1. Basisvereisten voor frezen om sommige materialen te snijden
(1) Hoge hardheid en slijtvastheid: bij normale temperatuur moet het snijgedeelte van het materiaal voldoende hard zijn om in het werkstuk te snijden;met een hoge slijtvastheid, zal het gereedschap niet slijten en de levensduur verlengen.
(2) Goede hittebestendigheid: het gereedschap genereert veel warmte tijdens het snijproces, vooral wanneer de snijsnelheid hoog is, zal de temperatuur erg hoog zijn.Daarom moet het gereedschapsmateriaal een goede hittebestendigheid hebben, zelfs bij hoge temperaturen.Het kan nog steeds een hoge hardheid behouden en kan doorgaan met snijden.Deze eigenschap van hardheid bij hoge temperatuur wordt ook wel hete hardheid of rode hardheid genoemd.
(3) Hoge sterkte en goede taaiheid: tijdens het snijproces moet het gereedschap bestand zijn tegen een grote impact, dus het gereedschapsmateriaal moet een hoge sterkte hebben, anders is het gemakkelijk te breken en te beschadigen.Omdat de frees onderhevig is aan stoten en trillingen, moet het freesmateriaal ook een goede taaiheid hebben, zodat het niet gemakkelijk te verspanen is.
2. Veelgebruikte materialen voor frezen
(1) Hogesnelheidsgereedschapsstaal (aangeduid als snelstaal, frontstaal, enz.), verdeeld in snelstaal voor algemeen gebruik en speciaal snelstaal.Het heeft de volgende kenmerken:
A.Het gehalte aan legeringselementen wolfraam, chroom, molybdeen en vanadium is relatief hoog en de hardheid kan HRC62-70 bereiken.Bij hoge temperatuur van 6000C kan het nog steeds een hoge hardheid behouden.
B.De snijkant heeft een goede sterkte en taaiheid, een sterke trillingsbestendigheid en kan worden gebruikt om gereedschappen met een algemene snijsnelheid te vervaardigen.Voor werktuigmachines met een slechte stijfheid kunnen hogesnelheidsstalen frezen nog steeds soepel worden gesneden
C.Goede procesprestaties, smeden, bewerken en slijpen zijn relatief eenvoudig en ook gereedschappen met complexere vormen kunnen worden vervaardigd.
D.Vergeleken met gecementeerde carbidematerialen heeft het nog steeds de nadelen van een lagere hardheid, slechte rode hardheid en slijtvastheid
(2) Gecementeerd carbide: het is gemaakt van metaalcarbide, wolfraamcarbide, titaniumcarbide en op kobalt gebaseerd metaalbindmiddel door middel van een poedermetallurgisch proces.De belangrijkste kenmerken zijn als volgt:
Het is bestand tegen hoge temperaturen en kan nog steeds goede snijprestaties behouden bij ongeveer 800-10000C.Bij het snijden kan de snijsnelheid 4-8 keer hoger zijn dan die van snelstaal.Hoge hardheid bij kamertemperatuur en goede slijtvastheid.De buigsterkte is laag, de slagvastheid is slecht en het mes is niet gemakkelijk te slijpen.
Veelgebruikte gecementeerde carbiden kunnen over het algemeen worden onderverdeeld in drie categorieën:
① Wolfraam-kobalt hardmetaal (YG)
Veelgebruikte soorten YG3, YG6, YG8, waarbij de cijfers het percentage kobaltgehalte aangeven, hoe meer kobaltgehalte, hoe beter de taaiheid, hoe meer slag- en trillingsbestendigheid, maar de hardheid en slijtvastheid verminderen.Daarom is de legering geschikt voor het snijden van gietijzer en non-ferro metalen, en kan ook worden gebruikt voor het snijden van ruw en gehard staal en roestvrijstalen onderdelen met een hoge impact
② Titanium-kobalt gecementeerd carbide (YT)
Veelgebruikte kwaliteiten zijn YT5, YT15, YT30, en de cijfers geven het percentage titaniumcarbide aan.Nadat het gecementeerde carbide titaniumcarbide bevat, kan het de bindingstemperatuur van het staal verhogen, de wrijvingscoëfficiënt verlagen en de hardheid en slijtvastheid enigszins verhogen, maar het vermindert de buigsterkte en taaiheid en maakt de eigenschappen broos.Daarom zijn de Class legeringen geschikt voor het snijden van stalen onderdelen.
③ Algemeen hardmetaal
Voeg de juiste hoeveelheid zeldzame metaalcarbiden, zoals tantaalcarbide en niobiumcarbide, toe aan de bovengenoemde twee harde legeringen om hun korrels te verfijnen en hun kamertemperatuur en hoge temperatuur hardheid, slijtvastheid, bindingstemperatuur en oxidatieweerstand te verbeteren. Het kan de taaiheid verhogen van de legering.Daarom heeft dit type gecementeerd hardmetalen mes betere uitgebreide snijprestaties en veelzijdigheid.De merken zijn: YW1, YW2 en YA6, enz. Vanwege de relatief dure prijs wordt het voornamelijk gebruikt voor moeilijke verwerkingsmaterialen, zoals hoogwaardig staal, hittebestendig staal, roestvrij staal, enz.
3. Soorten frezen
(1) Volgens het materiaal van het snijgedeelte van de frees:
A.Snelstaalfrees: Dit type wordt gebruikt voor complexere frezen.
B.Carbide frezen: meestal gelast of mechanisch vastgeklemd aan het freeslichaam.
(2) Volgens het doel van de frees:
A.Frezen voor het bewerken van vlakken: cilindrische frezen, vingerfrezen, enz.
B.Frezen voor het bewerken van groeven (of staptafels): vingerfrezen, schijffrezen, zaagbladfrezen, enz.
C.Frezen voor speciaal gevormde oppervlakken: vormfrezen, enz.
(3) Volgens de structuur van de frees:
A.Scherpe tandfrees: de afgesneden vorm van de tandrug is recht of gebroken, gemakkelijk te vervaardigen en te slijpen, en de snijkant is scherper.
B.Reliëftandfrees: de afgesneden vorm van de tandrug is een Archimedes-spiraal.Zolang de spaanhoek ongewijzigd blijft, verandert na het slijpen het tandprofiel niet, wat geschikt is voor het vormen van frezen.
4. De belangrijkste geometrische parameters en functies van de frees:
(1) De naam van elk onderdeel van de frees:
① Basisvlak: Een vlak dat door een willekeurig punt op de snijplotter gaat en loodrecht op de snijsnelheid van dat punt staat
② Snijvlak: het vlak dat door de snijkant gaat en loodrecht op het basisvlak staat.
③ Harkvlak: het vlak waar de snippers uitvloeien.
④ Flankoppervlak: het oppervlak tegenover het bewerkte oppervlak
(2) De belangrijkste geometrische hoek en functie van cilindrische frees:
① Harkhoek γ0: De ingesloten hoek tussen het harkvlak en het basisoppervlak.De functie is om de snijkant scherp te maken, de metaalvervorming tijdens het snijden te verminderen en de spanen gemakkelijk te ontladen, waardoor arbeid bij het snijden wordt bespaard.
② Reliëfhoek α0: De ingesloten hoek tussen het flankoppervlak en het snijvlak.De belangrijkste functie is om de wrijving tussen het flankvlak en het snijvlak te verminderen en de oppervlakteruwheid van het werkstuk te verminderen.
③ Zwenkhoek 0: De hoek tussen de raaklijn op het spiraalvormige tandblad en de as van de frees.De functie is om de snijtanden geleidelijk in en weg van het werkstuk te laten snijden en de snijstabiliteit te verbeteren.Tegelijkertijd heeft het voor cilindrische frezen ook het effect dat spanen soepel uit het kopvlak vloeien.
(3) De belangrijkste geometrische hoek en functie van de vingerfrees:
De vingerfrees heeft nog een secundaire snijkant, dus naast de spaanhoek en de reliëfhoek zijn er:
① Instelhoek Kr: De ingesloten hoek tussen de hoofdsnijkant en het bewerkte oppervlak.De verandering beïnvloedt de lengte van de hoofdsnijkant om deel te nemen aan het snijden, en verandert de breedte en dikte van de chip.
② Secundaire afbuighoek Krˊ: De ingesloten hoek tussen de secundaire snijkant en het bewerkte oppervlak.De functie is om de wrijving tussen de secundaire snijkant en het bewerkte oppervlak te verminderen en het trimeffect van de secundaire snijkant op het bewerkte oppervlak te beïnvloeden.
③ Helling van het mes λs: De ingesloten hoek tussen de hoofdsnijkant en het basisoppervlak.Speel voornamelijk de rol van schuin mes snijden.
5. Vormsnijder
De vormfrees is een speciale frees die wordt gebruikt om het vormoppervlak te bewerken.Het bladprofiel moet worden ontworpen en berekend in overeenstemming met het profiel van het te bewerken werkstuk.Het kan complexe gevormde oppervlakken op een universele freesmachine verwerken, zodat de vorm in principe hetzelfde is en de efficiëntie hoog is., Het wordt veel gebruikt in batchproductie en massaproductie.
(1) Vormfrezen kunnen in twee soorten worden verdeeld: spitse tanden en reliëftanden
Het frezen en opnieuw slijpen van de scherpe tandvormende frees vereist een speciale master, die moeilijk te vervaardigen en te slijpen is.De tandrug van de schoptandprofielfrees wordt gemaakt door te scheppen en schopslijpen op een schoptanddraaibank.Tijdens het naslijpen wordt alleen het harkvlak geslepen.Omdat het harkvlak vlak is, is het handiger om te slijpen.Op dit moment maakt de vormfrees voornamelijk gebruik van de schoptandrugstructuur.De tandrug van de reliëftand moet aan twee voorwaarden voldoen: ①De vorm van de snijkant blijft na het naslijpen ongewijzigd;②Verkrijg de vereiste ontlastingshoek.
(2) Tandrugcurve en vergelijking
Een eindsectie loodrecht op de as van de frees wordt gemaakt door elk punt op de snijrand van de frees.De snijlijn tussen het en het tandrugoppervlak wordt de tandrugcurve van de frees genoemd.
De tandrugcurve moet hoofdzakelijk aan twee voorwaarden voldoen: één is dat de reliëfhoek van de frees na elke maalbeurt in principe ongewijzigd is;de andere is dat het gemakkelijk te vervaardigen is.
De enige curve die aan de constante vrije hoek kan voldoen, is de logaritmische spiraal, maar deze is moeilijk te vervaardigen.De Archimedes-spiraal kan voldoen aan de eis dat de vrijloophoek in principe ongewijzigd is, en is eenvoudig te vervaardigen en gemakkelijk te realiseren.Daarom wordt Archimedes-spiraal veel gebruikt in de productie als het profiel van de tandrugcurve van de frees.
Vanuit de kennis van de meetkunde neemt de vectorstraal ρ-waarde van elk punt op de Archimedes-spiraal evenredig toe of af met de toename of afname van de draaihoek θ van de vectorstraal.
Daarom kan, zolang een combinatie van rotatiebeweging met constante snelheid en lineaire beweging met constante snelheid langs de straalrichting, een Archimedes-spiraal worden verkregen.
Uitgedrukt in poolcoördinaten: wanneer θ=00, ρ=R, (R is de straal van de frees), wanneer θ>00, ρ
De algemene vergelijking voor de achterkant van een frees is: ρ=R-CQ
Ervan uitgaande dat het mes niet terugtrekt, is de tandhoeveelheid van het mes elke keer dat de frees een hoek tussen de tanden ε=2π/z draait, K. Om hieraan aan te passen, moet de elevatie van de nok ook K zijn. Om het blad met een constante snelheid te laten bewegen, moet de curve op de nok een Archimedes-spiraal zijn, dus het is gemakkelijk te vervaardigen.Daarnaast wordt de maat van de nok alleen bepaald door de schopverkoop K-waarde, en heeft deze niets te maken met het aantal tanden en de vrijloophoek van de freesdiameter.Zolang de productie en verkoop gelijk zijn, is de nok universeel inzetbaar.Dit is ook de reden waarom Archimedes-spiralen veel worden gebruikt in tandruggen van reliëftandvormende frezen.
Als de straal R van de frees en de snijhoeveelheid K bekend zijn, kan C worden verkregen:
Wanneer θ=2π/z, ρ=RK
Dan RK=R-2πC /z ∴ C = Kz/2π
6. Verschijnselen die optreden nadat de frees is gepassiveerd
(1) Te oordelen naar de vorm van de snippers worden de snippers dik en schilferig.Naarmate de temperatuur van de chips stijgt, wordt de kleur van de chips paars en rookt.
(2) De ruwheid van het bewerkte oppervlak van het werkstuk is erg slecht en er zijn heldere vlekken op het oppervlak van het werkstuk met knaagsporen of rimpels.
(3) Het maalproces produceert zeer ernstige trillingen en abnormaal geluid.
(4) Aan de vorm van de mesrand te zien zijn er glanzende witte vlekken op de mesrand.
(5) Bij gebruik van hardmetalen frezen om stalen onderdelen te frezen, zal er vaak een grote hoeveelheid brandnevel naar buiten vliegen.
(6) Het frezen van stalen onderdelen met high-speed stalen frezen, zoals oliesmering en koeling, zal veel rook produceren.
Wanneer de frees gepassiveerd is, dient u tijdig te stoppen en de slijtage van de frees te controleren.Als de slijtage licht is, kunt u de snijkant met oliesteen slijpen en vervolgens gebruiken;als de slijtage zwaar is, moet u deze slijpen om overmatige freesslijtage te voorkomen.
Posttijd: 23 juli-2021