Брой зъби
Има още един важен параметър на челната фреза, за който може да се каже, че се отразява главно в изгледа на челната страна, а именно броя на зъбите на челната фреза.
Има няколко комбинации от общия брой зъби и броя на зъбите, които пресичат центъра на крайната фреза, както е показано на фигура 3-14 отляво надясно: фреза с един зъб, фреза с 2 зъба - 2 зъб подцентър, 2 зъбна фреза - 1 зъб подцентър, 3 зъбна фреза - 1 зъб подцентър, 4 зъбна фреза - 2 зъб надцентър и многозъбна фреза - 0 зъб подцентър. Броят на зъбите на фрезата е свързан с ефективността на фрезоване, а твърдостта на фрезата е свързана с диаметъра на сърцевината на фрезата. Фигура 3-15 е опростена диаграма на връзката между броя на зъбните зъби на фрезата и твърдостта и капацитета на стружките на фрезата.
Фрезата за 2-зъби (слотове) се характеризира с голямо пространство за отстраняване на стружки и недостатъчна твърдост, което е подходящо за материали с дълги стружки.
3-Фрезата за зъби (прорези) се характеризира с голямо пространство за стружки, добра твърдост, висока ефективност на рязане и добра гъвкавост.
Фрезата за 4-зъби (прорези) се характеризира с лека липса на място за отстраняване на стружки, но фрезата има добра твърдост, която е подходяща за ефективно довършване и добро качество на повърхността на детайла.
6-Фрезата за зъби (прорези) се характеризира с много малко пространство за отстраняване на стружки, но фрезата има отлична твърдост, тази фреза е много подходяща за довършителни работи, ефективна обработка, обработка с висока твърдост и качество на обработваната повърхност е много добър.
Разбира се, възможно е да се увеличи пространството за чипове със същия брой зъби, но това ще доведе до намаляване на твърдостта. Тази геометрия (вижте фигура 3-16) е подходяща за обработка на цветни материали с ниска якост, като алуминий и мед. От една страна, тъй като здравината на този вид метал е ниска, силата на рязане на инструмента е малка и силата, изисквана от инструмента, също е малка, а по-ниската якост все още е компетентна за такава задача на фрезоване; От друга страна, този тип материал има ниска топлина на рязане поради ниската си сила на рязане.
Въпреки това, точно защото силата на рязане и топлината на рязане на този вид материал са ниски и количеството на рязане може да се увеличи след увеличаване на капацитета за задържане на стружки, но увеличеното количество на рязане увеличава силата на рязане, така че твърдостта на инструментът трябва да бъде подобрен, така че трябва да се използва крайна фреза с двоен диаметър на сърцевината, както е показано на фигура 3-17. Показаната тук фреза е Jabro-Solid от Seco Tools в цвят, докато Proto·max TM tG от Walter Tools е показана в сиво. Дизайнът на двойния диаметър на сърцевината осигурява някакъв баланс между капацитета за задържане на стружки и твърдостта на инструмента.
Фигура 3-18 е схематична диаграма на дъното на жлеба на специално модифицирана фреза. В този случай твърдостта на модифицираната фреза е много по-висока от тази на нормалното дъно на канала по подразбиране и деформацията на стружките по време на изхвърлянето се засилва и стружките са по-стегнати.
Има различна структура за еднакъв брой зъби, тоест неравни зъби. Фигура 3-19 е схематична диаграма на два типа неравномерни фрези. Неравномерните режещи зъби могат да произведат редуващи се честоти на рязане по време на рязане, което не е лесно да резонира с машинния инструмент и потиска вибрациите на инструмента по време на фрезоване.
В допълнение към броя на зъбите, капацитетът на чипа на фрезата също е свързан с геометричните параметри на периферните зъби, а периферните зъби на фрезата са обсъдени по-долу.
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
Периферентни зъби
Режещите зъби във външния кръг на челната фреза се наричат периферни зъби. Периферентният зъб е основната част от крайната фреза, ангажирана с фрезоване на странични стени.
◆ Ъгъл на спиралата
Първият параметър на обиколния зъб, който трябва да се обсъди, е ъгълът на спиралата, който е ъгълът между допирателната линия на спиралния режещ ръб на фрезата и оста на фрезата, както е показано на фигура 3-20.
В теорията на рязане ъгълът на спиралата също е аксиалният наклонен ъгъл във външния кръг на инструмента (моля, вижте фигура 1-33 за аксиалния наклонен ъгъл и свързания текст).
Основните ефекти от различните ъгли на спиралата на крайните фрези върху производителността на рязане са показани на фигура 3-21. Както можете да видите от фигурата, мелницата с прав жлеб (ъгъл на спиралата 8-0 градуса) от дясната страна има нулева аксиална сила на рязане поради нулевия аксиален наклонен ъгъл и цялата сила на рязане е в радиална посока с най-слаба твърдост, така че е склонен към бърборене. От друга страна, лявата и средната спирална фреза са разделени на аксиални посоки поради част от силата на рязане (аксиалната посока е посоката с най-добра твърдост на фрезата), а радиалното натоварване е намалено и бърборенето не се случва лесно.
От друга страна, потокът на стружки на фрезата с прави канали е напречен, което лесно се намесва от зоната на рязане на детайла и образува вторичен срез, а ефективността на отстраняване на стружки е лоша. Стружките на фрезата със спираловидни канали се изхвърлят от зоната на рязане перпендикулярно на режещия ръб и ефективността на евакуацията на стружките е значително подобрена.
Фигура 3-22 показва ефекта от броя на режещите зъби и ъгъла на спиралата върху аксиалния компонент на общата дължина на рязане. За задачата за рязане на фреза с диаметър 10 mm с ширина на рязане (известна също като "радиална дълбочина на рязане") от 10 mm и дълбочина на рязане (известна също като "аксиална дълбочина на рязане") от 15 mm, аксиалната проекция от общата дължина на контактния ръб на фрезата с 2 слота и ъгъл на спиралата 30 градуса е около 17 mm; При използване на 3-спирален нож с 30-градусов жлеб, аксиалната проекция на общата дължина на контактния ръб се увеличава до около 25 mm. Когато се използва фреза с 4-жлеб с 30-градусов спирален ъгъл, аксиалната проекция на общата дължина на контактния ръб се увеличава до около 30 mm и накрая, когато се използва фреза с 6-жлеб с 60-градусов спирален ъгъл използвана, аксиалната проекция на общата дължина на контактния ръб може да се увеличи до около 47 mm. Тези данни показват, че с увеличаването на броя на зъбите на фрезата, броят на режещите ръбове в контакт с детайла също се увеличава, аксиалната проекция на общата дължина на контактния ръб се увеличава и ефектът от увеличаване на ъгъла на спиралата е подобен. С увеличаването на аксиалната проекция на общата дължина на контактния ръб, натоварването на единица дължина на зъба се намалява и ефективността на рязане може да се подобри при предпоставката, че натоварването на зъба остава същото.
Фигура 3-23 показва четири комбинации от различни посоки на рязане и посоки на въртене на спиралните жлебове, общата е дясната посока на рязане на спираловиден зъб, най-общо казано, посоката на рязане на фрезата се определя главно от посоката на въртене на шпиндела фрезата и след като се определи посоката на рязане, спиралата определя посоката на аксиалната сила на рязане.
Фигура 3-24 показва фреза JS840 с посока на двойна спирала. Тази фреза се използва за обработка на страничните ръбове на композитни панели от въглеродни влакна. Тъй като композитните панели от въглеродни влакна са съставени от няколко различни материала, е трудно да се избегне разслояването с конвенционалните фрези. Предимствата на фрезата JS840 са: силата на рязане в обратната посока е разделена на натиск надолу и централна сила: пространството за стружките е голямо, което благоприятства отстраняването на стружките: контактната площ на рязане е малка, което произвежда по-малко топлина при рязане и сила на рязане: само силата на срязване се генерира върху влакното и няма усукване до средата.
Фигура 3-25 показва антивибрационна челна фреза тип GSXVL на Sumitomo Electric. Тази крайна фреза не само използва неравни зъби като тези, показани на фигура 3-19, но също така подобрява защитата от вибрации при обработка отстрани с неравни ъгли на спиралата.
3-20
3-21
3-22
3.23
3-24
3-25
