1. Podstawowe wymagania dla frezów do cięcia niektórych materiałów
(1) Wysoka twardość i odporność na zużycie: W normalnej temperaturze część tnąca materiału musi mieć wystarczającą twardość, aby wciąć się w przedmiot obrabiany;dzięki wysokiej odporności na zużycie narzędzie nie zużywa się i wydłuża żywotność.
(2) Dobra odporność na ciepło: narzędzie generuje dużo ciepła podczas procesu cięcia, zwłaszcza gdy prędkość cięcia jest wysoka, temperatura będzie bardzo wysoka.Dlatego materiał narzędzia powinien mieć dobrą odporność na ciepło, nawet w wysokich temperaturach.Może nadal utrzymywać wysoką twardość i może kontynuować cięcie.Ta właściwość twardości w wysokiej temperaturze jest również nazywana twardością na gorąco lub twardością czerwoną.
(3) Wysoka wytrzymałość i dobra wytrzymałość: podczas procesu cięcia narzędzie musi wytrzymać duży wpływ, więc materiał narzędzia musi mieć wysoką wytrzymałość, w przeciwnym razie łatwo jest złamać i uszkodzić.Ponieważ frez jest poddawany uderzeniom i wibracjom, materiał frezu powinien również charakteryzować się dobrą ciągliwością, aby nie było łatwo go skruszyć i wyszczerbić.
2. Materiały powszechnie stosowane do frezów
(1) Stal szybkotnąca narzędziowa (określana jako stal szybkotnąca, stal czołowa itp.), z podziałem na stal szybkotnącą ogólnego przeznaczenia i stal szybkotnącą specjalnego przeznaczenia.Ma następujące cechy:
a.Zawartość pierwiastków stopowych wolframu, chromu, molibdenu i wanadu jest stosunkowo wysoka, a twardość hartowania może osiągnąć HRC62-70.W wysokiej temperaturze 6000C może nadal utrzymywać wysoką twardość.
b.Krawędź tnąca ma dobrą wytrzymałość i wytrzymałość, dużą odporność na wibracje i może być używana do produkcji narzędzi o ogólnej prędkości skrawania.W przypadku obrabiarek o słabej sztywności frezy ze stali szybkotnącej mogą być nadal gładko cięte
C.Dobra wydajność procesu, kucie, obróbka i ostrzenie są stosunkowo łatwe, a także można wytwarzać narzędzia o bardziej skomplikowanych kształtach.
D.W porównaniu z materiałami z węglika spiekanego nadal ma wady w postaci niższej twardości, słabej twardości czerwonej i odporności na zużycie
(2) Węglik spiekany: Wykonany jest z węglika metalu, węglika wolframu, węglika tytanu i spoiwa metalowego na bazie kobaltu w procesie metalurgii proszków.Jego główne cechy to:
Może wytrzymać wysoką temperaturę i nadal może utrzymywać dobrą wydajność cięcia w temperaturze około 800-10000C.Podczas cięcia prędkość cięcia może być 4-8 razy większa niż w przypadku stali szybkotnącej.Wysoka twardość w temperaturze pokojowej i dobra odporność na ścieranie.Wytrzymałość na zginanie jest niska, udarność jest słaba, a ostrze nie jest łatwe do naostrzenia.
Powszechnie stosowane węgliki spiekane można ogólnie podzielić na trzy kategorie:
① Węglik spiekany wolframowo-kobaltowy (YG)
Powszechnie stosowane gatunki YG3, YG6, YG8, gdzie liczby wskazują procentową zawartość kobaltu, im większa zawartość kobaltu, tym lepsza wytrzymałość, tym większa odporność na uderzenia i wibracje, ale zmniejszy twardość i odporność na zużycie.Dlatego stop nadaje się do cięcia żeliwa i metali nieżelaznych, a także może być stosowany do cięcia szorstkich i utwardzonych części ze stali i stali nierdzewnej o dużej udarności
② Węglik spiekany tytanowo-kobaltowy (YT)
Powszechnie stosowane gatunki to YT5, YT15, YT30, a liczby wskazują procentowy udział węglika tytanu.Po tym, jak węglik spiekany zawiera węglik tytanu, może zwiększać temperaturę wiązania stali, zmniejszać współczynnik tarcia oraz nieznacznie zwiększać twardość i odporność na zużycie, ale zmniejsza wytrzymałość na zginanie i wiązkość oraz sprawia, że właściwości są kruche.Dlatego stopy Class nadają się do cięcia części stalowych.
③ Ogólny węglik spiekany
Dodaj odpowiednią ilość rzadkich węglików metali, takich jak węglik tantalu i węglik niobu, do powyższych dwóch twardych stopów, aby udoskonalić ich ziarna i poprawić ich temperaturę pokojową i twardość w wysokiej temperaturze, odporność na zużycie, temperaturę wiązania i odporność na utlenianie, Może to zwiększyć wytrzymałość stopu.Dlatego ten typ noża z węglika spiekanego ma lepszą wszechstronność cięcia i wszechstronność.Jej marki to: YW1, YW2 i YA6 itp., ze względu na stosunkowo wysoką cenę, jest używany głównie do materiałów trudnych w obróbce, takich jak stal o wysokiej wytrzymałości, stal żaroodporna, stal nierdzewna itp.
3. Rodzaje frezów
(1) W zależności od materiału części tnącej frezu:
a.Frez do stali szybkotnącej: Ten typ jest używany do bardziej złożonych frezów.
b.Frezy z węglików spiekanych: najczęściej spawane lub mocowane mechanicznie do korpusu frezu.
(2) Zgodnie z przeznaczeniem frezu:
a.Frezy do obróbki płaszczyzn: frezy cylindryczne, frezy trzpieniowe itp.
b.Frezy do obróbki rowków (lub stołów stopniowych): frezy palcowe, frezy tarczowe, frezy brzeszczotowe itp.
C.Frezy do powierzchni o specjalnych kształtach: frezy formujące itp.
(3) Zgodnie ze strukturą frezu
a.Ostry frez do zębów: Odcięty kształt grzbietu zęba jest prosty lub złamany, łatwy do wykonania i ostrzenia, a krawędź tnąca jest ostrzejsza.
b.Frez z podcięciem zęba: odcięty kształt grzbietu zęba to spirala Archimedesa.Po ostrzeniu, dopóki kąt natarcia pozostaje niezmieniony, profil zęba nie ulega zmianie, co jest odpowiednie do formowania frezów.
4. Główne parametry geometryczne i funkcje frezu
(1) Nazwa każdej części frezu
① Płaszczyzna bazowa: płaszczyzna przechodząca przez dowolny punkt na frezie i prostopadła do prędkości cięcia tego punktu
② Płaszczyzna cięcia: płaszczyzna przechodząca przez krawędź tnącą i prostopadła do płaszczyzny podstawy.
③ Powierzchnia natarcia: płaszczyzna, z której wypływają wióry.
④ Powierzchnia boczna: powierzchnia przeciwna do obrabianej powierzchni
(2) Główny kąt geometryczny i funkcja cylindrycznego frezu
① Kąt natarcia γ0: Kąt zawarty między powierzchnią natarcia a powierzchnią bazową.Funkcją jest zapewnienie ostrej krawędzi skrawającej, zmniejszenie deformacji metalu podczas cięcia i łatwe odprowadzanie wiórów, co pozwala zaoszczędzić pracę przy cięciu.
② Kąt przyłożenia α0: Kąt zawarty między powierzchnią boczną a płaszczyzną cięcia.Jego główną funkcją jest zmniejszenie tarcia między powierzchnią boczną a płaszczyzną skrawania oraz zmniejszenie chropowatości powierzchni przedmiotu obrabianego.
③ Kąt obrotu 0: Kąt między styczną na spiralnym ostrzu zęba a osią frezu.Funkcja polega na stopniowym wcinaniu i oddalaniu się zębów tnących od przedmiotu obrabianego oraz poprawie stabilności cięcia.Jednocześnie, w przypadku frezów cylindrycznych, ma to również wpływ na to, że wióry spływają płynnie z czoła.
(3) Główny kąt geometryczny i funkcja frezu palcowego
Frez palcowy ma jeszcze jedną wtórną krawędź skrawającą, więc oprócz kąta natarcia i kąta przyłożenia istnieją:
① Kąt przystawienia Kr: Kąt zawarty między główną krawędzią skrawającą a obrabianą powierzchnią.Zmiana wpływa na długość głównej krawędzi skrawającej uczestniczącej w skrawaniu oraz zmienia szerokość i grubość wióra.
② Wtórny kąt ugięcia Krˊ: Kąt zawarty między wtórną krawędzią skrawającą a obrabianą powierzchnią.Funkcja polega na zmniejszeniu tarcia między wtórną krawędzią skrawającą a obrabianą powierzchnią i wpływa na efekt przycinania wtórnej krawędzi skrawającej na obrabianej powierzchni.
③ Nachylenie ostrza λs: Kąt zawarty między główną krawędzią skrawającą a powierzchnią podstawy.Głównie odgrywają rolę cięcia ukośnego ostrza.
5. Formowanie noża
Frez formujący to specjalny frez służący do obróbki powierzchni formującej.Jego profil ostrza należy zaprojektować i obliczyć zgodnie z profilem obrabianego przedmiotu.Może obrabiać powierzchnie o skomplikowanych kształtach na frezarce ogólnego przeznaczenia, zapewniając zasadniczo taki sam kształt i wysoką wydajność., Jest szeroko stosowany w produkcji seryjnej i masowej.
(1) Frezy do formowania można podzielić na dwa typy: zęby spiczaste i zęby odciążające
Frezowanie i ponowne szlifowanie frezu do formowania ostrych zębów wymaga specjalnego wzorca, który jest trudny do wykonania i ostrzenia.Grzbiet zęba frezu łopatkowego do profilowania zębów jest wykonany przez łopatkę i szlifowanie łopaty na tokarce łopatkowej.Podczas ponownego szlifowania ostrzy się tylko czoło natarcia.Ponieważ lico natarcia jest płaskie, wygodniej jest ostrzyć.Obecnie frez formujący wykorzystuje głównie konstrukcję tylną zęba łopaty.Tył zęba odciążonego powinien spełniać dwa warunki: ①Kształt krawędzi tnącej pozostaje niezmieniony po ostrzeniu;②Uzyskaj wymagany kąt przyłożenia.
(2) Krzywa i równanie grzbietu zęba
Odcinek końcowy prostopadły do osi frezu jest wykonany przez dowolny punkt na krawędzi tnącej frezu.Linia przecięcia między nią a tylną powierzchnią zęba nazywana jest krzywą grzbietu zęba frezu.
Krzywa grzbietu zęba powinna przede wszystkim spełniać dwa warunki: po pierwsze, kąt przyłożenia frezu po każdym przeszlifowaniu jest zasadniczo niezmieniony;drugim jest to, że jest łatwy w produkcji.
Jedyną krzywą, która może zapewnić stały kąt przyłożenia, jest spirala logarytmiczna, ale jest trudna do wykonania.Spirala Archimedesa może spełnić wymóg, że kąt przyłożenia jest zasadniczo niezmieniony, a ponadto jest prosta w produkcji i łatwa do zrealizowania.Dlatego spirala Archimedesa jest szeroko stosowana w produkcji jako profil krzywizny grzbietu zęba frezu.
Z wiedzy geometrycznej wynika, że wartość promienia wektora ρ każdego punktu na spirali Archimedesa rośnie lub maleje proporcjonalnie do wzrostu lub zmniejszenia kąta skrętu θ promienia wektora.
Dlatego tak długo, jak kombinacja ruchu obrotowego o stałej prędkości i ruchu liniowego o stałej prędkości wzdłuż kierunku promienia, można uzyskać spiralę Archimedesa.
Wyrażone we współrzędnych biegunowych: gdy θ=00, ρ=R, (R jest promieniem frezu), gdy θ>00, ρ
Ogólne równanie grzbietu frezu to: ρ=R-CQ
Zakładając, że ostrze nie cofa się, to za każdym razem, gdy frez obraca się o kąt międzyzębny ε=2π/z, ilość zębów ostrza wynosi K. Aby się do tego przystosować, podniesienie krzywki również powinno wynosić K. Aby ostrze poruszało się ze stałą prędkością, krzywa na krzywce powinna być spiralą Archimedesa, dzięki czemu jest łatwa w produkcji.Ponadto wielkość krzywki zależy tylko od wartości K sprzedaży łopaty i nie ma nic wspólnego z liczbą zębów i kątem przyłożenia średnicy frezu.Dopóki produkcja i sprzedaż są równe, krzywka może być używana uniwersalnie.Jest to również powód, dla którego spirale Archimedesa są szeroko stosowane w grzbietach zębów frezów do formowania zębów.
Znając promień R frezu i wielkość skrawania K, otrzymujemy C:
Gdy θ=2π/z, ρ=RK
Wtedy RK=R-2πC /z ∴ C = Kz/2π
6. Zjawiska, które wystąpią po pasywacji frezu
(1) Sądząc po kształcie frytek, frytki stają się grube i łuszczące.Wraz ze wzrostem temperatury chipsów ich kolor staje się fioletowy i dymi.
(2) Chropowatość obrabianej powierzchni przedmiotu obrabianego jest bardzo słaba, a na powierzchni przedmiotu znajdują się jasne plamy ze śladami gryzienia lub zmarszczkami.
(3) Proces frezowania wytwarza bardzo poważne wibracje i nienormalny hałas.
(4) Sądząc po kształcie krawędzi noża, na krawędzi noża znajdują się błyszczące białe plamki.
(5) Przy użyciu frezów z węglików spiekanych do frezowania części stalowych, często wylatuje duża ilość mgły pożarowej.
(6) Frezowanie części stalowych za pomocą frezów ze stali szybkotnącej, takich jak smarowanie olejem i chłodzenie, będzie wytwarzać dużo dymu.
Gdy frez jest pasywowany, należy zatrzymać się i sprawdzić zużycie frezu na czas.Jeśli zużycie jest niewielkie, można naostrzyć krawędź tnącą kamieniem olejowym, a następnie go użyć;jeśli zużycie jest duże, należy je naostrzyć, aby zapobiec nadmiernemu zużyciu frezowania.
Czas publikacji: 23 lipca-2021