Что такое режущий инструмент
Режущий инструмент по металлу
Для резки материалов могут применяться самые различные инструменты. Их классификация проводится по достаточно большому количеству признаков, которые позволяют провести выбор наиболее подходящего варианта исполнения изделия. Режущий инструмент при этом изготавливается из самого различного материала.
Классификация режущего инструмента
Выделяют довольно большое количество различных признаков классификации режущего инструмента, основной можно назвать конструктивные признаки. В зависимости от геометрической формы и основных параметров выделяют следующие варианты:
- фрезы;
- резцы;
- зенкеры;
- сверла;
- развертки;
- цековки;
- метчики;
- плашки;
- шеверы;
- ножовочное полотно;
- инструмент абразивного типа.
Все приведенные выше виды режущих инструментов характеризуются своими определенными особенностями. Примером можно назвать ручной режущий инструмент под названием плашка. За счет применения особого крепления можно получить резьбовую поверхность на цилиндрической поверхности.
Довольно большое распространение получили резцы. Их относят к режущему инструменту, который предназначен для обработки исключительно тел вращения.
Среди особенностей подобного варианта исполнения отметим следующее:
- Есть рабочая часть и державка.
- Угол заточки может существенно отличаться в зависимости от предназначения изделия.
- При изготовлении применяются самые различные сплавы, которые и определяют область применения изделия.
Фрезеры встречаются в последнее время довольно часто. Это связано с тем, что подобный режущий инструмент может использоваться для получения корпусных изделий. Особенностью назовем то, что основное вращение передается фрезе, в это время заготовка находится в неподвижном состоянии. Конструктивно фрезы намного сложнее резцов, что определяет более высокую стоимость.
Основная классификация фрез представлена областью применения. Примером назовем следующие варианты исполнения:
- Концевые.
- Цилиндрические.
- Червячные и другие.
Встречается просто огромное количество фрез, все они также обладают своими определенными характеристиками.
Довольно распространены сверла. Подобное изделие осевого типа применяется в случае, когда нужно получить отверстие в сплошном материале.
На момент резания сверла совершают вращательное движение, по винтовым канавкам стружка удаляется с зоны резания. Отличаются сверла по следующим признакам:
- Тип применяемого материала.
- Диаметральный размер.
- Тип хвостовика.
- Угол заточки режущей кромки.
Инструменты осевого типа весьма распространены. Примером можно назвать зенкеры, применяемые для корректировки размера и формы отверстия. Кроме этого, в эту группу включаются и развертки, которые требуются для удаления высокой шероховатости с поверхности стенок отверстия.
Инструменты режущие и ударные с острой режущей кромкой также весьма распространены. В эту группу включается долбяк, который может применяться для получения зубьев. Довольно обширными возможностями характеризуются насадки абразивного типа, применяемая для снижения степени шероховатости поверхности.
Все приведенные выше изделия можно разделить на несколько основных групп:
- Изделия для работы с телами вращения. В эту группу входят различные резцы и абразивные круги. Как правило, в подобном случае основное вращение получает заготовка, а инструмент находится в неподвижном состоянии. Устанавливаются эти изделия на токарном оборудовании самого различного типа.
- Достаточно большая группа представлена режущими инструментами, предназначенными для получения и обработки уже готового отверстия. Примером можно назвать сверла, протяжки, зенкеры и другие варианты исполнения. Осевой получает вращение, режущая часть представлена витками с различным углом заточки.
- Отдельная группа представлена приспособлениями, предназначенными для нарезания резьбовых витков на цилиндрической поверхности. Особая форма режущей части позволяет получать витки с определенным расположением относительно друг друга. Резьбовая поверхность сегодня встречается крайне часто, так как она применяется при создании различных соединительных элементов. В быту нарезка проводится при применении ручных инструментов, в промышленности встречаются станки с особыми режимами работы.
- Довольно большое распространение в машиностроительной отрасли получили зубчатые колеса и другие подобные изделия. Для их получения подходят шеверы, долбяки и другие.
Выделяют также второстепенные признаки классификации. Примером назовем то, каким образом режущая кромка взаимодействует с обрабатываемой поверхностью. По этому признаку выделяют:
- Обычные варианты исполнения получили весьма широкое распространение. Как правило, они получаются при применении технологии литья. Основная и рабочая часть конструкции в большинстве случаев представлена идентичным материалом.
- Ротационные характеризуются непрерывным обновляющимся круговым лезвием.
Важным критерием можно назвать тип изготовления. В зависимости от этого выделяют:
- Цельные конструкции встречаются крайне часто, что связано с их относительно невысокой стоимостью и надежностью в применении.
- Составные обходятся намного дороже, но при этом есть возможность использовать более качественные материалы при создании режущей кромки.
- Сборные также характеризуются тем, что состоят из отдельных частей.
Сборные также можно охарактеризовать тем, что соединение разъемное. Составные зачастую изготавливаются при применении технологии сварки, за счет чего провести отсоединение режущей кромки не получится.
Классификация режущего инструмента также проводится по способу крепления.
Выделяют следующие варианты исполнения:
В продаже можно встретить просто огромное количество различных вариантов исполнения дополнительной оснастки, которая существенно расширяет функциональность оборудования.
Сферы использования
Сфера применения режущего инструмента весьма обширна. Большая часть изделий встречается в машиностроении, так как заготовки представлены различными сплавами. Рассматривая сферу применения отметим следующие моменты:
- Большая часть изделий может резать по металлу только при условии передачи большого усилия при жестком закреплении заготовки. Именно поэтому они изготавливаются таким образом, чтобы могли устанавливаться в станках и другом подобном оборудовании. Область применения – промышленность с различным показателем производительности труда. Отличительной особенностью подобной группы можно назвать длительный эксплуатационный срок и устойчивость к износу.
- Также обработка заготовок может проводится в домашней мастерской. Для подобного случая подходят варианты исполнения, которые применяются при ручной обработке или применении настольного оборудования. Специалисты рекомендуют выбирать для домашней мастерской варианты исполнения из низкой ценовой категории. Это связано с тем, что они отлично подходят для обработки при небольшой подаче и скорости резания. Режущие инструменты для промышленных станков обходятся намного дороже и требуют профессиональной периодической заточки.
В целом можно сказать, что область применения режущего инструмента весьма обширна. Механическое резание может проводится только при наличии режущей кромки.
Выбор режущего инструмента
Только правильно подобранный инструмент может применяться для получения качественного изделия. Среди столь большого выбора подобрать наиболее подходящий вариант исполнения изделия сложно. Режущий инструмент по металлу выбирают с учетом следующих рекомендаций:
- Для начала определяется поставленная задача. Как правило, технология производства составляется технологом, который также указывается наиболее подходящий режущий инструмент. К примеру, получить тело вращения можно с требуемым диаметром можно при использовании резца, отверстие сверла. При этом одна деталь может изготавливаться при применении одного вида изделия с различными параметрами.
- Следующий шаг заключается в определении того, какое именно оборудование будет применяться для передачи вращения. Примером можно назвать промышленные станки или ручные конструкции. От этого момента зависит то, какая державка подойдет.
- На момент составления технологической карты указываются основные параметры резания. С учетом подобного показателя проводится выбор режущего инструмента по типу применяемого материала при изготовлении основной или рабочей части.
- Учитывается и производительность применяемого оборудования. Для выпуска большого количества продукции нужно выбирать вариант исполнения с повышенной износостойкостью.
Производство режущего инструмента предусматривает соблюдение определенных требований, которые устанавливаются в проектной документации. Кроме этого, уделяется внимание популярности бренда, так как от этого зависит качество.
В заключение отметим, что неправильно подобранное изделие может создать серьезные проблемы.
Режущий инструмент
Весь инструмент, использующийся в металлообработке, можно условно подразделить на режущий инструмент (фрезы, сверла, метчики и др.), непосредственно осуществляющий механическую обработку (резание), и вспомогательный, служащий для закрепления режущего инструмента в шпинделе станка (патроны, державки, оправки).
Станки могут иметь различные базовые конусы шпинделя, а режущий инструмент, в свою очередь, изготавливается с различными видами хвостовиков.
Базовый конус станка – выход шпинделя, выполненный в соответствии с одним из стандартных вариантов исполнения. Различают метрические конусы (7:24 или ISO 7388.1), конусы Морзе (отечественные фрезерные станки или оборудование сверлильной группы), HSK (современные станки, предназначенные для высокоскоростной обработки).
Таким образом, вспомогательный инструмент является неким переходником между шпинделем станка и режущим инструментом. Совокупность режущего и вспомогательного инструментов называется инструментальным блоком. Отметим, что в инструментальном блоке могут находиться несколько вспомогательных инструментов и только один режущий (основной). Большие инструментальные блоки снижают жесткость технологической системы и уменьшают точность установки режущего инструмента, в результате чего ухудшаются условия обработки и качество изделия.
Рис. 2.4. Фрезы с механическим креплением режущих пластин
По технологическому признаку различают фрезы для обработки плоскостей, пазов и шлицев, зубчатых колес, резьбы, фасонных поверхностей, для разрезки материала и т. д.
По конструктивному признаку различают:
- по устройству фрезы (цельные, составные, со вставными зубьями);
- по конструкции зуба (с острозаточенными, с затылованными зубьями);
- по направлению зуба (прямые, наклонные, винтовые зубья);
- по способу крепления (насадные, хвостовые – с цилиндрическим или коническим хвостовиком).
По материалу, из которого они изготовлены: быстрорежущая сталь, твердый сплав и др. В современной инструментальной практике львиную долю составляет цель- ный твердосплавный или быстрорежущий инструмент, а также инструмент с механическим креплением режущих частей (пластин). Твердые сплавы допускают работу со скоростями резания, превышающими в 5–10 раз скорости обработки быстрорежущими инструментальными сталями, обладают большей температурной стойкостью и износостойкостью. При выборе фрезы технолог прежде всего руководствуется следующими параметрами:
- диаметр и длина рабочей части;
- форма профиля рабочей части;
- материал рабочей части;
- количество зубьев (режущих граней);
- форма и размер крепежной части.
Рис. 2.5. Цельные концевые фрезы
Обычная концевая фреза имеет несколько режущих зубьев (2, 3, 4, 6 или 8) и прямоугольный профиль режущей части. Зубья фрезы разделены винтовыми канавками, которые обеспечивают отвод стружки из зоны резания. В случае, когда необходимо получить переход от одной поверхности к другой с определенным радиусом, применяют фрезы со сферическим концом или с небольшим радиусом в основании профиля. Фрезы со сферическим концом и шаровые фрезы часто ис пользуются при обработке поверхностей сложной формы, например штампов и пресс-форм. Конические фрезы предназначены для фрезерования наклонных поверхностей и поднутрений.
Концевые фрезы наиболее универсальны – они позволяют обрабатывать плоскости, пазы и уступы. Существуют и другие типы фрез: торцовые, дисковые, пазовые. Эти фрезы, как правило, служат для выполнения фрезерных операций «узкой» направленности. Например, торцовая фреза – это лучший инструмент для фрезерования открытой плоскости, а дисковая – для обработки глубокого узкогопаза за один проход.
Рис. 2.6. Торцовая фреза и режущая пластина
Широкое распространение получили фрезы с механическим креплениемплас тин из твердого сплава и других инструментальных материалов. На корпусах таких фрез имеются специальные посадочные места, в которые устанавливаются пластины. Крепление пластин к стальному корпусу, как правило, осуществляется при помощи обычных винтов. Пластины имеют несколько граней, и в случае износа одной из них существует возможность развернуть пластину «свежей» гранью. Когда износятся все грани, то пластину можно выбросить и поставить новую. Получается очень экономичное решение, поскольку цельные твердосплавные фрезы стоят довольно дорого. Современные режущие пластины проектируются с учетом работы в различных условиях и отличаются геометрией передней поверхности.
Шаг зубьев фрезы может быть крупным, нормальным и мелким. Фрезы с различным шагом зубьев предназначены для различных условий обработки с точки зрения ее стабильности, энергозатрат и наличия склонности к вибрациям. Уменьшенное количество пластин – стандартное решение для производительной обработки при недостаточной мощности станка или низкой жесткости системы СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь). Фрезы с нормальным шагом универсальны для большинства операций. Мелкий шаг или максимальное число пластин на корпусе фрезы данного диаметра рекомендуется использовать для обработки при высокой жесткости системы СПИД, а также при фрезеровании материалов, дающих элементную стружку, титановых и жаропрочных сплавов.
На толщину срезаемого слоя при фрезеровании влияет главный угол в плане, который измеряется между главной режущей кромкой пластины и обрабатываемой поверхностью. Уменьшение угла в плане ведет к образованию более тонкой стружки для данного диапазона подач. Уменьшение толщины стружки происходит из-за распределения одного и того же объема снимаемого металла на большей длине режущей кромки. При меньшем угле в плане режущая кромка постепенно входит в работу и выходит из нее. Это уменьшает радиальную составляющую силы резания и защищает режущую кромку от возможных поломок. С другой стороны, неблагоприятным фактором является увеличение осевой составляющей силы резания, что вызывает ухудшение шероховатости поверхности тонкостенных деталей.
При угле в плане 90° сила резания направлена радиально в соответствии с направлением подачи. Основная область применения таких фрез – обработка прямоугольных уступов.
Рис. 2.7. Угол в плане 90°
При работе фрезой с углом в плане 45° осевые и радиальные силы резания практически одинаковы и потребляемая мощность невысока. Это фрезы универ- сального применения. Особенно они рекомендуются для обработки материалов, дающих элементную стружку и склонных к выкрашиванию при значительных радиальных усилиях на выходе инструмента. При врезании инструмента меньше нагрузка на режущую кромку и меньше склонность к вибрациям при закреплении в приспособлениях с небольшими усилиями зажима. Меньшая толщина срезаемого слоя при угле в плане 45° позволяет увеличивать минутную подачу стола, то есть повысить производительность обработки.
Фрезы с углом в плане 10° рекомендуются для продольного фрезерования с большими подачами и плунжерного фрезерования, когда характерны небольшие толщины стружки и высокие скоростные параметры. Преимуществом обработки такими фрезами являются низкие радиальные усилия резания. А также преобладание осевой составляющей силы резания как при радиальном, так и при осевом направлении подачи, что уменьшает склонность к вибрациям и предоставляет большие возможности для увеличения скоростей снятия материала.
Рис. 2.8. Угол в плане 45°
У фрез с круглыми пластинами главный угол в плане меняется от 0 до 90° в зависимости от глубины резания. Эти фрезы имеют очень прочную режущую кромку и могут работать при больших подачах, поскольку образуют довольно тонкую стружку на большой длине режущей кромки. Фрезы с круглыми пластинами рекомендуется применять для обработки труднообрабатываемых материалов, таких как титан и жаропрочные сплавы. Направление сил резания меняется вдоль радиуса пластины, поэтому направление суммарной нагрузки зависит от глубины резания. Современная геометрия круглых пластин делает их более универсальными, обеспечивая стабильность процесса резания, меньшую потребляемую мощность и, соответственно, меньшие требования к жесткости оборудования. В настоящее время эти фрезы широко используются для снятия больших объемов металла.
Рис. 2.9. Фрезы с круглыми пластинами
Режущий инструмент
Режущий инструмент — инструмент для обработки резанием, [1] то есть инструмент для формирования новых поверхностей отделением поверхностных слоёв материала с образованием стружки. [2]
Содержание
Виды режущих инструментов
- Лезвийный инструмент
- Резец — однолезвийный инструмент для обработки с поступательным или вращательным главным движением резания и возможностью движения подачи в нескольких направлениях.
- Фреза — лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания без изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадает с осью вращения.
- Осевой режущий инструмент — лезвийный инструмент для обработки с вращательным главным движением резания и движением подачи вдоль оси главного движения резания.
- Сверло — осевой режущий инструмент для образования отверстия в сплошном материале и (или) увеличения диаметра имеющегося отверстия.
- Зенкер — осевой режущий инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения его диаметра.
- Развёртка — осевой режущий инструмент для повышения точности формы и размеров отверстия и уменьшения шероховатости поверхности.
- Зенковка — осевой режущий инструмент для повышения точности формы отверстия и увеличения его диаметра.
- Цековка — осевой режущий инструмент для обработки цилиндрического и (или) торцового участка отверстия заготовки.
- Метчик
- Плашка
- Протяжка
- Ножовочное полотно — многолезвийный инструмент в виде полосы с рядом зубьев, не выступающих один над другим, предназначенный для отрезания или прорезания пазов при поступательном главном движении резания.
- Напильник
- Шевер (англ.shaver ) — зуборезный инструмент для шевингования — точноизготовленное зубчатое колесо с канавками на боковых поверхностях зубьев, образующих режущие кромки. Применяются также реечные и червячные шеверы.
- Абразивный инструмент
По обрабатываемому материалу
- Металлорежущий инструмент
- Дереворежущий инструмент
По обрабатываемым элементам
- Зуборезный инструмент
- Резьбонарезной инструмент
По форме
- Дисковый режущий инструмент
- Цилиндрический режущий инструмент
- Конический режущий инструмент
- Пластинчатый режущий инструмент
По изготовлению
- Цельный режущий инструмент
- Разжимной режущий инструмент — режущий инструмент, в котором предусмотрена регулировка размера рабочей части путём её деформирования
- Составной режущий инструмент — режущий инструмент с неразъёмным соединением его частей и элементов.
- Сборный режущий инструмент — режущий инструмент с разъёмным соединением его частей и элементов.
- Инструментальная головка
По применению
- Ручной режущий инструмент
- Машинный режущий инструмент
- Машинно-ручной режущий инструмент
По способу крепления
- Насадной режущий инструмент
- Хвостовой режущий инструмент
См. также
Примечания
- ↑ Определение по ГОСТ 25751-83
- ↑ Уточнение согласно ГОСТ 3.1109-82
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое «Режущий инструмент» в других словарях:
Инструмент — получить на Академике рабочий купон на скидку Стройландия или выгодно инструмент купить с бесплатной доставкой на распродаже в Стройландия
режущий инструмент — [ГОСТ 25762 83] [ГОСТ 25751 83] Тематики обработка резанием EN cutting tool DE spanendes Werkzeug FR outil de coupe … Справочник технического переводчика
Режущий инструмент — 1. РЕЖУЩИЙ ИНСТРУМЕНТ И ЕГО ОБЩИЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ 1.1. Режущий инструмент Инструмент для обработки резанием Источник: ГОСТ 25751 83: Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
режущий инструмент — pjovimo įrankis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. cutter; cutting tool vok. Schneidkopf, m rus. режущая головка, f; режущий инструмент, m pranc. outil coupant, m; outil de coupe; outil tranchant, m … Automatikos terminų žodynas
режущий инструмент с накладными режущими пластинками — Режущий инструмент, имеющий сменные режущие пластинки. [http://sl3d.ru/o slovare.html] Тематики машиностроение в целом … Справочник технического переводчика
режущий инструмент с винтовым зубом — Лезвийный инструмент с режущими кромками, расположенными по винтовой линии. [ГОСТ 25751 83 (CT СЭВ 6506 88)] Тематики обработка резанием … Справочник технического переводчика
Режущий инструмент с винтовым зубом — 3.21. Режущий инструмент с винтовым зубом Лезвийный инструмент с режущими кромками, расположенными по винтовой линии Источник: ГОСТ 25751 83: Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий оригинал документа … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Разжимной режущий инструмент — Цельный инструмент 2.9.1. Разжимной режущий инструмент Режущий инструмент, в котором предусмотрена регулировка размера рабочей части путем ее деформирования Источник: ГОСТ 25751 83: Инструменты режущие. Термины и определения общих понятий … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Составной режущий инструмент — 2.10. Составной режущий инструмент Режущий инструмент с неразъемным соединением его частей и элементов. Примечание. Составной режущий инструмент может быть сварным, клеевым, паяным Источник: ГОСТ 25751 83: Инструменты режущие. Термины и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
машинно-ручной режущий инструмент — машинно ручной инструмент Режущий инструмент для применения как в качестве ручного, так и в технологическом оборудовании. [ГОСТ 25751 83 (CT СЭВ 6506 88)] Тематики обработка резанием Синонимы машинно ручной инструмент … Справочник технического переводчика
машинный режущий инструмент — машинный инструмент Режущий инструмент для применения в технологическом оборудовании. [ГОСТ 25751 83 (CT СЭВ 6506 88)] Тематики обработка резанием Синонимы машинный инструмент … Справочник технического переводчика
Режущий инструмент
Весь инструмент, использующийся в металлообработке, можно условно подразделить на режущий инструмент (фрезы, сверла, метчики и др.), непосредственно осуществляющий механическую обработку (резание), и вспомогательный, служащий для закрепления режущего инструмента в шпинделе станка (патроны, державки, оправки).
Станки могут иметь различные базовые конусы шпинделя, а режущий инструмент, в свою очередь, изготавливается с различными видами хвостовиков.
Базовый конус станка – выход шпинделя, выполненный в соответствии с одним из стандартных вариантов исполнения. Различают метрические конусы (7:24 или ISO 7388.1), конусы Морзе (отечественные фрезерные станки или оборудование сверлильной группы), HSK (современные станки, предназначенные для высокоскоростной обработки).
Таким образом, вспомогательный инструмент является неким переходником между шпинделем станка и режущим инструментом. Совокупность режущего и вспомогательного инструментов называется инструментальным блоком. Отметим, что в инструментальном блоке могут находиться несколько вспомогательных инструментов и только один режущий (основной). Большие инструментальные блоки снижают жесткость технологической системы и уменьшают точность установки режущего инструмента, в результате чего ухудшаются условия обработки и качество изделия.
Рис. 2.4. Фрезы с механическим креплением режущих пластин
По технологическому признаку различают фрезы для обработки плоскостей, пазов и шлицев, зубчатых колес, резьбы, фасонных поверхностей, для разрезки материала и т. д.
По конструктивному признаку различают:
- по устройству фрезы (цельные, составные, со вставными зубьями);
- по конструкции зуба (с острозаточенными, с затылованными зубьями);
- по направлению зуба (прямые, наклонные, винтовые зубья);
- по способу крепления (насадные, хвостовые – с цилиндрическим или коническим хвостовиком).
По материалу, из которого они изготовлены: быстрорежущая сталь, твердый сплав и др. В современной инструментальной практике львиную долю составляет цель- ный твердосплавный или быстрорежущий инструмент, а также инструмент с механическим креплением режущих частей (пластин). Твердые сплавы допускают работу со скоростями резания, превышающими в 5–10 раз скорости обработки быстрорежущими инструментальными сталями, обладают большей температурной стойкостью и износостойкостью. При выборе фрезы технолог прежде всего руководствуется следующими параметрами:
- диаметр и длина рабочей части;
- форма профиля рабочей части;
- материал рабочей части;
- количество зубьев (режущих граней);
- форма и размер крепежной части.
Рис. 2.5. Цельные концевые фрезы
Обычная концевая фреза имеет несколько режущих зубьев (2, 3, 4, 6 или 8) и прямоугольный профиль режущей части. Зубья фрезы разделены винтовыми канавками, которые обеспечивают отвод стружки из зоны резания. В случае, когда необходимо получить переход от одной поверхности к другой с определенным радиусом, применяют фрезы со сферическим концом или с небольшим радиусом в основании профиля. Фрезы со сферическим концом и шаровые фрезы часто ис пользуются при обработке поверхностей сложной формы, например штампов и пресс-форм. Конические фрезы предназначены для фрезерования наклонных поверхностей и поднутрений.
Концевые фрезы наиболее универсальны – они позволяют обрабатывать плоскости, пазы и уступы. Существуют и другие типы фрез: торцовые, дисковые, пазовые. Эти фрезы, как правило, служат для выполнения фрезерных операций «узкой» направленности. Например, торцовая фреза – это лучший инструмент для фрезерования открытой плоскости, а дисковая – для обработки глубокого узкогопаза за один проход.
Рис. 2.6. Торцовая фреза и режущая пластина
Широкое распространение получили фрезы с механическим креплениемплас тин из твердого сплава и других инструментальных материалов. На корпусах таких фрез имеются специальные посадочные места, в которые устанавливаются пластины. Крепление пластин к стальному корпусу, как правило, осуществляется при помощи обычных винтов. Пластины имеют несколько граней, и в случае износа одной из них существует возможность развернуть пластину «свежей» гранью. Когда износятся все грани, то пластину можно выбросить и поставить новую. Получается очень экономичное решение, поскольку цельные твердосплавные фрезы стоят довольно дорого. Современные режущие пластины проектируются с учетом работы в различных условиях и отличаются геометрией передней поверхности.
Шаг зубьев фрезы может быть крупным, нормальным и мелким. Фрезы с различным шагом зубьев предназначены для различных условий обработки с точки зрения ее стабильности, энергозатрат и наличия склонности к вибрациям. Уменьшенное количество пластин – стандартное решение для производительной обработки при недостаточной мощности станка или низкой жесткости системы СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь). Фрезы с нормальным шагом универсальны для большинства операций. Мелкий шаг или максимальное число пластин на корпусе фрезы данного диаметра рекомендуется использовать для обработки при высокой жесткости системы СПИД, а также при фрезеровании материалов, дающих элементную стружку, титановых и жаропрочных сплавов.
На толщину срезаемого слоя при фрезеровании влияет главный угол в плане, который измеряется между главной режущей кромкой пластины и обрабатываемой поверхностью. Уменьшение угла в плане ведет к образованию более тонкой стружки для данного диапазона подач. Уменьшение толщины стружки происходит из-за распределения одного и того же объема снимаемого металла на большей длине режущей кромки. При меньшем угле в плане режущая кромка постепенно входит в работу и выходит из нее. Это уменьшает радиальную составляющую силы резания и защищает режущую кромку от возможных поломок. С другой стороны, неблагоприятным фактором является увеличение осевой составляющей силы резания, что вызывает ухудшение шероховатости поверхности тонкостенных деталей.
При угле в плане 90° сила резания направлена радиально в соответствии с направлением подачи. Основная область применения таких фрез – обработка прямоугольных уступов.
Рис. 2.7. Угол в плане 90°
При работе фрезой с углом в плане 45° осевые и радиальные силы резания практически одинаковы и потребляемая мощность невысока. Это фрезы универ- сального применения. Особенно они рекомендуются для обработки материалов, дающих элементную стружку и склонных к выкрашиванию при значительных радиальных усилиях на выходе инструмента. При врезании инструмента меньше нагрузка на режущую кромку и меньше склонность к вибрациям при закреплении в приспособлениях с небольшими усилиями зажима. Меньшая толщина срезаемого слоя при угле в плане 45° позволяет увеличивать минутную подачу стола, то есть повысить производительность обработки.
Фрезы с углом в плане 10° рекомендуются для продольного фрезерования с большими подачами и плунжерного фрезерования, когда характерны небольшие толщины стружки и высокие скоростные параметры. Преимуществом обработки такими фрезами являются низкие радиальные усилия резания. А также преобладание осевой составляющей силы резания как при радиальном, так и при осевом направлении подачи, что уменьшает склонность к вибрациям и предоставляет большие возможности для увеличения скоростей снятия материала.
Рис. 2.8. Угол в плане 45°
У фрез с круглыми пластинами главный угол в плане меняется от 0 до 90° в зависимости от глубины резания. Эти фрезы имеют очень прочную режущую кромку и могут работать при больших подачах, поскольку образуют довольно тонкую стружку на большой длине режущей кромки. Фрезы с круглыми пластинами рекомендуется применять для обработки труднообрабатываемых материалов, таких как титан и жаропрочные сплавы. Направление сил резания меняется вдоль радиуса пластины, поэтому направление суммарной нагрузки зависит от глубины резания. Современная геометрия круглых пластин делает их более универсальными, обеспечивая стабильность процесса резания, меньшую потребляемую мощность и, соответственно, меньшие требования к жесткости оборудования. В настоящее время эти фрезы широко используются для снятия больших объемов металла.
Рис. 2.9. Фрезы с круглыми пластинами
