45. Фрезы. Классификация. Насадные фрезы, их основные разновидности и пара­метры.

По способу крепления на шпинделе станка фрезы делят на насадные и концевые. Насадная фреза имеет посадочное отверстие, а концевая – хвостовик для крепления в патроне.

По технологическому признаку различают фрезы для получения плоских и профильных (фасонных) поверхностей.

По конструктивному исполнению фрезы подразделяют на цельные, составные, сборные и комбинированные.

По материалу, из которого сделаны фрезы, их делят на три группы: фрезы цельные из инструментальных сталей, фрезы, оснащенные пластинками из инструментальных сталей, и фрезы, оснащенные пластинками из твердого сплава.

Насадные фрезы центральным отверстием насаживаются на рабочий шпиндель станка.

Цельные фрезы (рис. 5) изготавливают из одной заготовки леги­рованной стали, например, Х6ВФ, HRC_э=56...60, поэтому они характери­зуются высокой точностью и хорошей уравновешенностью, что позволяет эксплуатировать их при высокой частоте вращения шпинделя. Целесооб­разно применять такие фрезы для массовой обработки нормализованных профилей деталей. Цельные фрезы бывают затылованные (с кривой задней поверхностью зубьев) и незатылованные (с прямой задней гранью). Пре­имущество затылованных фрез – неизменность профиля обработки и углов резания с уменьшением диаметра фрезы в результате заточек. Зубья цель­ных фрез могут оснащаться пластинками из твердого сплава, закаленных инструментальных сталей или алмаза.

а б

в

Рис. 5. Фрезы цельные насадные:

а, б – с затылованными зубьями для обработки соответственно пазов и гребней;

в – затылованные радиусные

46. Подготовка фрез к работе: заточка, балансировка, установка на рабочие шпин­дели.

Балансирование фрез. Различают два вида балансирования-статическое и динамическое. Насадные фрезы обычно балансируют стати­чески, т. е. без вращения фрезы с рабочей скоростью. Неуравновешенность фрезы, насаженной на оправку, выявляют на призматических параллелях прибора ПБ (максимальный диаметр фрезы 400 мм); более тяжелая часть фрезы оказывается внизу. Проверку делают 3–4 раза. Величину неуравно­вешенности (дисбаланс) устанавливают, прикрепляя к легкой части фрезы грузики (например, кусочки пластилина). Добившись уравновешенности, грузики взвешивают. Произведение добавочной массы на радиус ее при­крепления дает величину дисбаланса (г∙см). Для фрез диаметром 120–180 мм дисбаланс допускается до 3–5 г∙см. Фрезу уравновешивают удале­нием (стачиванием, высверливанием) металла с тяжелой ее части в нера­бочей зоне.

Простейшее устройство для статической балансировки включает две призмы 1 (рис. 94), выставленные строго горизонтально. На них устанавливается цапфами 2 оправка с балансируемым инструментом 3.

Рис. 94. Балансировочное устройство

Динамическая балансировка осуществляется на специальных стан­ках. Она позволяет с высокой точностью (остаточная неуравновешенность не более 1 г∙см) уравновесить не только силы, но и моменты. Это особенно важно для инструментов, имеющих большую длину. Балансирование вы­полняют на станке ДБ-10.

Заточка фрез. При заточке должны обеспечиваться неизменность профиля обработки, углов резания и равенство радиусов одноименных зубьев. Насадные цельные и составные затылованные фрезы затачивают по передней грани с сохранением величины переднего угла γ (рис. 24.1, а, е). Для этого ось фрезы должна быть смещена относительно рабочей плоско­сти шлифовального круга на расстояние Н₁ = Rsinγ, где R – радиус фрезы.

Рис. 24.1. Заточка фрез: а – цельной затылованной по передней грани; б – сборной незатылованной по передней грани; в – цельной неза­тылованной по задней грани ча­шечным кругом; г – цельной неза­тылованной по задней грани пло­ским кругом большого диаметра;

Насадные цельные и сборные незатылованные фрезы (с прямым за­тылком зубьев) затачивают по передней и задней граням. Переднюю грань затачивают так же, как и переднюю грань затылованных фрез (рис. 24.1, б, д, ж). Заточка задней грани должна обеспечить неизменность заднего угла а. Для этого при чашечном шлифовальном круге (рис. 24.1, в) зуб фрезы должен быть установлен вершиной ниже ее оси на величину Н₂= Rsinα. При отсутствии чашечного круга допускается заточка плоским кругом большого диаметра (рис. 24.1, г). Тогда ось круга с радиусом R_к должна быть расположена выше оси фрезы на расстояние Н₃= R_кsinα.

Боковые режущие кромки концевых фрез затачивают по передней грани (с внутренней стороны) с сохранением величины переднего угла γ. Торцевые режущие кромки затачивают по задней грани с неизменной ве­личиной заднего угла а. При формировании торцевой кромки надо учиты­вать поднутрение торцовой поверхности фрезы к центру на 1-2°.

Станки для заточки фрезерного инструмента бывают универсальные или специализированные. Особенность любого универсального станка (ЗА64М, ЗА64Д, ЗБ642, ЗВ642 и др.) – возможность перемещения затачи­ваемого инструмента относительно шлифовального круга в трех взаимно перпендикулярных направлениях.

Группу специализированных станков составляют: заточной станок ТчФ для цельных насадных фрез, заточной полуавтомат ТчФА для тех же инструментов, полуавтомат ТчФТ для твердосплавных насадных фрез, за­точной станок ТчФК для концевых фрез и фрезерных цепочек (табл. 24.1).

Наиболее простой способ – непосредственная ус­тановка фрезы на шпинделе с зажимом ее гайкой. Направление резьбы должно быть противоположно направлению вращения шпинделя.

При непосредственной посадке на шпиндель (рис. 6, а) фреза 3 упирается в буртик шпинделя 1 и зажимается гайкой 5. Для изменения по­ложения фрезы по высоте используют простановочные кольца 2, проклад­ки или шайбы 4.

Если диаметр посадочного отверстия больше диаметра шпинделя, применяют посадку на шпиндель через втулку (рис. 6, б). Фрезу сначала закрепляют на втулке 1 гайкой 2, а затем втулку устанавливают на шпин­дель и крепят затяжной гайкой.

В случае, когда шпиндель не имеет резьбы для крепления фрезы, ис­пользуют цанговую оправку (рис. 6, в). Оправка имеет внутреннюю ко­нусную разрезную 1 и наружную 2 втулки. Фрезу устанавливают на на­ружную втулку и крепят гайкой. Затем оправку с инструментом устанав­ливают на шпиндель и закрепляют, вращая верхнюю затяжную гайку. При этом наружная втулка смещается по внутренней конической, в результате чего разрезная ее часть плотно охватывает шпиндель.

Рис. 6. Крепление фрезерного инструмента на шпинделе станка:

а – непосредственной посадкой; б – посадкой через переходную втулку;

в – цанговой оправкой;

Точность и качество подготовки фрез определяются соответствием их требованиям, установленным стандартами. Допускаются следующие предельные отклонения параметров фрез (норматив в числителе для фрез насадных, в знаменателе – для концевых).

Радиальное биение зубьев, мм, не более 0,05/–

Торцовое биение боковых поверхностей зубьев на сторону, мм 0,04/–

Продольный изгиб, мм –/0,05

Отклонения контурных действительных углов резания от

номинальных, град, для лезвий: торцовых –/0,05

боковых ± 1/± 1

Отклонения углов поднутрения и косой боко­вой обточки при

затыловании от номинальных, град ±0,5/–

Шероховатость заточенных передних задних и

боковых поверхностей зубьев R_a, мкм, не более 1,25/1,2