Дисковыми фрезами называют неширокие фрезы, которые применяют для фрезерования уступов, пазов, квадратов, многогранников, лысок и других плоскостей на прямоугольных и круглых заготовках.
Цельные дисковые фрезы
Цельные дисковые фрезы изготовляют с остроконечными зубьями (рис. 1, а) по ГОСТу 3964-59 и с затылованными зубьями (рис. 1, б) по ГОСТу 8543-57 диаметром 50, 63, 80 и 100 мм и шириной от 3 до 16 мм. Эти фрезы применяют для фрезерования шпоночных канавок и точных пазов, поэтому их называют пазовыми. Пазовые фрезы имеют прямые зубья, после переточки фрезы не теряют размера по ширине. Затылованные пазовые фрезы имеют передний угол ү=10°, а задний α - в соответствии с величиной затылования. Пазовые фрезы с остроконечными зубьями имеют передний угол ү=15°, задний угол αn=20° и, кроме того, боковые стенки сошлифованы к центру на угол α1=1÷2° для уменьшения трения о стенки паза. В МН 396-65 приведены исполнительные размеры пазовых фрез с остроконечными зубьями, а в MH 397-65 - с затылованными.
Дисковые фрезы, имеющие зубья не только на цилиндрической, но и на одной торцовой поверхности, называют двусторонними (рис. 1, в), а имеющие зубья на обеих торцовых поверхностях - трехсторонними (рис. 1, г).
Трехсторонние дисковые фрезы изготовляют с остроконечными зубьями по ГОСТу 3755-59 диаметром 50, 63, 80 и 100 мм и шириной 5, 6, 8, 10, 12, 14 и 16 мм. Они имеют прямые зубья с передним углом ү=15°, задним углом αn=20° и задним углом на торце α1=6°. Исполнительные размеры трехсторонних дисковых фрез даны в MH 395-65.
Трехсторонние дисковые фрезы для обработки легких сплавов изготовляют диаметром 63, 80 и 100 мм и шириной 6, 8, 10, 12, 14 и 16 мм. Исполнительные размеры смотри в MH 1091-60.
Двусторонние дисковые фрезы изготовляют диаметром 63, 80, 100 и 125 мм и шириной 8, 10, 12 и 14 мм с правым направлением стружечной канавки (ω=20°) по MH 399-65 и с левым направлением стружечной канавки по МН 400-65. Они имеют зубья с криволинейным затылком (см. рис. 2, б, Зубья фрезы). Передний угол ү=15°, задний угол αn=16° и задний угол на торце α1=6°.
Трехсторонние дисковые фрезы для черновой обработки изготовляют с крупными разнонаправленными зубьями (рис. 1, д). Разнонаправленные зубья дисковой фрезы работают спокойно подобно винтовым зубьям цилиндрической фрезы. Их изготовляют по ГОСТу 9474-60 с мелким, нормальным и крупным остроконечным зубом диаметром 63, 80, 100 и 125 мм и шириной 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20 и 22 мм. Угол наклона стружечных канавок ω=10° для фрез с мелким зубом и ω=15° для фрез с нормальным и крупным зубом. Передний угол ү=15°; задний угол αn=16°; задний угол на торце α1=6°.
Исполнительные размеры трехсторонних дисковых фрез с разнонаправленными зубьями и неравномерным окружным (угловым) шагом с крупными зубьями приведены в MH 394-65. Исполнительные размеры трехсторонних дисковых фрез с разнонаправленными зубьями - в МН 5605-64, а с нормальными зубьями - в МН 5342-64.
Так как дисковые трехсторонние фрезы изготовляют с остроконечными зубьями, то при первой же заточке торцовых зубьев ширина фрезы уменьшается. Для сохранения необходимой ширины трехсторонних дисковых фрез их делают составными с перекрывающими друг друга зубьями (рис. 1, e), что позволяет регулировать их. В разъем такой составной фрезы для этой цели вставляют прокладки из стальной или медной фольги. В МН 398-65 даны исполнительные размеры составных (регулируемых) дисковых трехсторонних фрез диаметрами 63, 80, 100 и 125 мм и шириной 12, 14, 16, 18, 20 и 24 мм.
Рис. 1. Дисковые фрезы: а - с остроконечными зубьями; б - с затылованными зубьями; в - двусторонняя; г - трехсторонняя; д - трехсторонняя с разнонаправленными зубьями; е - составная
Тонкие дисковые фрезы, не имеющие торцовых зубьев, называют прорезными (шлицевыми) и отрезными (рис. 2). Прорезные (шлицевые) и отрезные фрезы изготовляют по ГОСТу 2679-61 с мелким зубом диаметром 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 и 250 мм и шириной 0,2; 0,25; 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3; 4 и 5 мм, со средним (нормальным) зубом диаметром 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200 и 250 мм и шириной 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,2; 1,6; 2; 2,5; 3; (3,5); 4; (4,5) и 5 мм и с крупным зубом тех же диаметров и шириной 1, 1,2; 1,6; 2, 2,5; 3, (3,5) и 4, (4,5) и 5 мм.
Фрезы с мелкими и средними зубьями имеют передний угол ү=0° при ширине фрез до 0,5 мм; ү=5° при ширине фрез от 0,6 до 3 мм и ү=10° при ширине свыше 3 мм; фрезы с крупным зубом имеют передний угол ү=5° при ширине фрез до 3 мм и ү=10° при ширине свыше 3 мм. Задний угол αn=20° для фрез с крупным зубом.
Фрезы со средними и мелкими остроконечными зубьями применяют для разрезания тонких заготовок, тонкостенных труб, для прорезания неглубоких шлицев в головках винтов, а с крупными зубьями - для прорезания глубоких и узких пазов и для отрезных работ. Прорезные и отрезные фрезы имеют вспомогательный угол в плане φ1, равный 5-30' для уменьшения трения о стенки пропила.
Для большей стойкости отрезных фрез рекомендуется снимать через зуб фаски на углах режущих кромок зубьев при ширине фрезы свыше 2 мм. Такая заточка уменьшает трение срезаемой стружки о стенки паза и обеспечивает лучшее направление фрезы. Отрезные фрезы для обработки легких сплавов нормализованы по MH 1095-60.
Рис. 2. Фреза прорезная (и лицевая) и отрезная
Сборные дисковые фрезы
Фрезы дисковые трехсторонние сборные с вставными ножами из быстрорежущей стали изготовляют по ГОСТу 1669-59 диаметром 80, 100, 125, 160, 180, 200, 224, 250 и 315 мм и шириной 12, (14), 16, (18), 20, (22), 25, 28, 32, 36, 40 и 50 мм. Фрезы имеют разнонаправленные зубья. Крепление вставных ножей производят по схеме (см. рис. 7, Зубья фрезы). Геометрия режущей части: передний угол ү=15°; задний αn=12° и угол наклона ножей ω=10°. Исполнительные размеры даны в МН 5518-64.
В. Я. Карасев предложил выполнять эти дисковые фрезы с увеличенным углом наклона ω=20°, с меньшим числом зубьев, с неравномерным угловым шагом и большими размерами стружечных канавок. Неравномерность шага характеризуется разностью 6° в величине углов между соседними зубьями. Число зубьев уменьшено в 2 раза. Режим резания, достигнутый при работе модернизированными фрезами по предложению В. Я. Карасева, приведен в таблице на рис. 3.
Рис. 3. Режимы резания при фрезеровании плоскостей и уступов дисковыми трехсторонними сборными фрезами по ГОСТу 1669-59 с измененной геометрией по предложению В. Я. Карасева (износ по задней поверхности h3=0,3÷0,4 мм, материал режущей части - быстрорежущая сталь P9; охлаждение эмульсией)
Фрезы дисковые трехсторонние сборные с вставными ножами из пластинок твердого сплава (рис. 4) изготовляют по ГОСТу 5348-60 диаметром 100, 125, 160, 180, 200, 224, 250 и 315 мм и шириной 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36 и 40 мм. Фрезы имеют разнонаправленные зубья. Крепление вставных ножей производят по схеме (см. рис. 9, Зубья фрезы). Геометрия режущей части дана в таблице (см. рис. 16, Геометрия фрезы). Исполнительные размеры приведены в MH 998-60.
Фрезы дисковые трехсторонние сборные для обработки легких сплавов изготовляют тех же размеров по MH 1092-60 и MH 1094-60.
Рис. 4. Фреза дисковая трехсторонняя сборная со вставными ножами, оснащенными твердым сплавом (по ГОСТу 5348-60)
Фрезы дисковые двусторонние сборные со вставными ножами из пластинок твердого сплава (рис. 5) изготовляют по ГОСТу 6469-60 теми же диаметрами, что и трехсторонние, и шириной 18, 20, 22, 25, 28 и 32 мм. Различают фрезы с правым и левым наклонами ножей. Крепление вставных ножей производят по схеме (см. рис. 9, Зубья фрезы). Геометрия режущей части дана в таблице (см. рис. 16, Геометрия фрезы). Исполнительные размеры приведены в MH 999-60.
Рис. 5. Фреза дисковая двусторонняя сборная со вставными ножами, оснащенными твердым сплавом (по ГОСТу 6469-60)
Фрезы дисковые двусторонние сборные для обработки легких сплавов Изготовляют тех же размеров по MH 1093-60 и MH 1094-60.
Для скоростного фрезерования пазов и скоростного разрезания металла инж. Н. П. Чернов предложил конструкцию сборных дисковых фрез со ступенчатым расположением зубьев. На рис. 6 показана такая прорезная фреза, оснащенная пластинками из твердого сплава. Фреза имеет четыре торцовых зуба b, выступающих по сторонам корпуса. Все остальные зубья по ширине равны толщине корпуса фрезы; эти зубья разбиты на две группы: средние высокие α и средние низкие б.
Заточка зубьев выполнена так, что каждый из зубьев своей группы снимает часть параметра прорези. Средние высокие зубья α работают только вершиной, так как фаски их занижены и не участвуют в резании, средние низкие зубья б работают только фасками, так как у них занижена вершина, у торцовых зубьев в занижены вершина и верх фасок. Каждый зуб фрезы имеет симметричные режущие кромки, поэтому никаких боковых нагрузок тонкий корпус прорезной фрезы не испытывает. Узкая расчлененная стружка легко выбрасывается из паза и не забивает впадины между зубьями фрезы. Дисковые ступенчатые фрезы могут работать на не модернизированных станках при скоростных режимах резания.
Рис. 6. Прорезная сборная фреза для скоростного резания конструкции инж. Н. П. Чернова
