Фрезы, как одни из основных режущих инструментов в производстве, широко используются в таких отраслях, как аэрокосмическая промышленность, автомобильная промышленность, производство форм, электроника и общая механика. Они обеспечивают эффективные процессы резания, включая фрезерование поверхностей, фрезерование канавок, профильное резание и обработку сложных поверхностей. Правильный выбор геометрии фрезы не только повышает эффективность обработки, но и значительно улучшает качество поверхности детали, продлевает срок службы инструмента и снижает производственные затраты.
Геометрические параметры фрез, такие как угол спирали, количество режущих кромок и геометрия канавок, напрямую определяют критические показатели производительности, такие как формирование стружки, способность удаления стружки, усилия резания и образование тепла в процессе обработки. Правильное геометрическое проектирование эффективно балансирует прочность инструмента и его режущие характеристики, улучшая стабильность и качество обработки.
Фрезы — это вращающиеся режущие инструменты с несколькими режущими кромками, предназначенные для использования на фрезерных станках или обрабатывающих центрах для обработки различных материалов. В зависимости от применения и конструкции фрезы могут быть классифицированы как концевые фрезы, торцевые фрезы, шаровые концевые фрезы, фрезы для канавок и фрезы для пластин.
Материалы инструмента: Обычные материалы включают быстрорежущую сталь (HSS), твердые сплавы, керамику и кубический нитрид бора (CBN). Выбор материала зависит от материала детали и условий резания.
Режущие кромки: Острота режущей кромки напрямую влияет на усилие резания и качество поверхности.
Покрытия: Покрытия, такие как TiAlN, TiCN и другие, улучшают износостойкость и термическую стабильность инструмента.
Фрезерование — это процесс многократного резания, в котором вращающийся инструмент и подача детали совместно удаляют материал. Каждая режущая кромка поочередно контактирует с деталью, создавая стружку и удаляя ее.
Геометрические параметры описывают форму и структуру инструмента. Эти параметры, включая угол спирали, количество режущих кромок и геометрию канавок, непосредственно влияют на механическое и тепловое поведение в процессе резания.
Угол спирали — это угол, образующийся между канавкой инструмента и его осью. Он влияет на плавность входа инструмента в материал, направление удаления стружки и стабильность обработки.
Распределение усилия резания: Более крупный угол спирали помогает распределить усилие резания, снижая вибрации и улучшая качество поверхности.
Способность к удалению стружки: Более высокий угол спирали способствует более плавному удалению стружки, что делает его подходящим для обработки вязких материалов.
Прочность и жесткость инструмента: Более низкий угол спирали обеспечивает более высокую прочность инструмента, что подходит для тяжелого резания.
Низкий угол спирали (15°-25°): Подходит для твердых материалов и грубого резания, обеспечивая высокую прочность инструмента.
Средний угол спирали (30°-40°): Подходит для общих приложений, балансируя между удалением стружки и прочностью инструмента.
Высокий угол спирали (45° и выше): Подходит для высокоскоростной обработки материалов, таких как алюминиевые сплавы и нержавеющая сталь, улучшая качество поверхности.
Количество режущих кромок относится к числу активных режущих кромок на инструменте. Обычные типы включают одно- и двусторонние фрезы, а также много-ребристые фрезы.
Инструменты с одной и двумя режущими кромками: Обеспечивают большое пространство для удаления стружки, подходят для обработки мягких материалов и приводят к меньшим усилиям резания, что идеально подходит для высокоскоростного резания.
Много-ребристые инструменты (3 и более): Увеличивают подачу и эффективность обработки, но требуют тщательного учета пространства для удаления стружки.
Стабильность резания: Большее количество режущих кромок снижает вибрацию инструмента и улучшает качество поверхности.
Инструменты с 2 режущими кромками: Подходят для обработки алюминия и других мягких материалов.
Инструменты с 3 режущими кромками: Подходят для общих приложений, обеспечивая баланс между удалением стружки и жесткостью.
Инструменты с 4 и более режущими кромками: Подходят для твердых материалов и высокоточной обработки, улучшая эффективность обработки.
Геометрия канавок относится к форме канавок на теле инструмента, предназначенных для облегчения удаления стружки и подачи охлаждающей жидкости. Обычные типы канавок включают прямые канавки, спиральные канавки и канавки для внутреннего охлаждения.
Прямые канавки: Обеспечивают стабильность резания, идеально подходят для хрупких материалов.
Спиральные канавки: Улучшают удаление стружки, подходят для пластичных материалов.
Канавки для внутреннего охлаждения: Направляют охлаждающую жидкость непосредственно в зону резания, улучшая контроль температуры во время обработки.
Инструменты с прямыми канавками: Обычно используются для обработки чугунных и хрупких материалов.
Инструменты с высокими спиральными канавками: Подходят для цветных металлов и высокоскоростного резания.
Инструменты с канавками для внутреннего охлаждения: Идеальны для глубокого сверления и сложных материалов.
Угол спирали и режущие кромки: Высокие углы спирали в сочетании с меньшим количеством режущих кромок способствуют улучшенному удалению стружки; низкие углы спирали с большим количеством режущих кромок идеально подходят для твердых материалов.
Режущие кромки и геометрия канавок: Большее количество режущих кромок требует оптимизированного проектирования канавок для обеспечения правильного удаления стружки.
Угол спирали и геометрия канавок: Высокие углы спирали лучше всего сочетаются с спиральными канавками для оптимального удаления стружки и охлаждения.
Выбирайте подходящий угол спирали и количество режущих кромок в зависимости от обрабатываемого материала.
Учитывайте требования к качеству поверхности и скорости резания при выборе геометрии канавок.
Оптимизируйте геометрические параметры в зависимости от жесткости обрабатывающего оборудования и условий подачи.
Для глубокой обработки отверстий предпочтительнее использовать канавки для внутреннего охлаждения и соответствующие режущие кромки для обеспечения плавного удаления стружки.
Через глубокое понимание и применение угла спирали, режущих кромок и геометрии канавок можно значительно улучшить эффективность фрезерования, качество поверхности, срок службы инструмента и снизить общие затраты. Правильный выбор и оптимизация этих параметров требует комплексного учета условий обработки, характеристик материала и возможностей оборудования для достижения оптимальных результатов обработки.
HSSE-CPM метчики | Тараны HSS-PM |
Тараны HSSE-M42 | Тараны HSSE / HSS |
Тараны с спиральным канавками | Тараны с прямыми канавками |
Тараны с спиральной точкой | Многофункциональные тараны |
Буры из твердого сплава | Буры с прямой спиралью |
Буры для центрирования | Сменные буры U |
Фрезы с плоским концом | Фрезы с шаровой головкой |