Como uma ferramenta importante no fresamento, o material, tipo e parâmetros de processamento do fresa final têm um impacto crucial no efeito de processamento. Uma compreensão profunda dessas informações pode ajudar o pessoal de processamento a selecionar e usar melhor a fresa de topo, melhorando assim a eficiência e a precisão do processamento e obtendo resultados de processamento de alta qualidade.
Tipos e classes de materiais para fresas de topo
Requisitos básicos para materiais de corte de fresas de topo
Alta dureza e resistência ao desgaste: Em temperatura ambiente, a parte cortante do material deve ter dureza suficiente para cortar a peça; com alta resistência ao desgaste, a ferramenta não se desgastará e prolongará sua vida útil.
Boa resistência ao calor: A ferramenta irá gerar muito calor durante o processo de corte, principalmente quando a velocidade de corte for alta, a temperatura será muito alta. Portanto, o material da ferramenta deve ter boa resistência ao calor, podendo manter uma alta dureza em altas temperaturas e continuar a cortar. Esta propriedade de dureza em alta temperatura também é chamada de dureza a quente ou dureza vermelha.
Alta resistência e boa tenacidade: Durante o processo de corte, a ferramenta deve suportar muitos impactos, portanto o material da ferramenta deve ter alta resistência, caso contrário é fácil quebrar e danificar. Como a fresa estará sujeita a impactos e vibrações, o material da fresa também deve ter boa tenacidade para evitar lascas e quebras.
Materiais comuns para fresas de topo
Aço ferramenta de alta velocidade (também chamado de aço rápido) é dividido em aço rápido de uso geral e aço rápido de uso especial. Possui as seguintes características:
- O conteúdo de elementos de liga de tungstênio, cromo, molibdênio e vanádio é alto, e a dureza de têmpera pode atingir HRC62-70. A uma alta temperatura de 6000C, ainda pode manter uma alta dureza.
- Possui boa resistência e tenacidade da aresta, forte resistência à vibração e pode ser usado para fabricar ferramentas com velocidades de corte normais. Para máquinas-ferramentas com baixa rigidez, as fresas de aço de alta velocidade ainda podem cortar suavemente.
- Possui bom desempenho de processo e forjamento, processamento e retificação são relativamente fáceis. Também pode fabricar ferramentas com formatos mais complexos.
- Comparado com materiais de metal duro, ainda apresenta desvantagens como menor dureza, baixa dureza vermelha e resistência ao desgaste.
Metal duro: É feito de carboneto metálico, carboneto de tungstênio, carboneto de titânio e aglutinante metálico à base de cobalto através do processo de metalurgia do pó. Suas principais características são as seguintes:
Pode suportar altas temperaturas e manter um bom desempenho de corte em torno de 800-10000C. Ao cortar, você pode usar uma velocidade de corte 4 a 8 vezes maior que a do aço rápido. Possui alta dureza à temperatura ambiente e boa resistência ao desgaste. Possui baixa resistência à flexão, baixa resistência ao impacto e a lâmina não é fácil de afiar.
Classificação de metal duro comumente usada
Tungstênio-cobalto Ccomentado Carbide (YG)
As classes comuns são YG3, YG6 e YG8, onde os números representam a porcentagem do conteúdo de cobalto. Quanto maior o teor de cobalto, melhor será a tenacidade, mais resistente ao impacto e à vibração, mas a dureza e a resistência ao desgaste serão reduzidas. Portanto, esta liga é adequada para corte de ferro fundido e metais não ferrosos, podendo também ser utilizada para corte de chapiscos de alto impacto e peças de aço temperado e aço inoxidável.
Titânio-cobalto Ccomentado Carbide (YT)
As classes utilizadas são YT5, YT15 e YT30, e os números representam a porcentagem de carboneto de titânio. Depois que o carboneto cimentado contém carboneto de titânio, ele pode aumentar a temperatura de ligação do aço, reduzir o coeficiente de atrito e melhorar ligeiramente a dureza e a resistência ao desgaste, mas reduzir a resistência à flexão e a tenacidade, tornando as propriedades frágeis. Portanto, este tipo de liga é adequada para corte de peças de aço.
Carboneto Geral
Adicionar uma quantidade apropriada de carbonetos de metais raros, como carboneto de tântalo e carboneto de nióbio, aos dois tipos de carbonetos cimentados acima pode refinar seus grãos, melhorar sua dureza à temperatura ambiente e dureza em altas temperaturas, resistência ao desgaste, temperatura de ligação e resistência à oxidação, e aumentar a tenacidade da liga. Portanto, este tipo de ferramenta de metal duro possui bom desempenho de corte abrangente e versatilidade. Suas notas são: YW1, YW2 e YA6. Devido ao seu alto preço, é utilizado principalmente para materiais de difícil processamento, como aço de alta resistência, aço resistente ao calor, aço inoxidável, etc.
Tipos e marcações de fresas de topo
Tipos de fresas de topo
De acordo com Mmaterial do Fresa de topo Crevelando Parte
- Fresas de topo de aço rápido: são usadas para ferramentas mais complexas
- Fresas de topo de metal duro: A maioria é soldada ou fixada mecanicamente ao corpo da fresa
De acordo com Ppropósito de Fresa final
- Fresas de topo para usinagem de superfícies planas: fresas cilíndricas, fresas de topo, etc.
- Fresas para usinagem de canais (ou degraus): fresas de topo, fresas de disco, fresas de lâmina de serra, etc.
- Fresas para superfícies com formatos especiais: fresas de conformação, etc.
De acordo com Sestrutura de Ee Mdoente
- Fresa de dente pontiagudo: O truncamento da parte posterior do dente é uma linha reta ou quebrada, que é fácil de fabricar e afiar, e a aresta de corte é mais afiada.
- Fresa de dente em pá: O truncamento da parte posterior do dente é uma espiral de Arquimedes. Após a afiação deste tipo de fresa, desde que o ângulo frontal permaneça inalterado, o formato do dente permanece inalterado e é adequado para formar fresas.
Marcações de fresas finais
Marcação de especificação de tamanho, fresa cilíndrica, aresta de corte de três lados, fresa de lâmina de serra, etc. são marcadas com diâmetro externo x largura x furo interno (ângulo x ou raio do arco), fresa de topo e fresa de chaveta são geralmente marcadas com apenas o diâmetro externo.
Os principais parâmetros geométricos e funções das fresas de topo
Os nomes das peças da fresa final
- Plano base: um plano que passa por qualquer ponto da ferramenta de corte e é perpendicular à velocidade de corte naquele ponto.
- Plano de corte: um plano que passa pela aresta de corte e é perpendicular ao plano base
- Rake face: o plano por onde os cavacos fluem
- Face traseira: a face oposta à superfície usinada
Os principais ângulos geométricos e funções F das fresas de topo cilíndricas
- Ângulo de saída γ0: O ângulo entre a face de saída e a superfície de base. Sua função é tornar a lâmina afiada, reduzir a deformação do metal durante o corte e facilitar a descarga dos cavacos, de modo a economizar esforço de corte;
- Ângulo traseiro α0: O ângulo entre a face traseira e o plano de corte. Sua principal função é reduzir o atrito entre a face posterior e o plano de corte e reduzir a rugosidade superficial da peça;
- Ângulo de rotação 0: O ângulo entre a tangente na lâmina do dente helicoidal e o eixo da fresa. Sua função é fazer com que os dentes cortem gradativamente para dentro e para fora da peça, melhorando a estabilidade de corte. Ao mesmo tempo, para fresas cilíndricas, também tem a função de fazer com que os cavacos fluam suavemente da face final.
Os principais ângulos geométricos e funções das fresas de topo
As fresas de topo possuem uma aresta de corte secundária adicional, portanto, além do ângulo frontal e do ângulo traseiro, há também:
- Ângulo de saída principal Kr: O ângulo entre a aresta de corte principal e a superfície usinada. Sua alteração afeta o comprimento da aresta de corte principal envolvida no corte e altera a largura e espessura dos cavacos
- Ângulo de saída secundário Krˊ: O ângulo entre a aresta de corte secundária e a superfície usinada. A função é reduzir o atrito entre a aresta de corte secundária e a superfície usinada e afetar o efeito de acabamento da aresta de corte secundária na superfície usinada
- Ângulo de inclinação da lâmina λs: O ângulo entre a aresta de corte principal e a superfície de base. Desempenha principalmente o papel de corte chanfrado
Formando fresas de topo
As fresas de topo conformadoras são fresas especiais usadas para usinar superfícies conformadas. O perfil de sua lâmina precisa ser projetado e calculado de acordo com o perfil da peça a ser usinada. Ele pode ser usado para usinar superfícies com formatos complexos em fresadoras de uso geral. Pode garantir que as formas sejam basicamente consistentes e tenham alta eficiência. É amplamente utilizado na produção em lote e na produção em massa.
O conceito básico de dentes de pá
O fresamento e reafiação de fresas de conformação com dentes afiados requerem gabaritos especiais, que são difíceis de fabricar e afiar.
A parte posterior do dente da fresa de perfil com dentes de pá é escavada e retificada em um torno com dentes de pá. Ao reafiar, apenas a face frontal é retificada. Como a face frontal é plana, é mais conveniente retificar. Atualmente, a fresa de perfil adota principalmente a estrutura posterior do dente com dentes de pá. A parte posterior do dente com dentes de pá deve atender a duas condições: o formato da aresta de corte permanece inalterado após o reafiamento; o ângulo traseiro necessário é obtido.
Curva e equação posterior do dente
A interseção de uma seção final perpendicular ao eixo da fresa através de qualquer ponto na aresta de corte da fresa e a superfície posterior do dente é chamada de curva posterior do dente da fresa.
A curva posterior do dente deve atender principalmente a duas condições: uma é que o ângulo posterior da fresa permaneça basicamente inalterado após cada reafiação; a outra é que é fácil de fabricar.
A única curva que pode atender ao requisito de ângulo posterior constante é a espiral logarítmica, mas é difícil de fabricar. A espiral de Arquimedes pode atender ao requisito de ângulo traseiro basicamente constante, simples de fabricar e fácil de alcançar. Portanto, a espiral de Arquimedes é amplamente utilizada como curva posterior do dente da fresa de conformação na produção.
De acordo com o conhecimento geométrico, o valor do raio do vetor ρ de cada ponto da espiral de Arquimedes aumenta ou diminui proporcionalmente com o aumento ou diminuição do valor do ângulo θ do raio do vetor.
Portanto, desde que o movimento rotacional uniforme e o movimento linear uniforme ao longo da direção radial sejam combinados, a espiral de Arquimedes pode ser obtida.
Expresso em coordenadas polares: quando θ=00, ρ=R, (R é o raio da fresa), quando θ>00, ρ <r,
</r,
A equação geral para a parte traseira do dente da fresa é: ρ=R-CQ
Supondo que o raspador não retraia, a quantidade de dentes do raspador é K para cada ângulo do dente ε=2π/z da fresa. Correspondentemente, a elevação do came também deve ser K. Para fazer o raspador se mover a uma velocidade constante, a curva do came deve ser uma espiral de Arquimedes, por isso é fácil de fabricar. Além disso, o tamanho do came é determinado apenas pelo valor K da quantidade do raspador e não tem nada a ver com o diâmetro da fresa, número de dentes e ângulo traseiro. Desde que os volumes de produção e vendas sejam iguais, o came pode ser universal. Esta é também a razão pela qual a espiral de Arquimedes é amplamente utilizada na parte posterior do dente da fresa formadora de raspador.
Quando o raio da fresa R e a quantidade de corte K são conhecidos, C pode ser obtido:
Quando θ=2π/z, ρ=RK
Então RK=R-2πC /z ∴ C= Kz/2π
O que acontecerá depois que a fresa de topo for passivada
- Pelo formato dos chips, eles ficam grossos e escamosos. Devido ao aumento da temperatura dos chips, eles ficam roxos e esfumaçados.
- A rugosidade da superfície da peça é muito ruim e pontos brilhantes, marcas de roer ou ondulações aparecem na superfície da peça.
- O processo de fresagem produz vibrações muito graves e ruídos anormais.
- Pelo formato da lâmina, há manchas brancas brilhantes na lâmina.
- Ao usar fresas de metal duro para fresar peças de aço, muitas vezes sai muita névoa de fogo.
- Ao fresar peças de aço com fresas de aço de alta velocidade, se forem usadas lubrificação e resfriamento com óleo, será gerada muita fumaça.
Quando a fresa é passivada, você deve parar a máquina a tempo de verificar o desgaste da fresa. Se o desgaste for leve, você pode usar uma pedra de óleo para afiar a lâmina antes de usá-la novamente. Se o desgaste for intenso, deve-se afiar a aresta para evitar desgaste excessivo da fresa.
