1. Основные требования к фрезам для резки некоторых материалов
(1) Высокая твердость и износостойкость: при нормальной температуре режущая часть материала должна иметь достаточную твердость, чтобы врезаться в заготовку;с высокой износостойкостью инструмент не изнашивается и продлевает срок службы.
(2) Хорошая термостойкость: инструмент выделяет много тепла в процессе резки, особенно когда скорость резки высока, температура будет очень высокой.Поэтому инструментальный материал должен иметь хорошую термостойкость даже при высоких температурах.Он по-прежнему может поддерживать высокую твердость и может продолжать резку.Это свойство высокотемпературной твердости также называют горячей твердостью или красной твердостью.
(3) Высокая прочность и хорошая ударная вязкость: в процессе резки инструмент должен выдерживать большие удары, поэтому материал инструмента должен иметь высокую прочность, иначе его легко сломать и повредить.Поскольку фреза подвержена ударам и вибрации, материал фрезы также должен иметь хорошую ударную вязкость, чтобы его было нелегко сколоть и сколоть.
2. Обычно используемые материалы для фрез
(1) Быстрорежущая инструментальная сталь (называемая быстрорежущей сталью, лицевой сталью и т. д.), подразделяемая на быстрорежущую сталь общего и специального назначения.Он имеет следующие характеристики:
а.Содержание легирующих элементов вольфрама, хрома, молибдена и ванадия относительно велико, а твердость при закалке может достигать HRC62-70.При высокой температуре 6000C он все еще может сохранять высокую твердость.
б.Режущая кромка обладает хорошей прочностью и ударной вязкостью, высокой виброустойчивостью и может использоваться для изготовления инструментов с общей скоростью резания.Для станков с низкой жесткостью фрезы из быстрорежущей стали все еще могут резать гладко.
в.Хорошая производительность процесса, ковка, обработка и заточка относительно просты, а также могут быть изготовлены инструменты более сложной формы.
д.По сравнению с материалами из цементированного карбида, он по-прежнему имеет недостатки: более низкую твердость, плохую красноту и износостойкость.
(2) Цементированный карбид: он изготовлен из карбида металла, карбида вольфрама, карбида титана и металлического связующего на основе кобальта в процессе порошковой металлургии.Его основные особенности заключаются в следующем:
Он может выдерживать высокие температуры и по-прежнему сохранять хорошие режущие свойства при температурах около 800-10000°C.При резке скорость резания может быть в 4-8 раз выше, чем у быстрорежущей стали.Высокая твердость при комнатной температуре и хорошая износостойкость.Прочность на изгиб низкая, ударная вязкость низкая, лезвие нелегко затачивать.
Обычно используемые цементированные карбиды можно разделить на три категории:
① Вольфрам-кобальтовый цементированный карбид (YG)
Обычно используются марки YG3, YG6, YG8, где цифры указывают на процентное содержание кобальта, чем больше содержание кобальта, тем лучше ударная вязкость, больше ударопрочность и вибростойкость, но снижается твердость и износостойкость.Поэтому сплав подходит для резки чугуна и цветных металлов, а также может использоваться для резки грубых и закаленных деталей из стали и нержавеющей стали с ударными нагрузками.
② Титан-кобальтовый цементированный карбид (YT)
Обычно используются марки YT5, YT15, YT30, а цифры указывают на процентное содержание карбида титана.После того, как цементированный карбид содержит карбид титана, он может повысить температуру соединения стали, снизить коэффициент трения и немного повысить твердость и износостойкость, но снижает прочность на изгиб и ударную вязкость и делает свойства хрупкими.Поэтому сплавы класса подходят для резки стальных деталей.
③ Общий цементированный карбид
Добавьте соответствующее количество карбидов редких металлов, таких как карбид тантала и карбид ниобия, к двум вышеупомянутым твердым сплавам, чтобы измельчить их зерна и улучшить их твердость при комнатной и высокой температуре, износостойкость, температуру склеивания и стойкость к окислению. Это может увеличить ударную вязкость. сплава.Таким образом, этот тип ножей из цементированного карбида обладает лучшими режущими характеристиками и универсальностью.Его марки: YW1, YW2 и YA6 и т. д., из-за относительно высокой цены он в основном используется для сложных материалов обработки, таких как высокопрочная сталь, жаропрочная сталь, нержавеющая сталь и т. д.
3. Типы фрез
(1) В зависимости от материала режущей части фрезы:
а.Фреза из быстрорежущей стали: этот тип используется для более сложных фрез.
б.Твердосплавные фрезы: чаще всего привариваются или механически крепятся к корпусу фрезы.
(2) По назначению фрезы:
а.Фрезы для обработки плоскостей: цилиндрические, концевые и др.
б.Фрезы для обработки пазов (или ступенчатых столов): концевые фрезы, дисковые фрезы, дисковые фрезы и др.
в.Фрезы для обработки поверхностей специальной формы: формовочные фрезы и т.д.
(3) В соответствии со структурой фрезы
а.Фреза с острым зубом: форма среза задней части зуба прямая или сломанная, ее легко изготавливать и затачивать, а режущая кромка более острая.
б.Рельефная зубная фреза: форма среза спинки зуба – спираль Архимеда.После заточки, пока передний угол остается неизменным, профиль зуба не меняется, что подходит для формирования фрез.
4. Основные геометрические параметры и функции фрезы
(1) Название каждой части фрезы
① Базовая плоскость: плоскость, проходящая через любую точку фрезы и перпендикулярная скорости резания в этой точке.
② Секущая плоскость: плоскость, проходящая через режущую кромку и перпендикулярная базовой плоскости.
③ Передняя поверхность: плоскость выхода стружки.
④ Боковая поверхность: поверхность, противоположная обработанной поверхности.
(2) Основной геометрический угол и функция цилиндрической фрезы
① Передний угол γ0: внутренний угол между передней поверхностью и базовой поверхностью.Функция состоит в том, чтобы сделать режущую кромку острой, уменьшить деформацию металла во время резки и легко удалить стружку, тем самым экономя трудозатраты при резке.
② Задний угол α0: внутренний угол между боковой поверхностью и секущей плоскостью.Его основная функция заключается в уменьшении трения между боковой поверхностью и режущей плоскостью и уменьшении шероховатости поверхности заготовки.
③ Угол поворота 0: угол между касательной на винтовом зубчатом лезвии и осью фрезы.Функция заключается в том, чтобы зубья фрезы постепенно врезались в заготовку и удалялись от нее, а также повышали стабильность резания.В то же время для цилиндрических фрез это также способствует плавному сходу стружки с торца.
(3) Основной геометрический угол и функция концевой фрезы
Концевая фреза имеет еще одну вторичную режущую кромку, поэтому кроме переднего угла и заднего угла имеются:
① Угол в плане Kr: внутренний угол между главной режущей кромкой и обрабатываемой поверхностью.Изменение влияет на длину основной режущей кромки, участвующей в резании, и изменяет ширину и толщину стружки.
② Вторичный угол отклонения Krˊ: внутренний угол между вторичной режущей кромкой и обрабатываемой поверхностью.Функция состоит в том, чтобы уменьшить трение между вторичной режущей кромкой и обрабатываемой поверхностью и повлиять на эффект обрезки вторичной режущей кромки на обработанной поверхности.
③ Наклон лезвия λs: прилежащий угол между основной режущей кромкой и базовой поверхностью.В основном играют роль косой резки лезвия.
5. Формовочный резак
Формовочная фреза – это специальная фреза, используемая для обработки формообразующей поверхности.Профиль лезвия должен быть спроектирован и рассчитан в соответствии с профилем обрабатываемой детали.Он может обрабатывать поверхности сложной формы на универсальном фрезерном станке, гарантируя, что форма в основном одинакова, а эффективность высока., Он широко используется в серийном и массовом производстве.
(1) Формовочные фрезы можно разделить на два типа: заостренные зубья и рельефные зубья.
Фрезерование и переточка острозубчатой фрезы требует специального мастера, который сложен в изготовлении и заточке.Задняя часть зуба фрезы с профилем зуба лопаты изготавливается путем лопаточного и лопаточного шлифования на токарно-винторезном станке.При переточке затачивается только передняя поверхность.Поскольку поверхность грабель плоская, ее удобнее затачивать.В настоящее время формовочная фреза в основном использует структуру задней части зуба лопаты.Обратная сторона затылочного зуба должна соответствовать двум условиям: ① Форма режущей кромки остается неизменной после переточки;② Получите требуемый задний угол.
(2) Кривая задней части зуба и уравнение
Через любую точку на режущей кромке фрезы делают торцевой разрез, перпендикулярный оси фрезы.Линия пересечения между ней и задней поверхностью зуба называется изгибом задней поверхности зуба фрезы.
Кривая задней поверхности зуба должна в основном удовлетворять двум условиям: во-первых, задний угол фрезы после каждой переточки практически не меняется;другой заключается в том, что его легко изготовить.
Единственной кривой, которая может удовлетворять постоянному заднему углу, является логарифмическая спираль, но ее сложно изготовить.Спираль Архимеда удовлетворяет требованию неизменности заднего угла, проста в изготовлении и реализации.Поэтому спираль Архимеда широко используется в производстве в качестве профиля задней кромки зуба фрезы.
Из знаний геометрии значение векторного радиуса ρ каждой точки спирали Архимеда увеличивается или уменьшается пропорционально увеличению или уменьшению угла поворота θ векторного радиуса.
Таким образом, при сочетании вращательного движения с постоянной скоростью и линейного движения с постоянной скоростью в направлении радиуса можно получить спираль Архимеда.
Выражается в полярных координатах: при θ=00, ρ=R, (R — радиус фрезы), при θ>00, ρ
Общее уравнение для задней части фрезы: ρ=R-CQ
Если предположить, что лезвие не отступает, то каждый раз, когда фреза поворачивается на угол между зубьями ε=2π/z, количество зубьев лезвия равно K. Чтобы приспособиться к этому, высота кулачка также должна быть равна K. Чтобы лезвие двигалось с постоянной скоростью, кривая на кулачке должна представлять собой спираль Архимеда, поэтому ее легко изготовить.Кроме того, размер кулачка определяется только значением К продаж лопаты и не имеет ничего общего с количеством зубьев и задним углом диаметра фрезы.Пока производство и продажи равны, кулачок можно использовать повсеместно.Это также является причиной того, что спирали Архимеда широко используются в спинках зубьев фрез для обработки рельефных зубьев.
Когда известны радиус R фрезы и величина резания K, можно получить C:
Когда θ=2π/z, ρ=RK
Тогда RK=R-2πC /z ∴ C = Kz/2π
6. Явления, которые произойдут после пассивации фрезы
(1) Судя по форме стружки, крошка становится толстой и слоистой.По мере повышения температуры щепы цвет стружки становится фиолетовым и дымится.
(2) Шероховатость обработанной поверхности заготовки очень плохая, на поверхности заготовки имеются светлые пятна с насечками или рябью.
(3) Процесс фрезерования вызывает очень сильную вибрацию и ненормальный шум.
(4) Судя по форме лезвия, на лезвии блестящие белые пятна.
(5) При использовании фрез из цементированного карбида для фрезерования стальных деталей часто вылетает большое количество огненного тумана.
(6) Фрезерование стальных деталей фрезами из быстрорежущей стали, например, при смазке маслом и охлаждении, приводит к образованию большого количества дыма.
При пассивации фрезы следует остановиться и вовремя проверить износ фрезы.Если износ небольшой, вы можете заточить режущую кромку масляным камнем и затем использовать его;если износ сильный, вы должны заточить его, чтобы предотвратить чрезмерный износ при фрезеровании.
Время публикации: 23 июля 2021 г.