Розмір шрифту: 

Основною задачею – є визначення конструкції фрези торцевої для попереднього оброблення площин деталі з інструментальної сталі на фрезерному верстаті з числовим програмним керуванням (ЧПК).

Фрези торцеві, загалом, широко застосовуються при обробці поверхонь та площин різноманітних деталей із різних матеріалів. Торцеві фрези забезпечують плавну роботу навіть при невеликих припусках на оброблення, забезпечують високу продуктивність та низьку шорсткість оброблюваної поверхні [1 - 3].

Для визначення конструкції фрези необхідно провести аналіз конструкцій фрез загалом та конструктивних виконань її окремих елементів.

Торцеві фрези, за конструкцією, поділяються наступним чином [1 - 4]:

- цільні, монолітні торцеві фрези, як правило, дуже малого діаметру;

- з напаяними різальними елементами, ножами;

- збірні торцеві фрези, які, в свою чергу, поділяються на фрези з:

- механічним кріпленням напаяних ножів;

- механічним кріпленням багатогранних пластин, які, за способом кріплення пластин, поділяються на кріплення: пластин в корпус фрези та пластин в касеті, які вставляються в корпус фрези.

Конструкції кожного виконання торцевих фрез мають свої відмінні особливості, які визначають область їх застосування. Серед усіх конструкцій торцевих фрез найбільший інтерес представляють збірні фрези, так як вони найбільш економічні в експлуатації, а область їх використання набагато ширша.

Одним з основних параметрів при виборі фрези торцевої є вибір форми різальної пластинки, на який напряму буде впливати величина головного кута в плані, який впливає на товщину стружки, сили різання та стійкість інструменту. При зменшенні кута в плані товщина стружки зменшується, через розподіл аналогічного обсягу зрізуваного матеріалу на більшій довжині різальної кромки. Менший кут в плані забезпечує більш плавне врізання, обмежує радіальні сили різання та захищає різальну кромку від пошкоджень, однак більш високі осьові сили різання сприяють збільшенню навантаження на заготовку [1 - 4].

В конструкціях торцевих фрез з непереточуваними пластинками використовуються такі варіанти головного кута в плані.

- Фрези з головним кутом в плані 90 створюють переважно радіальні сили різання, що діють в напрямку подачі, що дає певні переваги при обробленні, можуть працювати з відносно великою глибиною різання, в порівнянні з розміром пластини, але характеризується невисокою продуктивністю [1, 4].

- Фрези з головним кутом в плані 60-75 це спеціалізовані фрези, що дозволяють працювати з більшою глибиною різання, в порівнянні з фрезами загального призначення, осьові сили різання нижче, ніж у фрез з кутом 45, а міцність різальної кромки - вище, ніж у фрез 90 [1, 4].

- Фрези з головним кутом в плані 45 є найпоширенішими, та забезпечують гарний баланс радіальних і осьових сил різання, що знижує вимоги до потужності верстата, плавне врізання знижує схильність до вібрації, а більш тонка стружка сприяє збільшенню продуктивності завдяки можливості збільшення подачі [1, 4].

- Фрези з головним кутом в плані 25-65 відрізняється високою продуктивністю та оптимально підходить для торцевого фрезерування, але характеризується відносно середньою глибиною різання [1, 4].

- Фрези з головним кутом в плані 10 призначені для фрезерування з високою подачею та тонкою стружкою, при невеликій глибині різання. Переважаючі осьові сили різання спрямовані до шпинделя та забезпечують його стабільність, що обмежує схильність до вібрації [1, 4].

- Фрези з круглими пластинами є фрезами загального призначення та високоефективні для чорнового оброблення. Радіус при вершині забезпечує максимальну міцність ріжучої кромки та можливість роботи з високими подачами, завдяки більш тонкій стружці, що утворюється вздовж довгої різальної кромки [1, 4].

Таким чином, найбільш доцільним буде використовувати фрезу зі змінним кутом в плані, тобто в якості різального елементу використовувати пластинку круглої форми, у якої кут в плані в процесі різання буде змінюватися.

Наступним є питанням способу кріплення пластинок, з яких найбільше застосовуються кріплення пластинок: гвинтом в корпусі та в касеті [1, 3, 4].

Кріплення пластин гвинтом відбувається за допомогою їх базування у спеціальному пазу в корпусі фрези, зі заздалегідь визначеним отвором для гвинта який гарантує надійну фіксацію пластини. Фрезерування гнізд під пластину проводиться після термічної обробки корпуса, в результаті чого забезпечується їх висока точність виконання. Оскільки в конструкції фрези відсутні додаткові елементи кріплення та регулювання різальних елементів, кріплення пластин просте та надійне, відповідно корпус фрези буде невеликої собівартості та більш міцним, що краще підходить для чорнової та напівчистової обробки при великих подачах зі зняттям великих припусків, забезпечує стабільність процесу різання та зменшення споживання потужності верстата [1, 3, 4].

Фрези, у яких кріпленням пластин відбувається у касеті, складаються з корпусу і змінних касет з пластинами, які кріпляться гвинтами та передбачається осьове регулювання касет та балансування фрези. Перевага такої конструкції фрези полягає в тому, що один і той же корпус може бути оснащений касетами з пластинами різної форми та різних різальних матеріалів, але такі фрези є більш дорогими та трудомісткими у використанні та застосовуються як універсальний інструмент [1, 3].

Таким чином, для попереднього оброблення площин на деталях з інструментальної сталі на верстаті з ЧПК найбільш доцільним є використання торцевих фрез збірної конструкції з круглими пластинами з кріпленням гвинтом, як більш економічний варіант та і біль міцний.

фреза торцева; збірна фреза; різальна пластина; кут в плані; кріплення гвинтом