animateMainmenucolor
activeMenucolor

Главная / Фрезерный станок с ЧПУ / Износ и стойкость фрез

Износ и стойкость фрез

Износ фрезы

В процессе обработки заготовки на фрезерном станке, на поверхностях зубьев фрезы возникает трение. На передней поверхности зуба оно является следствием скользящей по ней стружки, на задней - результатом подвижного упругого контакта с обрабатываемым материалом. Чем большее значение приобретают силы резания, отнесенные к единице работающих поверхностей зуба фрезы, и чем больше затраченная при этом мощность, т. е. в данном случае путь в единицу времени-скорость, тем более значительны последствия, проявляющиеся в виде износа по передней и задней поверхности.

Износ фрезы измеряется шириной фаски износа hз (рис. 1, а). Существует некоторое оптимальное (по условиям экономической целесообразности) значение hзн по достижении которого дальнейшая работа должна быть прекращена и фреза направлена в переточку. Это значение соответствует нормативному износу (ордината точки В на рис. 1, б). В таблице, на рис. 2, приведены значения нормативного (оптимального) износа для разных фрез в зависимости от режущих материалов, которыми они оснащены.

Износ зубьев фрез

Рис. 1. Износ зубьев фрез: а - характер износа по задней поверхности; б - кривая износа

Наряду с критерием износа по задней поверхности (фаска һз.н.), существует оценка износа по нарушению размера, определяющего положение обработанной поверхности от технологических баз, т. е. по точности выполнения изделия. Такой износ носит название размерного износа. При точных работах в первую очередь необходимо учитывать изменение формы и размера фрезы, а потому нельзя допускать использование инструмента до появления максимально допустимого износа hз.н.. Кроме износа фрезы на точность размеров изделия оказывает влияние упругая деформация в системе СПИД, которая значительно возрастает с увеличением износа по задней грани зуба. Значение допустимого размерного износа может быть установлено только практическим путем, в конкретных условиях, а потому никаких нормативов не имеет.

Рис. 2. Допустимый износ по задней грани зуба фрезы

Стойкость фрезы по стали

Понятие стойкость фрезы при фрезеровании связано с износом. Под периодом стойкости фрезы принято понимать отрезок времени (мин), в течение которого фреза может работать без переточки. На рис 1, б показано, что стойкость фрезы определяется абсциссой точки в кривой износа, соответствующей допустимому износу һз.н. Она равна Т. Стойкость связана со скоростью резания. Чем выше скорость резания v, тем ниже стойкость Т фрезы. Эта связь определяется формулой:

v = C/Tm

Здесь C - коэффициент, учитывающий свойства обрабатываемого материала нусловия обработки; m = 0,15÷0,42 - показатель относительной стойкости, зависящий главным образом от материала инструмента.

Вследствие малого значения m изменение скорости резания оказывает заметное влияние на стойкость фрезы. Так, если скорость резания увеличить всего лишь на 10 %, то стойкость фрезы уменьшится на 25-60 %.

В таблице стойкости фрез, на рис. 3, приведены рекомендуемые периоды стойкости, согласованные со значениями оптимального износа (см. рис. 2) для разных типов фрез.

Вышеприведенная зависимость является осионной при определении допустимой скорости резания при фрезеровании. Однако на скорость резания помимо стойкости оказывают значительное влияние и другие факторы, которые можно расположить в таком порядке:

  • подача;
  • глубина резания;
  • ширина фрезерования;
  • условия охлаждения;
  • шаг зубьев фрезы (число z при равных диаметрах фрезы);
  • диаметр фрезы и др.

Рис. 3. Средние значения периода стойкости фрез Т (для одноинструментальной обработки), мин