Выбор диаметра фрезы

Фрезерование — это обработка заготовки инструментом, имеющим главное движение вращения и хотя бы одно движение подачи.

Наиболее часто фрезерование применяется для обработки:

• Плоских поверхностей

• Пазов, спиральных канавок

• Фасонных поверхностей

• Зубчатых колес и резьбы

Для каждого вида обработки необходимо правильно выбрать диаметр фрезы, особенно это касается обработки плоских поверхностей.

Фрезерование плоскостей обычно производится:

• торцевыми фрезами

• цилиндрическими фрезами

• концевыми фрезами

Торцевые фрезы, по отношению к другим, имеют ряд преимуществ:

• более жесткое крепление на оправке или шпинделе;
• плавная работа большого числа одновременно работающих зубьев;
• большие скорости резания и подачи, особенно для фрез, оснащенных пластинками твердого сплава.

Поэтому фрезерование плоскостей в большинстве случаев целесообразно производить торцевыми фрезами.

Как правильно выбрать диаметр фрезы

Наиболее подходящий диаметр торцевой фрезы зависит от размеров обрабатываемой заготовки, а также от мощностных характеристик станка. При этом важным фактором, определяющим успешное выполнение операции фрезерования, является взаимное расположение обрабатываемой поверхности и фрезы.

Ширина фрезерования особенно сильно влияет на выбор диаметра фрезы при обработке торцевыми фрезами. В этом случае соотношение фреза-деталь по ширине резания должно составлять приблизительно 3:2 или диаметр фрезы должен быть в 1,5 раза больше ширины детали. Например, если ширина резания составляет 100 мм, то выбирайте диаметр фрезы 160мм.

Если ширина детали большая, выбирается диаметр фрезы, соответствующий мощности шпинделя станка, и обработка ведется за несколько проходов. Например, если ширина детали составляет 600 мм, а станок оборудован стандартным шпинделем с конусом 50, следует использовать фрезу диаметром 200мм и фрезеровать за пять проходов с шириной фрезерования 120мм или за четыре прохода с шириной резания 150мм в зависимости от мощности и жесткости станка.

Нежелателен выбор диаметра фрезы приблизительно равный ширине резания. Стружка, образующаяся при входе и выходе, будет очень тонкой. Из-за чего будет не способна отводить тепло так же эффективно, как более толстая, и тепло снова переносится в пластину, вызывая повышенный износ режущей кромки. Так же есть вероятность заклинивания детали в зонах выхода и входа.

Если фреза нужного диаметра отсутствует, то выйти из данной ситуации можно благодаря правильному расположению фрезы:

• Установите фрезу так, чтобы приблизительно ¼ корпуса находилась вне детали, и фрезеруйте за несколько проходов.
• Выберете фрезу с отрицательным углом начального контакта (желательно).

Когда диаметр фрезы значительно превышает ширину заготовки, то ось фрезы следует сместить с оси симметрии заготовки. Конечно, близкое расположение оси фрезы к оси заготовки позволяет обеспечить наикратчайший путь зубьев фрезы в металле, надежное формирование стружки на входе и благоприятную ситуацию относительно ударных нагрузок на пластину. Но когда ось фрезы расположена точно по оси симметрии заготовки, циклическое изменение силы резания при врезании и выходе может привести к возникновению вибраций, которые приведут к повреждению пластины и плохой шероховатости поверхности.

При торцевом фрезеровании по возможности избегайте фрезерования плоскостей с пересечением пазов и отверстий, так как при этом режущие кромки будут работать в неудовлетворительных условиях прерывистого резания. Выполняйте операцию изготовления отверстий после фрезерования. Если такой вариант невозможен, то при пересечении фрезой отверстия снижайте величину подачи на 50% от рекомендованной.

При обработке больших плоскостей старайтесь не прерывать контакт фрезы с заготовкой, обходя поверхность по периметру, а не за несколько параллельных проходов. Обработку углов необходимо осуществлять по радиусу, превышающему радиус фрезы, чтобы исключить возможность возникновения вибраций, связанных с резким увеличением угла охвата фрезы.

Обработка плоскости торцевой фрезой показана ниже на видео:

Используемая литература:

• Каталог Kennametal- техническая часть (фрезерование)
• Информационно-аналитический электронный журнал «Планета Сам»
• ИнМет — Металлообработка «Фрезерование торцевыми фрезами»
• Каталог Pramet — Фрезерование 2012

Каталог фрез по металлу на онлайн-выставке Enex: https://enex.market/catalog/Raskhodnye_materialy/metallorezhushchiy_instrument/frezy_po_metallu/.