Трехсторонняя дисковая фреза - универсальный инструмент для высокоточной обработки металла. В этой статье мы подробно рассмотрим особенности трехсторонних фрез, дадим полезные советы по эксплуатации и поможем с выбором нужной модели.
Конструктивные особенности трехсторонних дисковых фрез
Трехсторонняя дисковая фреза представляет собой металлический диск, на цилиндрической поверхности которого расположены режущие зубья. Кроме того, зубья имеются на двух торцевых поверхностях диска. За счет этого достигается высокая эффективность резания по сравнению с обычными цилиндрическими фрезами.
По конструкции трехсторонние дисковые фрезы бывают:
- Цельные, изготовленные полностью из одного материала
- Сборные, с отдельными сменными режущими пластинами
- С механическим креплением сменных режущих пластин
В качестве материала для режущей части чаще всего используется:
- Быстрорежущая сталь (Р6М5, Р18 и др.)
- Твердый сплав (Т15К6, ТК10 и др.)
Основные параметры трехсторонней дисковой фрезы:
- Диаметр (наружный и посадочный)
- Толщина диска
- Ширина диска
- Направление зубьев (прямые или разнонаправленные)
Конструкция с разнонаправленными зубьями позволяет получать более широкий паз и эффективнее отводить стружку. Однако такие фрезы сложнее в изготовлении.
При выборе сборной конструкции стоит обращать внимание на надежность крепления сменных пластин и наличие каналов для отвода стружки. Эти факторы существенно влияют на качество обработки поверхности.
Назначение и области применения
Трехсторонние дисковые фрезы широко используются для высокоточной чистовой и получистовой обработки поверхностей из различных металлов. Их основные области применения:
- Изготовление узких пазов и поверхностей
- Подготовка шпоночных пазов
- Выполнение операций развертывания и растачивания
- Использование в качестве отрезных фрез
При использовании твердосплавных пластин возможна обработка без применения СОЖ. Это позволяет получать чистую поверхность без загрязнения эмульсией.
Ограничением для применения трехсторонних фрез является возможность обработки только немагнитных материалов. Как правило, это черные и цветные металлы, пластмассы.
Рассмотрим несколько конкретных примеров использования трехсторонних дисковых фрез:
Обработка шпоночных пазов
Трехсторонние фрезы позволяют за один проход аккуратно выполнить паз под шпонку необходимой ширины. При этом обеспечивается высокая точность размеров и чистота поверхностей паза.
Растачивание отверстий
Используя трехстороннюю фрезу, можно выполнить высокоточное растачивание отверстий, например, под подшипники. За счет режущих кромок на торцах фрезы достигается требуемая цилиндричность обработанной поверхности.
В следующих разделах мы более подробно рассмотрим особенности эксплуатации трехсторонних дисковых фрез и критерии выбора оптимальной конструкции.
Основные правила эксплуатации
Для эффективного использования возможностей трехсторонней дисковой фрезы необходимо соблюдать следующие основные правила эксплуатации:
- Выбирать оптимальную подачу на зуб в зависимости от глубины обработки. При увеличении глубины подачу следует уменьшать.
- Соблюдать рекомендованные скорости резания для конкретных марок режущего материала и обрабатываемого металла.
- Своевременно производить замену изношенных режущих пластин, не допуская снижения качества обработки поверхности.
Кроме того, важно правильно выполнить настройку станка - обеспечить жесткость системы, минимизировать вибрации, наладить эффективное охлаждение.
Рассмотрим более подробно рекомендации по основным параметрам режима резания при работе трехсторонними дисковыми фрезами.
Подача
Подачу необходимо выбирать таким образом, чтобы обеспечивалась рекомендуемая толщина среза металла на зуб фрезы. При обработке глубоких выемок подачу следует уменьшать, а при фрезеровании мелких пазов - увеличивать.
Типовые значения подачи на зуб в зависимости от глубины фрезерования:
- До 5 мм - 0,08-0,12 мм/зуб
- 5-10 мм - 0,06-0,1 мм/зуб
- 10-20 мм - 0,04-0,08 мм/зуб
- Более 20 мм - 0,02-0,04 мм/зуб
Скорость резания
Скорость вращения фрезы устанавливается в соответствии с рекомендациями для конкретной пары: материал режущей части - обрабатываемый материал.
Например, при фрезеровании стали 45 твердосплавной фрезой рекомендуемые скорости резания составляют 40-60 м/мин.
Превышение рекомендованных скоростей приводит к преждевременному выходу фрезы из строя.
В следующем разделе мы более подробно рассмотрим особенности режимов резания для разных конструкций трехсторонних фрез.
Виды выпускаемых трехсторонних фрез
Существует большое разнообразие трехсторонних дисковых фрез, выпускаемых различными производителями. Рассмотрим основные разновидности этих инструментов.
Фрезы по ГОСТ
В России выпускаются трехсторонние фрезы, соответствующие ГОСТам 28527-90 и 19265-73. Они имеют стандартизированные параметры и применяются для типовых операций обработки металлов.
Быстрорежущая сталь и твердый сплав
По материалу режущей части различают фрезы из быстрорежущей стали и твердого сплава. Первые дешевле, но менее износостойки. Вторые дороже, зато позволяют вести обработку на более высоких скоростях.
Специализированные фрезы
Для конкретных технологических операций применяются узкоспециализированные трехсторонние фрезы. Например, фрезы для неглубокого фрезерования, отрезные фрезы, фасонные фрезы и др.
Режимы резания при работе фрезами разных типов
Параметры режима резания при работе трехсторонними дисковыми фрезами зависят от конструктивных особенностей конкретной модели.
Цельные и сборные фрезы
У сборных фрез с твердосплавными пластинами допустимы более высокие скорости резания. Для цельных чаще применяют меньшие скорости и более низкие подачи.
Влияние СОЖ
При работе без СОЖ режимы резания должны быть более консервативными, чтобы не допустить перегрева и преждевременного выхода фрезы из строя.
Пример расчета режимов
Для трехсторонней фрезы из твердого сплава Т15К6 с диаметром 100 мм при фрезеровании стали 40Х в среде СОЖ оптимальные режимы резания будут:
- Скорость резания - 45-55 м/мин
- Подача - 0,08-0,12 мм/зуб
- Глубина резания - до 10 мм
Такой расчет позволяет максимально эффективно использовать возможности конкретной фрезы с учетом условий обработки.
