1. Základní požadavky na frézy pro řezání některých materiálů
(1) Vysoká tvrdost a odolnost proti opotřebení: Za normální teploty musí mít řezná část materiálu dostatečnou tvrdost pro řezání do obrobku;s vysokou odolností proti opotřebení se nástroj neopotřebuje a prodlouží životnost.
(2) Dobrá tepelná odolnost: Nástroj bude během procesu řezání generovat velké množství tepla, zvláště když je rychlost řezání vysoká, teplota bude velmi vysoká.Materiál nástroje by proto měl mít dobrou tepelnou odolnost i při vysokých teplotách.Stále si může udržet vysokou tvrdost a může pokračovat v řezání.Tato vlastnost vysokoteplotní tvrdosti se také nazývá tvrdost za tepla nebo červená tvrdost.
(3) Vysoká pevnost a dobrá houževnatost: Během procesu řezání musí nástroj odolat velkému nárazu, takže materiál nástroje musí mít vysokou pevnost, jinak se snadno zlomí a poškodí.Vzhledem k tomu, že fréza je vystavena nárazům a vibracím, měl by mít materiál frézy také dobrou houževnatost, aby nebylo snadné jej třískat a třískat.
2. Běžně používané materiály pro frézy
(1) Rychlořezná nástrojová ocel (označovaná jako rychlořezná ocel, čelní ocel atd.), rozdělená na rychlořeznou ocel pro všeobecné použití a speciální rychlořeznou ocel.Má následující vlastnosti:
A.Obsah legujících prvků wolframu, chrómu, molybdenu a vanadu je poměrně vysoký a tvrdost při kalení může dosáhnout HRC62-70.Při vysoké teplotě 6000 C si stále může zachovat vysokou tvrdost.
b.Řezná hrana má dobrou pevnost a houževnatost, silnou odolnost proti vibracím a lze ji použít k výrobě nástrojů s obecnou řeznou rychlostí.U obráběcích strojů se špatnou tuhostí lze frézy z rychlořezné oceli stále hladce řezat
C.Dobrá výkonnost procesu, kování, zpracování a ostření jsou relativně snadné a lze vyrábět i nástroje se složitějšími tvary.
d.Ve srovnání s materiály ze slinutého karbidu má stále nevýhody nižší tvrdosti, špatné červené tvrdosti a odolnosti proti opotřebení
(2) Slinutý karbid: Vyrábí se z karbidu kovu, karbidu wolframu, karbidu titanu a kovového pojiva na bázi kobaltu procesem práškové metalurgie.Jeho hlavní rysy jsou následující:
Může odolat vysokým teplotám a stále může udržovat dobrý řezný výkon při teplotě asi 800-10000 C.Při řezání může být řezná rychlost 4-8krát vyšší než u rychlořezné oceli.Vysoká tvrdost při pokojové teplotě a dobrá odolnost proti opotřebení.Pevnost v ohybu je nízká, rázová houževnatost špatná a čepel není snadné naostřit.
Běžně používané slinuté karbidy lze obecně rozdělit do tří kategorií:
① Tungsten-kobalt slinutý karbid (YG)
Běžně používané třídy YG3, YG6, YG8, kde čísla udávají procento obsahu kobaltu, čím více obsahu kobaltu, tím lepší houževnatost, tím větší odolnost proti nárazu a vibracím, ale sníží tvrdost a odolnost proti opotřebení.Proto je slitina vhodná pro řezání litiny a neželezných kovů a lze ji také použít pro řezání hrubých a kalených ocelových a nerezových dílů s vysokým rázem
② Titan-kobalt slinutý karbid (YT)
Běžně používané třídy jsou YT5, YT15, YT30 a čísla udávají procento karbidu titanu.Poté, co slinutý karbid obsahuje karbid titanu, může zvýšit teplotu spojování oceli, snížit koeficient tření a mírně zvýšit tvrdost a odolnost proti opotřebení, ale snižuje pevnost v ohybu a houževnatost a činí vlastnosti křehkými.Proto jsou slitiny třídy vhodné pro řezání ocelových dílů.
③ Obecný slinutý karbid
Přidejte vhodné množství karbidů vzácných kovů, jako je karbid tantalu a karbid niobu, do výše uvedených dvou tvrdých slitin, abyste zjemnili jejich zrna a zlepšili jejich tvrdost při pokojové teplotě a vysoké teplotě, odolnost proti opotřebení, teplotu lepení a odolnost proti oxidaci, může zvýšit houževnatost slitiny.Proto má tento typ nože ze slinutého karbidu lepší komplexní řezný výkon a všestrannost.Jeho značky jsou: YW1, YW2 a YA6 atd., Pro svou relativně drahou cenu se používá hlavně pro obtížné zpracovatelské materiály, jako je vysokopevnostní ocel, žáruvzdorná ocel, nerezová ocel atd.
3. Typy fréz
(1) Podle materiálu řezné části frézy:
A.Rychlořezná ocelová fréza: Tento typ se používá pro složitější frézy.
b.Tvrdokovové frézy: většinou přivařované nebo mechanicky upínané k tělu frézy.
(2) Podle účelu frézy:
A.Frézy pro opracování rovin: válcové frézy, čelní frézy atd.
b.Frézy pro opracování drážek (nebo stupňovitých stolů): stopkové frézy, kotoučové frézy, pilové kotoučové frézy atd.
C.Frézy pro speciální tvarované povrchy: tvářecí frézy atd.
(3) Podle konstrukce frézy
A.Fréza s ostrými zuby: Odříznutý tvar hřbetu zubu je rovný nebo zlomený, snadno se vyrábí a brousí a řezná hrana je ostřejší.
b.Fréza s odlehčovacími zuby: odříznutý tvar hřbetu zubu je Archimédova spirála.Po naostření, pokud zůstane úhel čela nezměněn, se profil zubu nemění, což je vhodné pro tváření fréz.
4. Hlavní geometrické parametry a funkce frézy
(1) Název každé části frézy
① Základní rovina: Rovina procházející jakýmkoli bodem na fréze a kolmá na řeznou rychlost tohoto bodu
② Rovina řezu: rovina procházející řeznou hranou a kolmá k základní rovině.
③ Rake face: rovina, kde odtékají třísky.
④ Boční povrch: povrch protilehlý k obráběnému povrchu
(2) Hlavní geometrický úhel a funkce válcové frézy
① Úhel čela γ0: Úhel sklonu mezi čelem čela a základním povrchem.Funkcí je učinit řeznou hranu ostrou, snížit deformaci kovu během řezání a snadno odvádět třísky, čímž se šetří práce při řezání.
② Úhel odlehčení α0: Úhel sevřený mezi povrchem boku a rovinou řezu.Jeho hlavní funkcí je snížit tření mezi čelní plochou a řeznou rovinou a snížit drsnost povrchu obrobku.
③ Úhel natočení 0: Úhel mezi tečnou čepele spirálového zubu a osou frézy.Funkce spočívá v tom, že zuby frézy postupně zařezávají do a od obrobku a zlepšují stabilitu řezání.Zároveň má u válcových fréz také efekt, že třísky hladce odtékají z čelní plochy.
(3) Hlavní geometrický úhel a funkce stopkové frézy
Čelní fréza má ještě jeden sekundární břit, takže kromě úhlu čela a úhlu podbroušení existují:
① Úhel zadání Kr: Úhel sevřený mezi hlavním břitem a obrobeným povrchem.Změna ovlivňuje délku hlavního břitu, který se má podílet na řezání, a mění šířku a tloušťku třísky.
② Sekundární úhel vychýlení Krˊ: Úhel sevřený mezi vedlejším břitem a obrobeným povrchem.Funkcí je snížit tření mezi vedlejším břitem a obrobeným povrchem a ovlivnit ořezávací účinek sekundárního břitu na obrobený povrch.
③ Sklon čepele λs: Úhel mezi hlavním břitem a základní plochou.Hrají především roli šikmého řezání ostří.
5. Tvarovací fréza
Tvářecí fréza je speciální fréza sloužící ke zpracování tvářecí plochy.Profil čepele je třeba navrhnout a vypočítat podle profilu opracovávaného obrobku.Může zpracovávat povrchy složitých tvarů na univerzální frézce, což zajišťuje, že tvar je v podstatě stejný a účinnost je vysoká., Je široce používán v sériové výrobě a hromadné výrobě.
(1) Tvářecí frézy lze rozdělit do dvou typů: špičaté zuby a reliéfní zuby
Frézování a přebroušení frézy pro tvarování ostrých zubů vyžaduje speciální předlohu, která je náročná na výrobu a ostření.Hřbet zubu profilové frézy lopatových zubů je vyroben lopatovým a lopatovým broušením na soustruhu lopatových zubů.Při přebroušení se brousí pouze čelo čela.Vzhledem k tomu, že čelo je ploché, je pohodlnější ostřit.V současné době se u tvářecí frézy používá především lopatová zadní konstrukce zubu.Hřbet odlehčovacího zubu by měl splňovat dvě podmínky: ① Tvar řezné hrany zůstává po přebroušení nezměněn;②Získejte požadovaný úhel reliéfu.
(2) Křivka hřbetu zubu a rovnice
Koncový úsek kolmý k ose frézy je vytvořen jakýmkoli bodem na břitu frézy.Průsečík mezi ní a zadní plochou zubu se nazývá křivka zadní části zubu frézy.
Křivka hřbetu zubu by měla splňovat především dvě podmínky: jednou je, že úhel podbroušení frézy po každém přebroušení se v podstatě nemění;další je, že se snadno vyrábí.
Jediná křivka, která může uspokojit konstantní úhel hřbetu, je logaritmická spirála, ale ta je obtížně vyrobitelná.Archimédova spirála může uspokojit požadavek, že úhel hřbetu je v zásadě nezměněn, je jednoduchá na výrobu a snadno realizovatelná.Proto je Archimédova spirála široce používána ve výrobě jako profil křivky hřbetu zubu frézy.
Ze znalostí geometrie vyplývá, že hodnota poloměru vektoru ρ každého bodu na Archimédově spirále roste nebo klesá úměrně se zvětšováním nebo snižováním úhlu natočení θ poloměru vektoru.
Proto, pokud je kombinace rotačního pohybu konstantní rychlosti a lineárního pohybu konstantní rychlosti ve směru poloměru, lze získat Archimedovu spirálu.
Vyjádřeno v polárních souřadnicích: když θ=00, ρ=R, (R je poloměr frézy), když θ>00, ρ
Obecná rovnice pro zadní stranu frézy je: ρ=R-CQ
Za předpokladu, že čepel neustoupí, pak pokaždé, když se fréza otočí o mezizubový úhel ε=2π/z, je velikost zubů čepele K. Aby se tomu přizpůsobila, měla by být výška vačky také K. Aby se čepel pohybovala konstantní rychlostí, křivka na vačce by měla být Archimédova spirála, takže je snadné ji vyrobit.Kromě toho je velikost vačky určena pouze hodnotou K prodeje lopaty a nemá nic společného s počtem zubů a úhlem hřbetu průměru frézy.Dokud jsou výroba a prodej rovnocenné, lze vačku používat univerzálně.To je také důvod, proč jsou Archimedovy spirály široce používány v hřbetech zubů fréz na tvarování reliéfních zubů.
Když jsou známy poloměr R frézy a řezné množství K, lze získat C:
Když θ=2π/z, ρ=RK
Potom RK=R-2πC/z ∴ C = Kz/2π
6. Jevy, které nastanou po pasivaci frézy
(1) Soudě podle tvaru třísek jsou třísky tlusté a odlupují se.Jak teplota čipů stoupá, barva čipů se stává fialovou a kouří.
(2) Drsnost opracovaného povrchu obrobku je velmi špatná a na povrchu obrobku jsou světlé skvrny s hlodavými stopami nebo zvlněním.
(3) Proces frézování vytváří velmi silné vibrace a abnormální hluk.
(4) Soudě podle tvaru ostří nože jsou na ostří nože lesklé bílé skvrny.
(5) Při použití fréz ze slinutého karbidu k frézování ocelových dílů často vyletí velké množství ohnivé mlhy.
(6) Frézování ocelových dílů pomocí vysokorychlostních ocelových fréz, jako je mazání olejem a chlazení, bude produkovat hodně kouře.
Když je fréza pasivována, měli byste zastavit a zkontrolovat opotřebení frézy včas.Pokud je opotřebení mírné, můžete řeznou hranu naostřit olejovým kamenem a poté jej použít;pokud je opotřebení silné, musíte jej nabrousit, abyste zabránili nadměrnému opotřebení frézováním.
Čas odeslání: 23. července 2021