Трохоидальное фрезерование концевыми фрезами от WIDIA — Журнал «Твердый сплав»

Трохоидальное фрезерование концевыми фрезами от WIDIA — Журнал «Твердый сплав»

Трохоидальное фрезерование – эффективный способ вырезания пазов, альтернативный стандартному методу фрезеровки пазов. В этом типе фрезерования концевая фреза используется для получения паза с помощью кругового движения. Этот метод называется трохоидальным. Это эффективный способ получения пазов с использованием высокоскоростных методов обработки.

Зачем использовать данный тип фрезерования?

  • Этот метод позволяет получать пазы большей величины, чем диаметр инструмента. При стандартном методе размер паза ограничен размерами фрезы.
  • Использование концевой фрезы в этом методе делает его эффективным и удобным, чтобы обрабатывать пазы разной ширины с использованием одного и того же диаметра инструмента.
  • Более высокие подачи и скорости резания могут быть достигнуты при использовании небольшой радиальной глубины резания.
  • Фрезы могут быть использованы для фрезеровки корпусов с тонкими стенками
  • Трохоидальное фрезерование – часто более быстрый способ для фрезерования пазов в корпусах по сравнению с типичным фрезерованием.

WIDIA предлагает фрезы для трохоидального фрезерования

  • VariMillI концевые фрезы — с высокой скоростью снятия металла. Меньшее количество проходов благодаря соотношению 1хD подходит для большинства материалов.
  • VariMillII — отлично подходит для высокой производительности, отсутствие вибраций при механической обработке. Соотношение 1xD с 5 неравномерно расположенными канавками для фрезерования корпусных деталей из титана и нержавеющих сталей. Черновая и чистовая обработка одним инструментом.
  • VariMillIIER (эксцентричный рельеф) — концевые фрезы идеально подходят для обработки пазов в корпусах из титана, и стойкость примерно 40% дольше, чем у стандартных торцевых фрез.
  • VariMillIIдлинная серия – 4хD режущая часть, с неравномерным распределением зубьев для чистовой и получистовой обработки.

Автор статьи: BlackHat,
пользователь
нашего сайта

Скачать каталоги инструмента Widia и получить информацию о данном производителе вы можете по этой ссылке: Инструмент Widia, каталоги Widia

Концевое фрезерование это

Библиографическая ссылка на статью:
// Современная техника и технологии. 2012. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2012/06/1058 (дата обращения: 07.02.2019).

УДК 621.14.2

Валентин Павлович Черкашин, канд. техн. наук.

ОАО «Объединенные машиностроительные технологии»

Водилов Андрей Валерьевич, инженер-программист.

НИИ приборостроения им. В.В. Тихомирова.

Email: an24ub@mail.ru

Концевая фреза является универсальным лезвийным инструментом и предназначена для обработки поверхностей, пазов, уступов деталей машин, а также для обработки рабочих, формообразующих поверхностей прессформ, штампов, копиров.

Общий недостаток стандартных фрез состоит в следующем. Торцовые режущие лезвия зубьев фрез изнашиваются ориентировочно в 2 раза быстрее по сравнению с боковыми режущими лезвиями. При переточке зубьев вместе с изношенными режущими лезвиями перетачиваются еще не изношенные и работоспособные боковые режущие лезвия. Это ведет к нерациональному расходованию дорогостоящих инструментальных материалов.

Эту проблему можно решить, используя концевую фрезу с равной стойкостью боковых и торцовых режущих лезвий [1-4].

Отличительной особенностью этой концевой фрезы состоит в том, что она кроме стандартных зубьев, имеющих боковые и торцовые лезвия, содержит специальные зубья, имеющие только торцовые режущие лезвия. Торцовые режущие лезвия специальных зубьев представляют собой упрочняющую фаску (или радиусную часть) с выходом на боковое режущее лезвие, которое обязательно имеет место (в том числе и для резерва при переточке зубьев по торцу); высота бокового режущего лезвия в специальных зубьях равна 4 – 8мм
[1-4 ].

Концевые фрезы с равной стойкостью боковых и торцовых режущих лезвий положительно показали себя в производственных условиях [1-4 ].

Фрезерованию органически присуще непостоянство площадей сечений срезаемого слоя и, следовательно, непостоянство окружной силы, что ведет к ухудшению чистоты, то есть к увеличению шероховатости обрабатываемой поверхности.

При фрезеровании концевыми фрезами с винтовыми зубьями в пределах поверхности резания некоторые зубья только вступают в работу резания, в то время как другие зубья выходят из резания; то есть в контакте с обрабатываемой поверхностью практически всегда находится несколько режущих зубьев фрезы. Путем выбора режимов резания (в которых основную роль играет ширина фрезерования) и параметров конструкции фрезы (диаметров, угла наклона винтовых зубьев) можно получить условия, при которых окружная сила на фрезе будет постоянной, то есть суммарная площадь сечений срезов будет постоянной. В этом случае имеет место равномерное фрезерование.

Читайте также:  Линейное напряжение формула, соотношение фазного и линейного напряжения

Равномерное фрезерование, в основном, приемлемо для реализации в массовом производстве. При других видах производства существует меньше возможностей получить равномерное фрезерование. Но в любом случае нужно определять величину неравномерности фрезерования, характеризуемой величиной К = Рмин/Рмакc, где Рмин,Рмакc, соответственно, минимальная и максимальная окружная сила, и оценивать возможность ее увеличения. При автоматизированном производстве (не массовом) концевое фрезерование сосредоточено в основном на станках с ЧПУ. При работе на станках с ЧПУ часто изменяются режимы резания, в том числе и ширина фрезерования, не только из-за обработки большого количества различных деталей, но и из обработки различных по форме поверхностей в одной детали; поэтому все время изменяется величина К = Рмин/Рмакс.

Концевая фреза с равной стойкостью боковых и торцовых режущих лезвий может быть спроектирована в различных конструктивных вариантах.

Наиболее технологичной и наиболее удобной для внедрения является фреза с равной стойкостью боковых и торцовых режущих лезвий, cпроектированная на базе стандартной фрезы с тем же общим числом зубьев, в которой половина зубьев является специальными, рис.1. Для проведения натурных испытаний можно вообще не изготавливать новую фрезу, а сделать ее из стандартной путем переточки (с помощью абразивного инструмента) половины стандартных зубьев в специальные. Cтойкость этой фрезы такая же, как у стандартной.

Концевая фреза с равной стойкостью боковых и торцовых режущих лезвий может быть выполнена на базе стандартной фрезы, в которой в торцовой части фрезы дополнительно установлены в прорезанные пазы и припаяны специальные режущие зубья, рис.2. Общее число зубьев в этом варианте исполнения увеличивается в 2 раза. Заштыбовки стружки в торцовой части фрезы не происходит. Наличие винтовых стружечных канавок содействует тому, что стружка поднимается верх на сравнительно небольшую высоту С, равную высоте бокового режущего лезвия специального зуба, и сразу попадает в зону работы стандартных зубьев. Заметим, что в торцовой части фрезы масса стружки не изменяется (при тех же режимах резания), а стружка становится более мелкой.

Анализ неравномерности фрезерования изложен для концевой фрезы с равной стойкостью боковых и торцовых режущих лезвий, спроектированной на базе стандартной фрезы при общем числе зубьев Z=6, числе стандартных зубьев Z 1 =3,числе специальных зубьев Z 2 =3 (рис.1), а также при общем числе зубьев Z=12, числе стандартных зубьев Z 1 =6,числе специальных зубьев Z 2 =6(рис.2). Диаметр фрезы d=50мм, высота специальных зубьев С=8мм, угол наклона винтовых зубьев фрезы ω = 40°.Режимы резания: ширина фрезерования В=36мм; подача на оборот S=0,72мм/об; подача на зуб S 1 = 0,12мм/зуб; скорость резания V=110 м/мин; глубина фрезерования t=25 мм. Обрабатываемый материал сталь 40Х ГОСТ435432-71, 241 -285 НВ.

Заметим, что при общем числе зубьев Z=12, Z 1 =6, Z 2 =6 дальнейшее увеличение высоты C возможно только при определенных технологических требованиях с учетом отсутствия заштыбовки стружки в торцовой части фрезы.

На рис.1 представлена концевая фреза с равной стойкостью боковых и торцовых режущих лезвий, имеющая Z=6, Z 1 =3, Z 2 =3:

Концевая фреза: назначение, классификация, ГОСТы

В механообработке термин «концевая» употребляется в двух контекстах: конструктивном и технологическом. Согласно п.4 ГОСТ 3855-2013 все используемые в механообработке фрезерные инструменты по своим конструктивным особенностям делятся на два основных вида: концевой и насадной. Концевая фреза выполнена воедино с поводком (цилиндрическим или коническим хвостовиком) и для ее применения не требуется дополнительная оснастка. Насадные фрезеры перед использованием монтируют на стандартные цилиндрические или конические оправки.

В соответствии с п. 2.2 того же стандарта концевое фрезерование является одним из пяти видов фрезерной обработки. При его выполнении припуск с обрабатываемой заготовки снимается режущими кромками, расположенными на цилиндрической поверхности инструмента. Концевая фреза стандартного типа имеет режущие зубья и на стороне торцевой поверхности, но они выполняют только вспомогательную роль. Помимо стандартных существует множество других разновидностей, у которых режущими являются как цилиндрическая, так и торцевая поверхность. Но это особый подвид и применяется он в узкоспециализированных целях.

Назначение инструмента

Ось вращения концевого фрезера направлена под прямым углом к плоскости заглубления. При этом его основные режущие кромки располагаются на боковой цилиндрической поверхности, т. е. резание происходит по лини их соприкосновения с плоскостью обработки. На торцевом конце также находятся режущие кромки, расположенные под углом к оси вращения, которые выполняет вспомогательную функцию. Режущая поверхность такого фрезера выполнена в виде спиральных или наклонных зубьев, при этом угол наклона может составлять 30-45°.

Читайте также:  Как склеить пластиковый бампер на автомобиле Автосервис

Особенности и применение

Конструктивно концевые фрезы по металлу делятся на два вида: цельнометаллические (из твердых сплавов) и со вставными режущими элементами. Самыми распространенными являются монолитные твердосплавные концевые фрезеры. Они характеризуется высокой жесткостью, стабильностью параметров и оптимальным соотношением цены и технологических возможностей. Фрезеры с вставными режущими элементами из специальных сплавов с напылением используют при специальных режимах резания, например, фрезеровке по нержавейке, сплавам титана и другим сложным материалам.

Основная область применения концевого фрезерования — это продольная обработка плоскостей параллельных оси вращения инструмента. Типичным примером такой технологической операции является фрезеровка линейных и контурных пазов и канавок, формирование ступенчатых плоскостей, а также выборка прямолинейных и фигурных выемок различной глубины. При этом для глубоких поверхностей применяют фрезы концевые с цилиндрическим или коническим хвостовиком, удлиненные до нужного размера. Основные виды изделий, обрабатываемых концевым фрезерованием — это:

  • плиты с линейными и Т-образными пазами;
  • штампы и прессформы;
  • плоские поверхности и зубчатые шестерни с канавками и выемками;
  • шаблоны, матрицы, пуансоны;
  • вала со шпоночными пазами;
  • корпусные детали со сквозными окнами.

Размерные ряды концевых фрезеров определены государственными стандартами. Изделия из быстрорежущей стали с цилиндрическим хвостовиком имею размерный ряд 3-32 мм и устанавливаются на оборудование с помощью зажимных патронов и цанг. Инструмент среднего и большого диаметра выпускаются в диапазоне размеров 14-63 мм с хвостовиком в виде конуса и используются на промышленном оборудовании. Фрезы для станков с ЧПУ имеют свой размерный ряд — 14-50 мм.

Специальные виды

Кроме цилиндрических концевых фрезеров выпускается большая номенклатура фрезерного инструмента, которая относится к этой же группе, но имеет другие формы и состав режущих поверхностей. Сюда же относят торцевые фрезеры небольшого размера, которые обычно являются насадными, но при малых диаметрах изготавливаются цельнометаллическими и классифицируются как концевые.

Все специальные виды концевых фрезеров выпускаются как с конусными, так и с цилиндрическими хвостовиками.

Наиболее распространены следующие виды:

  1. Шпоночные. Имеют две режущие поверхности на торце, что позволяет выполнять резание как в продольном, так и в перпендикулярном направлении. Используются для фрезеровки шпоночных канавок на валах и продольных выемок на плоских заготовках.
  2. Угловые. Их характерная особенность — наклонные режущие кромки на торце. Предназначены для снятия прямоугольных кромок (фасок), обработки наклонных плоскостей и угловых пазов.
  3. Четвертькруглые вогнутые. Их режущие зубья имеют форму обратной дуги. Применяются для фрезеровки закругленных кромок.
  4. Для пазов Т-образных и типа «ласточкин хвост». Режущая часть имеет форму диска и диаметр больший, чем у хвостовика. Используются для фрезеровки длинных пазов соответствующей конфигурации.
  5. Копирные с цилиндрической или конической рабочей поверхностью и закругленным торцом. Применяются при изготовлении штампового инструмента, прессформ и различных моделей.

Кроме этого существует множество видов фасонных концевых фрезеров, которые способны за один проход сформировать многоступенчатые прямоугольные и округлые профили. Такой фрезерный инструмент применяется в основном в столярных производствах и при обработке пластиков.

Конструкция концевых фрез

В общем виде концевая фреза представляет собой монолитный металлический цилиндр, состоящий из двух частей: поводка (хвостовика) для установки в оборудование и фрезерной части с расположенными по спирали режущими элементами (зубьями). Ее основные геометрические параметры — это общая длина, диаметр режущей части, а также диаметр, тип и длина хвостовика.

Хвостовики

В соответствии ГОСТ 53937-2010 концевые фрезеры в зависимости от их назначения и области применения могут выпускаться со следующими видами хвостовиков различных типоразмеров:

  • гладкий цилиндрический;
  • цилиндрический с резьбой;
  • цилиндрические с несколькими видами лысок;
  • с конусами Морзе, дополненными резьбой и лысками;
  • с конусами 7:24 для ручной и автоматической смены инструмента;
  • с полым конусом HSK для ручной и автоматической смены инструмента.

Для закрепления концевого фрезера в шпиндели и патроны с другими посадочными отверстиями применяют переходные втулки. На практике в обозначениях хвостовиков часто применяют сокращения, например, «фреза концевая к/х» означает «с конусным хвостовиком», а «КМ2» — это инструмент с конусом Морзе N2.

Режущая часть

Конструкция режущей части бывает двух типов: цельнометаллическая и со вставными режущими элементами. Режущие плоскости и разделяющие их канавки для отвода стружки огибают цилиндрическую поверхность по спирали в правом направлении (выпускается инструмент и с левым вращением). На их верхней части находится либо острая режущая кромка, либо ближе к ее концу закреплены вставные режущие пластины. Цельнометаллические фрезеры, как правило, изготавливают из быстрорежущей стали. Твердосплавные зубья с покрытием крепятся к корпусу концевого фрезера следующими способами:

  • напайкой;
  • эксцентриками;
  • винтами;
  • специальными болтами с клиновидной головкой.
Читайте также:  Проводки штрафа гибдд на организацию проводки; Дешевле просто нет

Количество режущих плоскостей определяет сколько резов металла за один оборот (заход) совершает фрезерный инструмент. Самыми распространенными являются одно-, двух- и трехзаходные концевые фрезеры (их также называют «фрезы концевые одно- (двух-, трех- и т.д.) перьевые»). Концевые фрезеры с большим числом заходов применяется для чистовой обработки, а также для фрезеровки твердых и хрупких материалов.

Как уже говорилось ранее, малые торцевые фрезеры относятся к группе концевых. У этого вида фрезерного инструмента боковая режущая поверхность дополнена вспомогательными режущими кромками, расположенными на торце фрезы.

Также дополнительные режущие поверхности имеют пазовые, копирные и шпоночные фрезеры.

Классификация концевых фрез

Специальной расширенной классификации для концевых фрезеров не существует, поэтому они классифицируются по общим для фрезерного инструмента перечням с добавлением характерных для них признаков. Ниже приведены основные разделы классификации, применяемой для различных видов концевых фрез по металлу:

По производственному назначению

В данном разделе основным признаком является вид и форма обрабатываемой поверхности. На основании этого выделяют следующие виды этого инструмента:

  • общего применения;
  • с торцевой режущей частью;
  • для шпоночных пазов (в т.ч. для пазов сегментных шпонок);
  • для фигурных пазов;
  • для фигурных плоских профилей;
  • копирные.

По конструктивному признаку

ГОСТ обязывает производителей выпускать концевые фрезы двух типов длин: нормальной и длинной и определяет соотношение размеров хвостовика и режущей части. Но помимо этого на рынке присутствуют фрезы концевые как удлиненные, так и очень короткого размера (народное название — «пальчиковые»). Кроме типов и соотношений длин ГОСТом определяются виды хвостовиков (различные типы конических и цилиндрических), а также размерные ряды диаметров. Чаще всего в промышленном производстве применяется фреза концевая с коническим хвостовиком.

Государственные стандарты определяют только общие требования к фрезерному инструменту. Вместе тем мировые производители предлагают различные новаторские конструкции. Их примером могут служить концевые модульные фрезы, в которых режущая часть крепится к хвостовику с помощью высокоточного винтового соединения. Другая интересная разработка — концевая шестизубая обгонная фреза с верхними и нижними подшипниками для чистовой обработки пазов по шаблону.

По форме режущих поверхностей

Для формирования специфических профилей поверхностей обрабатываемых изделий в дополнение к инструменту общего назначения была создана большая группа фасонных концевых фрез. Среди них основными являются радиусные и фигурные пазовые фрезерные инструменты, а также фрезеры для 2D и 3D обработки. Основные виды концевых фрезеров, классифицированные по форме режущих поверхностей — это:

  • цилиндрическая;
  • торцевая;
  • шпоночная;
  • фреза концевая радиусная;
  • фреза радиусная вогнутая;
  • Т-образная фреза;
  • фреза для паза «ласточкин хвост»;
  • угловая концевая фреза;
  • концевые конические и цилиндрические фрезы с прямым и закругленным концом.

По количеству режущих кромок и направлению вращения

Процесс заглубления в металл режущей кромки и снятия ею одного слоя припуска называется «заходом». Чем больше режущих поверхностей у фрезера, тем больше заходов он совершает за один оборот. Концевой фрезерный инструмент с одной режущей поверхностью является однозаходным. Если поверхностей больше одной, то инструмент многозаходный (одно-, двухзаходные фрезы и т.д.).

Кроме этого существует обширная классификация концевых фрезеров, основанная на геометрии и формах режущих поверхностей, зубов и кромок.

Государственные стандарты

Общие требования к конструкции и характеристикам концевых фрез изложены в ГОСТ 17024-82 «Фрезы концевые. Технические условия». В дополнение к этому существует около сорока государственных стандартов, которые регулируют требования к характеристикам отдельных видов концевых фрез. Помимо прочего, они включают группу ГОСТов, регламентирующих параметры различных видов концевых фрезеров, предназначенных для обработки специализированных материалов на станках с ручным управлением и ЧПУ: легких сплавов, труднообрабатываемых сталей, титановых сплавов (ГОСТ 16225-81, ГОСТ 16225-81, ГОСТ 18938-73 и пр.). Другие ГОСТы определяют размерные ряды диаметров: для концевых фрез с цилиндрическим хвостовиком — ГОСТ 17025-71, а для концевых фрез с коническим хвостовиком — ГОСТ 17026-71.

Помимо государственных стандартов, требования к этому инструменту регламентируются техническими условиями, например, ТУ 2-035-0222232.3-90 определяет ряд диаметров для станков с ЧПУ.

Ссылка на основную публикацию
Трелевочная лебедка EGV55 A с механическим управлением на складе у дилера,гарантия,запчасти,сервис
Купить трелевочные лебедки (для леса) Тайфун Тайфун начал производство лесных трелевочных лебедок еще в 1979 году. Лебедки трелёвочные постоянно обновляются...
Точность обработки деталей
Класс точности; Метрология и стандартизация - ГОСТ, ДСТУ и многое другое Класс точности – обобщенная метрологическая характеристика (МХ), которая определяется...
Точный возраст транспортного средства
Скрутить пробег Lada (Лада) подмотка и корректировка спидометра Как смотать пробег на ВАЗ 2114 своими руками: способы и необходимость Достаточно...
Треск в динамиках телевизора; Все о Лада Гранта
Почему трещит телевизор после выключения и во время работы Красивая и четкая картинка на экране телевизора, идеальное звучание – это...
Adblock detector