Фрезерование

Фрезерование (фрезерная обработка) — это процесс механической обработки, при котором режущий инструмент (фреза) совершает вращательное движение (со скоростью V), а обрабатываемая заготовка — поступательное (со скоростью подачи S).

Официальным изобретателем фрезерного станка является англичанин Эли Уитни, который получил патент на такой станок в 1818 г.

Классификация фрезерования может происходить по-разному, в зависимости от того, что хотят выделить наиболее значимым:

    В зависимости от расположения шпинделя станка и удобства закрепления обрабатываемой заготовки - вертикальное, горизонтальное. На производстве в большей степени используют универсально-фрезерные станки, позволяющие осуществлять горизонтальное и вертикальное фрезерование, а также фрезерование под разными углами различным инструментом.
    В зависимости от типа инструмента (фрезы) — концевое, торцовое, периферийное, фасонное и т.д.

        Концевое фрезерование — пазы, канавки, подсечки; колодцы (сквозные пазы), карманы (пазы, стороны которых выходят более чем на 1 поверхность), окна (пазы, которые выходят только на одну поверхность).
        Торцовое фрезерование — фрезерование больших поверхностей.
        Фасонное фрезерование — фрезерование профилей. Примеры профильных поверхностей — шестерни, червяки, багет, оконные рамы.
        Существуют также специализированные фрезы, предназначенные для отрезки (дисковые фрезы).

    В зависимости от направления вращения фрезы относительно направления её движения (либо движения заготовки) — попутное «под зуб», когда фреза «подминает» заготовку, получается очень чистая поверхность, но также велика опасность вырыва заготовки при большом съеме материала; и встречное «на зуб», когда движение режущей кромки происходит навстречу заготовке. Поверхность получается похуже, зато увеличивается производительность. На практике используют оба вида фрезерования, «на зуб» при предварительной (черновой) и «под зуб» окончательной (чистовой) обработке.

Фреза

Фреза — многозубый инструмент применяемый на фрезерных станках. Фреза и фрезерование изобретены в Германии и Австрии в XVII—XVIII веке, так как фрезерование требовало прочной станины станка с точными подшипниками, а радиально-упорные подшипники изобрёл Леонардо да Винчи.

Фрезы бывают
    затылованные (имеющие форму задней поверхности, которая обеспечивает постоянство профиля режущей кромки при повторном затачивании)
    не затылованные (остроконечные, затачиваемые по задней поверхности).

Элементы фрезы
    H (высота) — расстояние между режущей кромкой зуба и дном канавки, измеренное в радиальном сечении фрезы перпендикулярно ее оси.
    Ширина фаски — расстояние от режущей кромки по линии пересечения задней поверхности зуба с его спинной, измеренное в направлении перпендикулярном к режущей кромки.
    Окружной шаг зубьев — расстояние между одноименными точками режущих кромок двух смежных зубьев, измеренное по дуге окружности с центром на оси фрезы и в плоскости перпендикулярной к этой оси.
    Величина затылования (К) — понижение кривой затылования между режущими кромками двух соседних зубьев.

Элементы режимов резания при фрезеровании

Скорость резания U = П × D × n / 1000 (м/мин), где П=3,14.., D — диаметр фрезы (мм), n — частота вращения фрезы (об/мин), 1000 — коэффициент перевода мм в м.

Подачи при фрезеровании
    Sz — подача на зуб (мм/зуб) — величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за время поворота ее на один зуб.
    Sо — (оборотная подача мм/об) — величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за один оборот фрезы. Sо = Sz × z, где z — число зубьев фрезы.
    Sm — (минутная подача мм/мин) величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за одну минуту Sm = Sо × n = Sz × z × n.
    t — глубина резания при фрезеровании (мм) — это расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями.
    Ширина фрезерования (мм) — это поверхность заготовки, обработанная за один рабочий ход.