Conhecimento básico da série de fresas de topo

1. Requisitos básicos para fresas para cortar alguns materiais

(1) Alta dureza e resistência ao desgaste: Sob temperatura normal, a parte de corte do material deve ter dureza suficiente para cortar a peça de trabalho;com alta resistência ao desgaste, a ferramenta não se desgastará e prolongará a vida útil.

(2) Boa resistência ao calor: A ferramenta gerará muito calor durante o processo de corte, especialmente quando a velocidade de corte for alta, a temperatura será muito alta.Portanto, o material da ferramenta deve ter boa resistência ao calor, mesmo em altas temperaturas.Ele ainda pode manter alta dureza e pode continuar cortando.Esta propriedade de dureza de alta temperatura também é chamada de dureza a quente ou dureza vermelha.

(3) Alta resistência e boa tenacidade: Durante o processo de corte, a ferramenta deve suportar um grande impacto, portanto, o material da ferramenta deve ter alta resistência, caso contrário, é fácil quebrar e danificar.Como a fresa está sujeita a impacto e vibração, o material da fresa também deve ter boa tenacidade para que não seja fácil lascar e cavar.

 

2. Materiais comumente usados ​​para fresas

(1) Aço de ferramenta de alta velocidade (referido como aço de alta velocidade, aço frontal, etc.), dividido em aço de alta velocidade de uso geral e de uso especial.Possui as seguintes características:

uma.O teor de elementos de liga tungstênio, cromo, molibdênio e vanádio é relativamente alto, e a dureza de têmpera pode chegar a HRC62-70.A alta temperatura de 6000C, ainda pode manter alta dureza.

b.A aresta de corte tem boa resistência e tenacidade, forte resistência à vibração e pode ser usada para fabricar ferramentas com velocidade de corte geral.Para máquinas-ferramentas com baixa rigidez, as fresas de aço rápido ainda podem ser cortadas suavemente

c.Bom desempenho do processo, forjamento, processamento e afiação são relativamente fáceis, e ferramentas com formas mais complexas também podem ser fabricadas.

d.Comparado com materiais de metal duro, ainda tem as desvantagens de menor dureza, baixa dureza vermelha e resistência ao desgaste

(2) Carboneto cimentado: É feito de carboneto metálico, carboneto de tungstênio, carboneto de titânio e ligante de metal à base de cobalto através do processo metalúrgico do pó.Suas principais características são as seguintes:

Ele pode suportar altas temperaturas e ainda pode manter um bom desempenho de corte em cerca de 800-10000C.Ao cortar, a velocidade de corte pode ser 4-8 vezes maior que a do aço de alta velocidade.Alta dureza à temperatura ambiente e boa resistência ao desgaste.A resistência à flexão é baixa, a resistência ao impacto é baixa e a lâmina não é fácil de afiar.

Os carbonetos cimentados comumente usados ​​geralmente podem ser divididos em três categorias:

① Carboneto cimentado de tungstênio-cobalto (YG)

Graus comumente usados ​​YG3, YG6, YG8, onde os números indicam a porcentagem de conteúdo de cobalto, quanto mais conteúdo de cobalto, melhor a tenacidade, mais resistência ao impacto e vibração, mas reduzirá a dureza e a resistência ao desgaste.Portanto, a liga é adequada para o corte de ferro fundido e metais não ferrosos, podendo também ser utilizada para o corte de aço bruto e temperado e peças de aço inoxidável com alto impacto

② Carboneto cimentado de titânio-cobalto (YT)

As classes comumente usadas são YT5, YT15, YT30, e os números indicam a porcentagem de carboneto de titânio.Depois que o carboneto cimentado contém carboneto de titânio, ele pode aumentar a temperatura de ligação do aço, reduzir o coeficiente de atrito e aumentar ligeiramente a dureza e a resistência ao desgaste, mas reduz a resistência à flexão e a tenacidade e torna as propriedades frágeis.Portanto, as ligas da classe são adequadas para o corte de peças de aço.

③ Metal duro geral

Adicione uma quantidade apropriada de carbonetos de metais raros, como carboneto de tântalo e carboneto de nióbio, às duas ligas duras acima para refinar seus grãos e melhorar sua temperatura ambiente e dureza de alta temperatura, resistência ao desgaste, temperatura de ligação e resistência à oxidação, pode aumentar a tenacidade da liga.Portanto, este tipo de faca de metal duro tem melhor desempenho de corte abrangente e versatilidade.Suas marcas são: YW1, YW2 e YA6, etc., devido ao seu preço relativamente caro, é usado principalmente para materiais de difícil processamento, como aço de alta resistência, aço resistente ao calor, aço inoxidável, etc.

 

3. Tipos de fresas

(1) De acordo com o material da parte de corte da fresa:

uma.Fresa de aço rápido: Este tipo é usado para fresas mais complexas.

b.Fresas de metal duro: principalmente soldadas ou fixadas mecanicamente ao corpo da fresa.

(2) De acordo com a finalidade da fresa:

uma.Fresas para planos de usinagem: fresas cilíndricas, fresas de topo, etc.

b.Fresas para processamento de ranhuras (ou mesas escalonadas): fresas de topo, fresas de disco, fresas de lâmina de serra, etc.

c.Fresas para superfícies de formato especial: fresas de conformação, etc.

(3) De acordo com a estrutura da fresa

uma.Fresa de dentes afiados: A forma de corte da parte de trás do dente é reta ou quebrada, fácil de fabricar e afiar, e a aresta de corte é mais afiada.

b.Fresa de dente de alívio: a forma de corte do dorso do dente é uma espiral de Arquimedes.Após a afiação, desde que o ângulo de saída permaneça inalterado, o perfil do dente não muda, o que é adequado para fresas de conformação.

 

4. Os principais parâmetros geométricos e funções da fresa

(1) O nome de cada parte da fresa

① Plano de base: Um plano que passa por qualquer ponto no cortador e perpendicular à velocidade de corte desse ponto

② Plano de corte: o plano que passa pela aresta de corte e perpendicular ao plano de base.

③ Face de ancinho: o plano por onde os cavacos saem.

④ Superfície do flanco: a superfície oposta à superfície usinada

(2) O principal ângulo geométrico e função da fresa cilíndrica

① Ângulo de inclinação γ0: O ângulo incluído entre a face de inclinação e a superfície de base.A função é tornar a aresta de corte afiada, reduzir a deformação do metal durante o corte e descarregar facilmente os cavacos, economizando mão de obra no corte.

② Ângulo de alívio α0: O ângulo incluído entre a superfície do flanco e o plano de corte.Sua principal função é reduzir o atrito entre a face de flanco e o plano de corte e reduzir a rugosidade da superfície da peça.

③ Ângulo de giro 0: O ângulo entre a tangente na lâmina de dente helicoidal e o eixo da fresa.A função é fazer com que os dentes do cortador cortem gradualmente dentro e fora da peça de trabalho e melhorem a estabilidade de corte.Ao mesmo tempo, para fresas cilíndricas, também tem o efeito de fazer com que os cavacos fluam suavemente da face final.

(3) O principal ângulo geométrico e função da fresa de topo

A fresa de topo possui mais uma aresta de corte secundária, portanto, além do ângulo de saída e do ângulo de alívio, existem:

① Ângulo de entrada Kr: O ângulo incluído entre a aresta de corte principal e a superfície usinada.A alteração afeta o comprimento da aresta de corte principal para participar do corte e altera a largura e a espessura do cavaco.

② Ângulo de deflexão secundária Krˊ: O ângulo incluído entre a aresta de corte secundária e a superfície usinada.A função é reduzir o atrito entre a aresta de corte secundária e a superfície usinada e afetar o efeito de corte da aresta de corte secundária na superfície usinada.

③ Inclinação da lâmina λs: O ângulo incluído entre a aresta de corte principal e a superfície da base.Principalmente desempenhar o papel de corte de lâmina oblíqua.

 

5. Cortador de conformação

A fresa de conformação é uma fresa especial usada para processar a superfície de conformação.Seu perfil de lâmina precisa ser projetado e calculado de acordo com o perfil da peça a ser processada.Ele pode processar superfícies de formas complexas em uma fresadora de uso geral, garantindo que a forma seja basicamente a mesma e a eficiência seja alta., É amplamente utilizado na produção em lote e na produção em massa.

(1) Fresas de conformação podem ser divididas em dois tipos: dentes pontiagudos e dentes de alívio

A fresagem e re-afiação da fresa de formação de dentes afiados requer um mestre especial, que é difícil de fabricar e afiar.A parte traseira do dente da fresa de perfil de dente de pá é feita por pá e moagem de pá em um torno de dente de pá.Apenas a face do ancinho é afiada durante a retificação.Como a face do ancinho é plana, é mais conveniente afiar.Atualmente, a fresa de formação usa principalmente a estrutura traseira do dente da pá.A parte de trás do dente de alívio deve atender a duas condições: ①A forma da aresta de corte permanece inalterada após a retificação;② Obtenha o ângulo de alívio necessário.

(2) Curva e equação do dorso do dente

Uma seção de extremidade perpendicular ao eixo da fresa é feita através de qualquer ponto na aresta de corte da fresa.A linha de interseção entre ela e a superfície traseira do dente é chamada de curva traseira do dente da fresa.

A curva traseira do dente deve atender principalmente a duas condições: uma é que o ângulo de alívio da fresa após cada reafiação permaneça basicamente inalterado;a outra é que é fácil de fabricar.

A única curva que pode satisfazer o ângulo de folga constante é a espiral logarítmica, mas é difícil de fabricar.A espiral de Arquimedes pode satisfazer o requisito de que o ângulo de incidência seja basicamente inalterado, e seja simples de fabricar e fácil de realizar.Portanto, a espiral de Arquimedes é amplamente utilizada na produção como o perfil da curva traseira do dente da fresa.

Do conhecimento da geometria, o valor do raio vetorial ρ de cada ponto na espiral de Arquimedes aumenta ou diminui proporcionalmente com o aumento ou diminuição do ângulo de giro θ do raio vetorial.

Portanto, contanto que uma combinação de movimento rotacional de velocidade constante e movimento linear de velocidade constante ao longo da direção do raio, uma espiral de Arquimedes pode ser obtida.

Expresso em coordenadas polares: quando θ=00, ρ=R, (R é o raio da fresa), quando θ>00, ρ

A equação geral para a parte traseira de uma fresa é: ρ=R-CQ

Assumindo que a lâmina não recua, então toda vez que a fresa gira um ângulo entre dentes ε=2π/z, a quantidade de dentes da lâmina é K. Para se adaptar a isso, a elevação do came também deve ser K. Para que a lâmina se mova a uma velocidade constante, a curva no came deve ser uma espiral de Arquimedes, por isso é fácil de fabricar.Além disso, o tamanho do came é determinado apenas pelo valor K de vendas da pá e não tem nada a ver com o número de dentes e o ângulo de incidência do diâmetro da fresa.Desde que a produção e as vendas sejam iguais, o came pode ser usado universalmente.Esta é também a razão pela qual as espirais de Arquimedes são amplamente utilizadas em dentes traseiros de fresas formadoras de dentes de alívio.

Quando o raio R da fresa e a quantidade de corte K são conhecidos, C pode ser obtido:

Quando θ=2π/z, ρ=RK

Então RK=R-2πC/z ∴ C = Kz/2π

 

6. Fenômenos que ocorrerão após a passivação da fresa

(1) A julgar pela forma das lascas, as lascas tornam-se grossas e escamosas.À medida que a temperatura dos chips aumenta, a cor dos chips torna-se roxa e fumegante.

(2) A rugosidade da superfície processada da peça de trabalho é muito ruim e há pontos brilhantes na superfície da peça de trabalho com marcas de roer ou ondulações.

(3) O processo de fresagem produz vibrações muito graves e ruídos anormais.

(4) A julgar pelo formato do fio da navalha, há manchas brancas brilhantes no fio da navalha.

(5) Ao usar fresas de metal duro para fresar peças de aço, uma grande quantidade de névoa de fogo geralmente se espalha.

(6) Fresamento de peças de aço com fresas de aço de alta velocidade, como lubrificação e resfriamento a óleo, produzirão muita fumaça.

Quando a fresa estiver passivada, você deve parar e verificar o desgaste da fresa a tempo.Se o desgaste for leve, você pode afiar a ponta com pedra oleaginosa e depois usá-la;se o desgaste for pesado, você deve afiá-lo para evitar desgaste excessivo de fresamento.


Horário da postagem: 23 de julho de 2021

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