Цилиндрические фрезы. Назначение, особенности конструкции, расчет.

     Особенностью конструкции цилиндрических фрез является расположение главных режущих кромок на цилиндре, ось которых совпадает с осью инструмента. У цилиндрических фрез нет вспомогательных режущих кромок, они работают в свободных условиях резания. Для снижения колебаний и вибраций зубья этих фрез часто делают винтовыми. Но при этом возникает осевая составляющая силы резания. Необходимо исключать возникающие большие осевые усилия резания путём крепления на одной оправке сдвоенных фрез с разнонаправленным зубом.

     Фрезы с мелким зубом изготавливают диаметром от 40 до 90 мм., форма зуба трапециевидная. Фрезы с крупным зубом имеют меньшее число зубьев, угол ω доходит до 45 градусов, форма зуба усиленная или параболическая. Фрезы с крупным зубом предназначены для снятия больших припусков. Они эффективны при обработке плоскостей большой площади. С целью экономии дорогостоящей быстрорежущей стали фрезы больших размеров изготавливают со вставными пластинами, а корпус изготавливают из конструкционной стали.

Последовательность расчета цилиндрических фрез

Число зубьев(или канавок)  рекомендуется принимать для фрез классов АА и Az_и= 12-16, а для прочих z_и = 8-10.

Значение затылованияkопределяется по формуле

K=πDe/(z_и)*tgα,

где α — задний угол.

   Для выхода шлифовального круга при затыловании необходимо производить двойное (дополнительное) затылование, значение кото­рого k₁=( 1,25-1,35)k.

Задний угол на периферийных режущих кромках α=10-12°, что обеспечивает на боковых кромках задний угол 3—4°. Передний угол γ = 0, а у черновых фрез γ = 5-10°.

   Делительный диаметр фрезыD_tопределяют по формуле

Dt = D_e—2h_и'—0,5k,

где h_и' — h"+ c— высота головки зуба; h" — высота ножки наре­заемого колеса; с — радиальный зазор; h^’’ + c= 1,25т — для нормальных колес.

Угол  подъема винтовой линии λ_днаходим  из формулы

sinλ_д — m/Dt.

Угол наклона канавок фрезы ω_д=λ_д.

Шаг винтовых канавокH=CDt/tgω_д

Осевой шагt=t_n/cosλ_д = πm/cosλ_дгде t_n— нормальный шаг.

Размеры фланка, то есть утолщение_ножки фрезы для некото­рого подрезания головки нарезаемых колес и устранения удара при входе зубьев в зацепление, определяют из соотношений: hф— = 0,55m и а_ф = (0,01-0,02) т.

Толщина зуба в нормальном сечении

S_х = 0,5 πm +Δ,

где Δ — боковой зазор, равный (0,1-4-0,25) т.

Все   размеры   цилиндрических   фрез    (m=1-20   мм)    подбирают   по ГОСТ и изготавливают  фрезы из быстрорежущей стали.

Заточка

Заточка зуборезного  инструмента  с  затылованными   зубьями  производится  по  передней  поверхности

При заточке фрез необходимо обеспечивать равномерность ок­ружного шага зубьев,  радиальность передней  поверхности и шаг

винтовой канавки  (для червячных фрез). В противном случае воз­никнут  погрешности   профиля  зуба   нарезанного  колеса.   Поэтому после заточки зуборезный инструмент необходимо контролировать  по всем конструктивным и геометрическим параметрам.