1. Grundkrav för fräsar för att kapa vissa material
(1) Hög hårdhet och slitstyrka: Under normal temperatur måste den skärande delen av materialet ha tillräcklig hårdhet för att skära in i arbetsstycket;med hög slitstyrka kommer verktyget inte att slitas och förlänga livslängden.
(2) Bra värmebeständighet: Verktyget kommer att generera mycket värme under skärprocessen, speciellt när skärhastigheten är hög kommer temperaturen att vara mycket hög.Därför bör verktygsmaterialet ha god värmebeständighet, även vid höga temperaturer.Den kan fortfarande hålla hög hårdhet och kan fortsätta skära.Denna egenskap med hög temperaturhårdhet kallas också varmhårdhet eller rödhårdhet.
(3) Hög hållfasthet och god seghet: Under skärprocessen måste verktyget motstå en stor stöt, så verktygsmaterialet måste ha hög hållfasthet, annars är det lätt att gå sönder och skada.Eftersom fräsen är utsatt för stötar och vibrationer bör fräsmaterialet också ha god seghet så att det inte är lätt att flisa och flisa.
2. Vanligt använda material för fräsar
(1) Höghastighetsverktygsstål (kallas höghastighetsstål, frontstål, etc.), uppdelat i höghastighetsstål för allmänna ändamål och specialändamål.Den har följande egenskaper:
a.Innehållet av legeringselement volfram, krom, molybden och vanadin är relativt högt, och härdningshårdheten kan nå HRC62-70.Vid 6000C hög temperatur kan den fortfarande hålla hög hårdhet.
b.Skäreggen har god hållfasthet och seghet, stark vibrationsbeständighet och kan användas för att tillverka verktyg med generell skärhastighet.För verktygsmaskiner med dålig styvhet kan höghastighetstålfräsar fortfarande skäras smidigt
c.Bra processprestanda, smide, bearbetning och skärpning är relativt enkelt, och verktyg med mer komplexa former kan också tillverkas.
d.Jämfört med hårdmetallmaterial har det fortfarande nackdelarna med lägre hårdhet, dålig rödhårdhet och slitstyrka
(2) Hårdmetall: Den är gjord av metallkarbid, volframkarbid, titankarbid och koboltbaserat metallbindemedel genom pulvermetallurgisk process.Dess huvuddrag är följande:
Den tål höga temperaturer och kan fortfarande bibehålla god skärprestanda vid cirka 800-10000C.Vid skärning kan skärhastigheten vara 4-8 gånger högre än för höghastighetsstål.Hög hårdhet vid rumstemperatur och bra slitstyrka.Böjhållfastheten är låg, slagsegheten är dålig och bladet är inte lätt att slipa.
Vanligt använda hårdmetaller kan generellt delas in i tre kategorier:
① Volfram-kobolt hårdmetall (YG)
Vanligt använda kvaliteter YG3, YG6, YG8, där siffrorna anger andelen kobolthalt, ju mer kobolthalt, desto bättre seghet, desto mer slag- och vibrationsbeständighet, men kommer att minska hårdheten och slitstyrkan.Därför är legeringen lämplig för skärning av gjutjärn och icke-järnmetaller, och kan även användas för skärning av grovt och härdat stål och rostfria delar med hög slagkraft
② Titan-kobolt hårdmetall (YT)
Vanligt använda kvaliteter är YT5, YT15, YT30, och siffrorna anger procentandelen titankarbid.Efter att hårdmetallen innehåller titankarbid kan den öka stålets bindningstemperatur, minska friktionskoefficienten och öka hårdheten och slitstyrkan något, men det minskar böjhållfastheten och segheten och gör egenskaperna spröda.Därför är klasslegeringarna lämpliga för skärning av ståldelar.
③ Allmän hårdmetall
Lägg till lämplig mängd sällsynta metallkarbider, såsom tantalkarbid och niobkarbid, till ovanstående två hårda legeringar för att förfina deras korn och förbättra deras rumstemperatur och högtemperaturhårdhet, slitstyrka, bindningstemperatur och oxidationsbeständighet, Det kan öka segheten. av legeringen.Därför har denna typ av hårdmetallkniv bättre heltäckande skärprestanda och mångsidighet.Dess varumärken är: YW1, YW2 och YA6, etc., på grund av dess relativt dyra pris, används det främst för svåra bearbetningsmaterial, såsom höghållfast stål, värmebeständigt stål, rostfritt stål, etc.
3. Typer av fräsar
(1) Beroende på materialet i skärdelen av fräsen:
a.Höghastighetstålfräs: Denna typ används för mer komplexa fräsar.
b.Hårdmetallfräsar: mestadels svetsade eller mekaniskt fastklämda på fräskroppen.
(2) Enligt syftet med fräsen:
a.Fräsar för bearbetning av plan: cylindriska fräsar, ändfräsar, etc.
b.Fräsar för bearbetning av spår (eller stegbord): pinnfräsar, skivfräsar, sågbladsfräsar, etc.
c.Fräsar för specialformade ytor: formfräsar, etc.
(3) Enligt fräsens struktur
a.Skarp tandfräs: Den avskurna formen på tandryggen är rak eller trasig, lätt att tillverka och slipa, och skäreggen är skarpare.
b.Relief-tandfräs: den avskurna formen på tandryggen är en Arkimedes-spiral.Efter slipning, så länge spånvinkeln förblir oförändrad, ändras inte kuggprofilen, vilket är lämpligt för att forma fräsar.
4. De huvudsakliga geometriska parametrarna och funktionerna för fräsen
(1) Namnet på varje del av fräsen
① Basplan: Ett plan som passerar genom valfri punkt på fräsen och vinkelrätt mot skärhastigheten för den punkten
② Skärplan: planet som passerar genom skäreggen och vinkelrätt mot basplanet.
③ Rake yta: planet där spånen rinner ut.
④ Flankyta: ytan mitt emot den bearbetade ytan
(2) Den geometriska huvudvinkeln och funktionen hos den cylindriska fräsen
① Rake angle γ0: Den inkluderade vinkeln mellan rake ytan och basytan.Funktionen är att göra skäreggen skarp, minska metalldeformationen under skärning och enkelt tömma spånen, vilket sparar arbete vid skärning.
② Reliefvinkel α0: Den inkluderade vinkeln mellan flankytan och skärplanet.Dess huvudsakliga funktion är att minska friktionen mellan flankytan och skärplanet och minska ytjämnheten hos arbetsstycket.
③ Svängningsvinkel 0: Vinkeln mellan tangenten på det spiralformade tandbladet och fräsens axel.Funktionen är att få skärtänderna att gradvis skära in i och bort från arbetsstycket och förbättra skärstabiliteten.Samtidigt, för cylindriska fräsar, har det också effekten att spån flyter ut smidigt från ändytan.
(3) Pinnfräsens huvudgeometriska vinkel och funktion
Pinnfräsen har ytterligare en sekundär skäregg, så förutom spånvinkeln och avlastningsvinkeln finns det:
① Ingångsvinkel Kr: Inkluderad vinkel mellan huvudskäreggen och den bearbetade ytan.Ändringen påverkar längden på huvudskäret för att delta i skärningen och ändrar spånets bredd och tjocklek.
② Sekundär avböjningsvinkel Krˊ: Den inkluderade vinkeln mellan den sekundära skäreggen och den bearbetade ytan.Funktionen är att minska friktionen mellan den sekundära skäreggen och den bearbetade ytan, och påverka trimningseffekten av den sekundära skäreggen på den bearbetade ytan.
③ Bladets lutning λs: Den inkluderade vinkeln mellan huvudskäreggen och basytan.Spelar främst rollen som sned skärning.
5. Formningsfräs
Formningsfräsen är en speciell fräs som används för att bearbeta formningsytan.Dess bladprofil måste utformas och beräknas enligt profilen för arbetsstycket som ska bearbetas.Den kan bearbeta komplexa ytor på en allmän fräsmaskin, vilket säkerställer att formen i princip är densamma och effektiviteten är hög., Det används ofta i batchproduktion och massproduktion.
(1) Formande fräsar kan delas in i två typer: spetsiga tänder och relieftänder
Fräsning och omslipning av den vassa kuggformande fräsen kräver en speciell master, som är svår att tillverka och slipa.Tandbaksidan på skoveltandsprofilfräsen är gjord genom att skotta och spadslipa på en skyffeltandsvarv.Endast räffladen är slipad vid omslipning.Eftersom rakeytan är platt är den bekvämare att slipa.För närvarande använder den formande fräsen huvudsakligen spade Tand-ryggstruktur.Avlastningstandens baksida ska uppfylla två villkor: ①Skäreggens form förblir oförändrad efter omslipning;②Få den önskade avlastningsvinkeln.
(2) Tandbakskurva och ekvation
En ändsektion vinkelrät mot fräsens axel görs genom valfri punkt på fräsens skäregg.Skärningslinjen mellan den och tandens baksida kallas fräsarens tandbakskurva.
Tandbakskurvan ska i huvudsak uppfylla två villkor: det ena är att fräsens frilägesvinkel efter varje omslipning i princip är oförändrad;den andra är att den är lätt att tillverka.
Den enda kurvan som kan uppfylla den konstanta släppningsvinkeln är den logaritmiska spiralen, men den är svår att tillverka.Arkimedesspiralen kan tillgodose kravet att släppningsvinkeln är i princip oförändrad, och den är enkel att tillverka och lätt att realisera.Därför används Archimedes spiral flitigt i produktionen som profilen för fräsarens tandbakskurva.
Från kunskapen om geometri ökar eller minskar vektorradien ρ-värdet för varje punkt på Arkimedesspiralen proportionellt med ökningen eller minskningen av vridvinkeln θ för vektorradien.
Därför, så länge som en kombination av konstant hastighet rotationsrörelse och konstant hastighet linjär rörelse längs radieriktningen, kan en Archimedes spiral erhållas.
Uttryckt i polära koordinater: när θ=00, ρ=R, (R är fräsens radie), när θ>00, ρ
Den allmänna ekvationen för baksidan av en fräs är: ρ=R-CQ
Om man antar att bladet inte drar sig tillbaka, så är bladets kuggmängd K, varje gång fräsen roterar en vinkel mellan kuggarna ε=2π/z. För att anpassa sig till detta bör kammens höjd även vara K. För att få bladet att röra sig med konstant hastighet bör kurvan på kammen vara en Archimedes-spiral, så den är lätt att tillverka.Dessutom bestäms storleken på kammen endast av spadens K-värde, och har ingenting att göra med antalet tänder och släppningsvinkeln på skärdiametern.Så länge produktionen och försäljningen är lika kan kammen användas universellt.Detta är också anledningen till att Arkimedes spiraler används i stor utsträckning i tandryggar av relieftandformande fräsar.
När fräsens radie R och skärmängden K är kända kan C erhållas:
När θ=2π/z, ρ=RK
Då RK=R-2πC/z ∴ C = Kz/2π
6. Fenomen som uppstår efter att fräsen har passiviserats
(1) Att döma av chipsens form blir chipsen tjocka och flagnande.När temperaturen på chipsen stiger blir färgen på chipsen lila och ryker.
(2) Råheten hos den bearbetade ytan på arbetsstycket är mycket dålig, och det finns ljusa fläckar på ytan av arbetsstycket med gnagmärken eller krusningar.
(3) Fräsningsprocessen producerar mycket allvarliga vibrationer och onormalt ljud.
(4) Att döma av formen på knivseggen finns det blanka vita fläckar på knivseggen.
(5) När man använder hårdmetallfräsar för att fräsa ståldelar, flyger ofta en stor mängd branddimma ut.
(6) Fräsning av ståldelar med höghastighetstålfräsar, såsom oljesmörjning och kylning, kommer att producera mycket rök.
När fräsen är passiverad bör du stanna och kontrollera slitaget på fräsen i tid.Om slitaget är litet kan du skärpa skäreggen med oljesten och sedan använda den;om slitaget är stort måste du slipa det för att förhindra överdrivet frässlitage.
Posttid: 23 juli 2021