В качестве важного инструмента при фрезеровании материал, тип и параметры обработки концевая фреза оказывают решающее влияние на эффект обработки. Глубокое понимание этой информации может помочь обрабатывающему персоналу лучше выбирать и использовать концевую фрезу, тем самым повышая эффективность и точность обработки и получая высококачественные результаты обработки.
Типы и марки материалов концевых фрез
Основные требования к режущим материалам концевых фрез
Высокая твердость и износостойкость: при комнатной температуре режущая часть материала должна иметь достаточную твердость, чтобы врезаться в заготовку; благодаря высокой износостойкости инструмент не изнашивается и продлевает срок его службы.
Хорошая термостойкость: инструмент выделяет много тепла в процессе резки, особенно при высокой скорости резания температура будет очень высокой. Следовательно, инструментальный материал должен иметь хорошую термостойкость, которая позволяет сохранять высокую твердость при высоких температурах и продолжать резать. Это свойство высокотемпературной твердости также называют горячей твердостью или красной твердостью.
Высокая прочность и хорошая ударная вязкость: в процессе резки инструмент должен выдерживать сильные удары, поэтому материал инструмента должен иметь высокую прочность, иначе его легко сломать и повредить. Поскольку фреза будет подвержена ударам и вибрации, материал фрезы также должен обладать хорошей прочностью, чтобы предотвратить ее сколы и поломки.
Распространенные материалы для концевых фрез
Быстрорежущая инструментальная сталь (также называемая быстрорежущей сталью) делится на быстрорежущую сталь общего и специального назначения. Он имеет следующие характеристики:
- Содержание легирующих элементов: вольфрама, хрома, молибдена и ванадия велико, а твердость закалки может достигать HRC62-70. При высокой температуре 6000C он все еще может сохранять высокую твердость.
- Он обладает хорошей прочностью и вязкостью кромки, высокой вибростойкостью и может использоваться для изготовления инструментов с нормальной скоростью резания. Для станков с плохой жесткостью фрезы из быстрорежущей стали все равно могут резать плавно.
- Он имеет хорошие технологические характеристики, а ковка, обработка и шлифовка относительно просты. Он также может производить инструменты более сложной формы.
- По сравнению с материалами из цементированного карбида, он все еще имеет такие недостатки, как более низкая твердость, плохая красная твердость и износостойкость.
Цементированный карбид: Изготовлен из карбида металла, карбида вольфрама, карбида титана и металлического связующего на основе кобальта методом порошковой металлургии. Его основные особенности заключаются в следующем:
Он может выдерживать высокие температуры и сохранять хорошие режущие свойства при температуре около 800-10000C. При резке можно использовать скорость резания в 4-8 раз большую, чем у быстрорежущей стали. Он имеет высокую твердость при комнатной температуре и хорошую износостойкость. Он имеет низкую прочность на изгиб, плохую ударную вязкость, а лезвие нелегко заточить.
Распространенная классификация цементированного карбида
Вольфрам-кобальт Сустановленный Сарбид (YG)
Распространенные марки — YG3, YG6 и YG8, где цифры обозначают процент содержания кобальта. Чем больше содержание кобальта, тем лучше ударная вязкость, более устойчива к ударам и вибрации, но твердость и износостойкость будут снижены. Таким образом, этот сплав подходит для резки чугуна и цветных металлов, а также может использоваться для резки ударопрочных отливок и деталей из закаленной стали и нержавеющей стали.
Титан-кобальт Сустановленный Сарбид (YT)
Используются марки YT5, YT15 и YT30, а цифры обозначают процентное содержание карбида титана. После того, как цементированный карбид содержит карбид титана, он может повысить температуру соединения стали, снизить коэффициент трения и немного улучшить твердость и износостойкость, но снизить прочность на изгиб и ударную вязкость, что делает свойства хрупкими. Поэтому этот тип сплава подходит для резки стальных деталей.
Генерал Карбид
Добавление соответствующего количества карбидов редких металлов, таких как карбид тантала и карбид ниобия, к двум вышеупомянутым типам цементированных карбидов может измельчить их зерна, улучшить их твердость при комнатной температуре и твердость при высоких температурах, износостойкость, температуру соединения и стойкость к окислению, а также повысить прочность сплава. Таким образом, этот тип инструмента из цементированного карбида обладает хорошей комплексной режущей способностью и универсальностью. Его классы: YW1, YW2 и YA6. Из-за высокой цены его в основном применяют для труднообрабатываемых материалов, таких как высокопрочная сталь, жаропрочная сталь, нержавеющая сталь и т. д.
Типы и маркировка концевых фрез
Типы концевых фрез
Согласно Мматериал Концевая фреза Cвысказывание пискусство
- Концевые фрезы из быстрорежущей стали: используются для более сложных инструментов.
- Твердосплавные концевые фрезы: большинство из них приварены или механически прикреплены к корпусу фрезы.
Согласно пцель Концевая мельница
- Концевые фрезы для обработки плоских поверхностей: цилиндрические фрезы, концевые фрезы и т.д.
- Фрезы для обработки пазов (или ступеней): концевые фрезы, дисковые фрезы, фрезы с пильным полотном и т.п.
- Фрезы для поверхностей специальной формы: формовочные фрезы и т.д.
Согласно Сструктура Эnd Мбольной
- Фреза с заостренным зубом: усечение задней части зуба представляет собой прямую или ломаную линию, которую легко изготовить и заточить, а режущая кромка острее.
- Фреза с лопатообразным зубом: Усечение задней части зуба представляет собой спираль Архимеда. После заточки фрезы этого типа, пока передний угол остается неизменным, форма зуба остается неизменной, и она подходит для формирования фрез.
Маркировка концевой фрезы
Маркировка размеров, цилиндрическая фреза, трехсторонняя режущая кромка, фреза с пильным полотном и т. д. маркируются внешним диаметром x шириной x внутренним отверстием (угол x или радиус дуги), концевая фреза и фреза для шпоночных пазов обычно маркируются знаком только внешний диаметр.
Основные геометрические параметры и функции концевых фрез
Названия частей концевой фрезы
- Базовая плоскость: плоскость, проходящая через любую точку режущего инструмента и перпендикулярная скорости резания в этой точке.
- Плоскость резания: плоскость, проходящая через режущую кромку и перпендикулярная базовой плоскости.
- Передняя поверхность: плоскость, из которой вытекает стружка.
- Задняя грань: грань, противоположная обработанной поверхности.
Основные геометрические углы и функции цилиндрических концевых фрез
- Передний угол γ0: Угол между передней поверхностью и базовой поверхностью. Его функция — сделать лезвие острым, уменьшить деформацию металла во время резки и облегчить отвод стружки, чтобы сэкономить усилия при резке;
- Задний угол α0: Угол между задней поверхностью и плоскостью резания. Его основная функция – уменьшение трения между задней стороной и плоскостью резания и уменьшение шероховатости поверхности заготовки;
- Угол вращения 0: Угол между касательной на лезвии винтового зуба и осью фрезы. Его функция состоит в том, чтобы зубья постепенно врезались в заготовку и выходили из нее, улучшая стабильность резки. В то же время для цилиндрических фрез он также имеет функцию обеспечения плавного отвода стружки с торцевой поверхности.
Основные геометрические углы и функции концевых фрез
Концевые фрезы имеют дополнительную вторичную режущую кромку, поэтому помимо переднего угла и заднего угла имеются еще:
- Главный передний угол Kr: Угол между главной режущей кромкой и обрабатываемой поверхностью. Ее изменение влияет на длину основной режущей кромки, участвующей в резании, а также изменяет ширину и толщину стружки.
- Вторичный передний угол Krˊ: Угол между вторичной режущей кромкой и обрабатываемой поверхностью. Функция состоит в том, чтобы уменьшить трение между вторичной режущей кромкой и обрабатываемой поверхностью и повлиять на чистовой эффект вторичной режущей кромки на обрабатываемой поверхности.
- Угол наклона лезвия λs: угол между основной режущей кромкой и базовой поверхностью. В основном он играет роль косой резки.
Формирование концевых фрез
Формовочные концевые фрезы — это специальные фрезы, используемые для обработки формованных поверхностей. Профиль его лезвия необходимо спроектировать и рассчитать в соответствии с профилем обрабатываемой детали. С его помощью можно обрабатывать поверхности сложной формы на фрезерных станках общего назначения. Это может гарантировать, что формы в основном последовательны и имеют высокую эффективность. Он широко используется в серийном и массовом производстве.
Основная концепция лопаточных зубьев
Фрезерование и перезаточка острозубых формовочных фрез требуют специальных шаблонов, которые сложны в изготовлении и заточке.
Заднюю часть зуба профильной фрезы с лопатообразными зубьями запиливают и шлифуют на токарно-винторезном станке. При перешлифовке шлифуется только лицевая грань. Поскольку лицевая грань представляет собой плоскость, ее удобнее шлифовать. В настоящее время профильные фрезы в основном имеют конструкцию задней части зубьев с лопатообразными зубьями. Задняя часть лопатообразного зуба должна отвечать двум условиям: форма режущей кромки после перезаточки остается неизменной; достигается необходимый угол спинки.
Кривая задней части зуба и уравнение
Пересечение концевого сечения, перпендикулярного оси фрезы, через любую точку режущей кромки фрезы и задней поверхности зуба, называется кривой задней части зуба фрезы.
Задняя кривая зуба должна в основном удовлетворять двум условиям: во-первых, задний угол фрезы остается практически неизменным после каждой переточки; во-вторых, его легко изготовить.
Единственная кривая, которая может удовлетворить требованию постоянного заднего угла, - это логарифмическая спираль, но ее сложно изготовить. Спираль Архимеда может удовлетворить требования практически постоянного обратного угла, проста в изготовлении и легко достижима. Поэтому спираль Архимеда широко используется в качестве задней кривой зуба формовочной фрезы в производстве.
Согласно геометрическим знаниям, значение векторного радиуса ρ каждой точки спирали Архимеда увеличивается или уменьшается пропорционально увеличению или уменьшению значения угла θ векторного радиуса.
Следовательно, если сочетаются равномерное вращательное движение и равномерное линейное движение в радиальном направлении, можно получить спираль Архимеда.
Выражается в полярных координатах: при θ=00, ρ=R, (R – радиус фрезы), при θ>00, ρ <r,
</r,
Общее уравнение для задней части зуба фрезы: ρ=R-CQ.
Предполагая, что скребок не втягивается, количество зубьев скребка равно K для каждого угла зубьев ε=2π/z фрезы. Соответственно, подъем кулачка тоже должен быть К. Чтобы скребок двигался с постоянной скоростью, кривая на кулачке должна представлять собой спираль Архимеда, чтобы его было легко изготовить. Кроме того, размер кулачка определяется только величиной чистика K и не имеет ничего общего с диаметром фрезы, количеством зубьев и задним углом. Пока объемы производства и продаж равны, кулачок может быть универсальным. Это также является причиной того, что спираль Архимеда широко используется на задней стороне зуба скребковой фрезы.
Зная радиус фрезы R и величину резания K, можно получить C:
Когда θ=2π/z, ρ=RK
Тогда RK=R-2πC /z ∴ C= Kz/2π
Что произойдет после пассивации концевой фрезы
- Судя по форме чипсов, чипсы становятся грубыми и шелушащимися. Из-за повышения температуры щепа становится фиолетовой и дымчатой.
- Шероховатость поверхности заготовки очень плохая, на поверхности заготовки появляются светлые пятна, потертости или рябь.
- Процесс фрезерования вызывает очень сильную вибрацию и необычный шум.
- Судя по форме клинка, на клинке имеются яркие белые пятна.
- При использовании твердосплавных фрез для фрезерования стальных деталей часто вылетает много огненного тумана.
- При фрезеровании стальных деталей фрезами из быстрорежущей стали, если используется масляная смазка и охлаждение, образуется много дыма.
При пассивации фрезы следует вовремя останавливать станок для проверки износа фрезы. Если износ небольшой, вы можете использовать масляный камень, чтобы заточить режущую кромку, прежде чем использовать ее снова. Если износ сильный, необходимо заточить кромку, чтобы предотвратить чрезмерный износ фрезы.
