені у вигляді суцільного диска, у якого є ряд зубців, розташованих на периферії. З метою зменшення тертя пили об стінки товщина диска, повинна зменшуватися по напрямку від периферії до центру. Кожен зуб цієї пили представляє собою окремий різець, який знімає стружку. Об'єм стружки пропорційний шляху, пройденому цим різцем. При великому діаметру пили об'єм стружки, знімається одним зубом завдяки великій довжини дуги дотикання може бути значним.

Стружковий простір повинен бути достатнім для переміщення цієї стружки. В залежності від властивостей обробляємого матеріалу і від режимів різання, форма і розмір знімаємої стружки можуть бути різними, тому число зубців і форма западини зуба повинна бути визначена з врахуванням умов роботи пили. На сьогоднішній день круглі пили діаметром більше 250мм роблять збірної конструкції.

Найбільше поширення отримали збірні пили з приклепаними заклепками сегментів з швидкоріжучої сталі. Сегмент має вузький паз, яким він вставляється на кільцевому виступі диска пили і закріплюється на ньому, кільцевому виступі заклепками, які проходять через диск пили. Крім заклепок, закріпляючих сегментів з диском, два суміжних сегмента закріпляються між собою заклепкою, яка вставляється і заклепується у місці стику двох сегментів. По числу зубів пили діляться на 3 групи:

- мілкозубі;

- середньозубі;

- крупнозубі.

Перша група пил призначена для матеріалів підвищеної твердості; пили цієї групи мають 8 зубів на сегменті. Друга група пил призначена для матеріалів середньої твердості; у пил цієї групи менша кількість зубців, вони мають 6 зубців на сегменті. Третя група пил призначена для розпилювання м'яких матеріалів, у пил цієї групи менша кількість зубців - 4 зубці на сегменті. На сьогоднішній день за кордоном все більше розширення починають отримувати безкінечні стрічкові пили по металу, так як вони дозволяють різко зменшити ширину пропилу. Такі пили працюють на спеціальних стрічково-пильних станинах. Для заточки диск пили встановлюється на оправку заточного верстата. Шліфувальний круг закріплюється на шпинделі верстату, розташованого на вертикальних салазках. Верстат має напівавтоматичний цикл роботи. Обертання пили пов'язано з переміщенням вертикальних салазок верстата. Таким чином профіль зуба пили отримується в результаті двох рухів:

- обертальний рух пили;

- поступальний рух пили.

Після заточки одна впадина із зуба храпового механізму верстата обертає диск пили на наступну впадину.

Кінцеві фрези з гострокінцевимими зубами.

Кінцеві фрези з гостроконечними зубами мають, на відміну від торцевих та циліндричних фрез, конічний або циліндричний хвостовик. Зуби циліндричної частини розраховують так само, як зуби циліндричних фрез: - з мілким зубом - аналогічно зубам на торцевій частині у торцевих фрез кінцеві фрези виготовляються в данний час за пропозицією новаторів В. Я. Карасєва, Є. І. Савича, І. Л. Ліонова двох типів:

- з нормальним зубом, коли число зубів вибирається в рамках z=D,a А кут w=30°

- з крупним зубом, коли число зубів z=0,6D, а кут w=45°.

Круговий крок від зуба до зуба у таких фрез змінний, з метою зменшення вібрації; наприклад, якщо фреза має 3 зуба, то кути між зубами будуть не 120°, а 110°, 123° та 127° фрези з циліндричним хвостовиком мають D=3-20mm та L=2-45mm;3 конічним хвостовиком D=14-50 мм та L=32-70 мм ГOCT 8237-57.

Кінцеві фрези більшого діаметра можна робити збірними зі вставними ножами. Кінцеві фрези можуть мати також конічну форму та закруглену вершину. Такі фрези застосовують на копіювально-фрезерних верстатах; вони мають назву копіювальних. При виготовленні конічних копіювальних фрез виникають проблеми з виготовленням зубців, які розташовані на конічній частині. Звести всі зубці в одну точку є неможливим, тому кінцеву частину копіювальних фрез конструюють таким чином, щоб звести до центра 4, в крайньому випадку 2 зубця, а інші зубці до центра не доходять. Кінцеві фрези від діаметра 16мм та вище оснащують пластинками твердого сплаву за ГОСТ 8720-5 8 ці пластинки робляться гвинтовими.

У кінцевих фрез малих діаметрів роблять ріжучу частину в цілому з твердого сплаву та припаюють її до державки з конструкційної сталі. Такі фрези називаються фрезами, оснащеними коронками (ГОСТ8720-58, типі)

 

Фасонні фрези з гострокінцевими зубцями.

Фасонні фрези виготовляють з затиловочними та гострокінцевимим зубцями. Число зубців у фасонної фрези з гострокінцевимим зубцями для фрезерування канавок фрез визначається в залежності від призначення фасонної фрези. Можна використовувати наступне відношенням:

Z=mad, де т=1,5 - 2.

Профіль зуба трапецеїдальної форми, кут робочої фрези для фрезерування канавок дорівнює 50-60°. Головним в конструкції фасонної є забезпечення однакової фаски f нa задній поверхні по всьому профілю зуба фрези.

Заточка фасонних фрез з гострокінцевими зубцями здійснюється на спеціальних приладах. Ці прилади мають плоску опорну лінійку, по якій обкатується (з ковзанням або без ковзання) копір, який має форму профілю фрези. З копіром жорстко зв'язана заточувальна фреза. При кочені копіра по лінійці шліфувальний круг буде заточувати на зубі фрези профіль, в точності співпадаючий з профілем копіра. Задній кут на фрезі може бути отриманий шляхом зносу центру шліфувального круга по відношенню до центру деталі на величину

H=Dкp × sin a/2

де Dкp- діаметр шліфувального круга;

a - задній кут фрези в нормальному перерізі.

 

Фрези з затиловочними зубцями.

Затиловочний зуб проектуються в основному у фрез, призначених для обробки фасонних поверхонь. Головна особливість затиловочного зуба полягає в тому що при переточках по передній поверхні профіль фрези зберігається до повного зносу. Розгляд всіх кривих для затилування показників, найбільш зручною кривою є Архімедова спіраль. Том що для затилування фрез використовується тільки Архімедова спіраль. По мірі рівномірного обертання заготовки затилувальний різець рівномірно поступово рухається у напрямку до центру деталі. Уявимо собі затилувальний зуб задня поверхня якого обмежена архімедовою спіраллю.

АВ=pDфр/z

І катет ВС=К

K=AB×tga

або К=pDфр/z×tga

Ці основні формули для знаходження необхідної величини затилування К.

Розглянемо і знайдемо які задні кути має затилувальний зуб фрези в різних точках.

Форма профілю має велике значення для вибору заднього кута. Якщо розглянути частину профілю АВ, яка паралельна осі фрези по всій довжині ділянки, задній кут буде постійний і рівний

tga =Кz/pDфр,

так як на цій частині ні К, ні Dфр, ні z не змінюються.

Ділянка ВС розташована під кутом. Задній кут вимірюється в площині, перпендикулярній вісі і буде на цій ділянці змінюватися оскільки діаметр фрези поступово зменшується.

Можна знайти кут в нормальному перерізі 1-1. Для цього побудувавши трикутник MNZ з катетом К1 та гіпотенузою К. Знайдемо

K = pD/z×tgx

К×sina = K1

Kl = pD/z×tg x

Tg x = tga sina

Якщо прийняти до уваги радіус, на якому розташована точка, яка розглядається то для любої точки фрези задній кут в перерізі до ріжучої кромки буде

Tg x = R/r×x×tgasina

Косе затилування - це затилування при якому затилувальний різець рухається перпендикулярно осі фрези, а під кутом до неї, катет К1 уявляє собою величину переміщення точки D в площині перпендикулярно до осі, а катет К2 - в площині паралельній осі, знайдемо кут нахилу супорта по відношенню до осі фрези.

Tgb==К2/К1

Необхідна для підбора кулачка величина затилування буде рівна. Отриману величину К потрібно заокруглити до найближчого існуючого в наборі кулачка. Можна також визначити величину К знаючи одну з величин К1 або К2 і кут:

K=Kl/cosa=K2/sina

Діаметр фрези можна визначити за формулою

D=2H+d+2m

Величина Н уявляє собою глибину канавки і може бути знайдена за формулою

H=h+K+r

Висота Н приймається на 1-5мм більша висота профілю деталі, ніж забезпечується відомий запас по висоті профілю при фрезеруванні деталі з підвищеним припуском.

Конструктор з початку наближено задається діаметром фрези відносно діаметра отвору, потім проводить розрахунок елементів зуба і викреслює зуб фрези і тільки тоді знаходить кінцеву глибину канавки, число зубців і діаметр фрези. В цьому визначена важкість розрахунку затилувальних фрез.

Після попереднього визначення діаметра фрези, діаметру отвору, числа зубців і величини затилування здійснює кінцевий розрахунок елементів зуба. Ці фрези отримали ім'я "кукурузні", тому що стружкороздільні канавки мають особливу форму, якими споряджені зубці, зовні нагадують початок кукурудзи. Розміри таких фрез передбачені ГОСТ 8543-57 Зуб затиловується тільки по зовнішньому діаметру; бокові сторони зуба шліфовані. Для зменшення тертя бокових сторін зуба об стінки паза при фрезеруванні роблять виїмки з обох сторін і залишають біля вершини зуба тільки вузькі стрічки шириною 1,5мм.