Počet zubov
Na stopkovej fréze je ešte jeden dôležitý parameter, o ktorom sa tiež dá povedať, že sa odráža hlavne v čelnom pohľade, a to počet zubov stopkovej frézy.
Existuje niekoľko kombinácií celkového počtu zubov a počtu zubov, ktoré prechádzajú stredom stopkovej frézy, ako je znázornené na obrázku 3-14 zľava doprava: fréza s jedným zubom, fréza s 2 zubami - 2 spodný stred zuba, 2 zubová fréza - 1 spodný stred zubov, 3 zubová fréza - 1 spodný stred zuba, 4 zubová fréza - 2 nadstred zuba a viaczubová fréza - 0 spodný stred zubov. Počet zubov frézy súvisí s účinnosťou frézovania a tuhosť frézy súvisí s priemerom jadra frézy. Obrázok 3-15 je zjednodušený diagram vzťahu medzi počtom ozubených zubov frézy a tuhosťou a kapacitou triesky frézy.
2-Zubová (štrbinová) fréza sa vyznačuje veľkým priestorom na odvod triesok a nedostatočnou tuhosťou, čo je vhodné pre materiály s dlhou trieskou.
3-Zubová (štrbinová) fréza sa vyznačuje veľkým priestorom na triesky, dobrou tuhosťou, vysokou účinnosťou rezania a dobrou všestrannosťou.
4-Zubová (štrbinová) fréza sa vyznačuje miernym nedostatkom priestoru na odstraňovanie triesok, no fréza má dobrú tuhosť, ktorá je vhodná pre efektívne dokončovanie a dobrú kvalitu povrchu obrobku.
6-Zubová (štrbinová) fréza sa vyznačuje veľmi malým priestorom na odstraňovanie triesok, ale fréza má vynikajúcu tuhosť, táto fréza je veľmi vhodná na dokončovacie práce, efektívne obrábanie, obrábanie s vysokou tvrdosťou a kvalitu obrábacieho povrchu je veľmi dobrý.
Samozrejme je možné pri rovnakom počte zubov zväčšiť priestor pre triesky, čo však bude mať za následok zníženie tuhosti. Táto geometria (pozri obrázok 3-16) je vhodná na obrábanie neželezných materiálov s nízkou pevnosťou, ako je hliník a meď. Na jednej strane, pretože pevnosť tohto druhu kovu je nízka, rezná sila nástroja je malá a sila potrebná na nástroj je tiež malá a nižšia pevnosť je stále kompetentná pre takúto úlohu frézovania; Na druhej strane má tento typ materiálu nízke rezné teplo vďaka nízkej reznej sile.
Je to však práve preto, že rezná sila a rezné teplo tohto druhu materiálu sú nízke a rezné množstvo sa môže zvýšiť po zvýšení kapacity držania triesok, ale zvýšené rezné množstvo zvyšuje reznú silu, takže tuhosť nástroj je potrebné vylepšiť, preto je potrebné použiť stopkovú frézu s dvojitým priemerom jadra, ako je znázornené na obrázku 3-17. Tu zobrazená fréza je vo farbe Jabro-Solid od Seco Tools, zatiaľ čo Proto·max TM tG od Walter Tools je zobrazená sivou farbou. Konštrukcia s dvojitým priemerom jadra poskytuje určitú rovnováhu medzi kapacitou uchytenia triesky a tuhosťou nástroja.
Obrázok 3-18 je schematický diagram dna drážky špeciálne upravenej frézy. V tomto prípade je tuhosť modifikovanej frézy oveľa vyššia ako tuhosť normálneho dna drážky a deformácia triesok počas vybíjania sa zintenzívňuje a triesky sú tesnejšie.
Pre rovnaký počet zubov je iná štruktúra, teda nerovnaké zuby. Obrázok 3-19 je schematický diagram dvoch typov nerovnakých fréz. Nerovnomerné zuby frézy môžu pri rezaní produkovať striedavé rezné frekvencie, ktoré nie je ľahké rezonovať s obrábacím strojom a potláčajú vibrácie nástroja pri frézovaní.
Kapacita triesky frézy súvisí okrem počtu zubov aj s geometrickými parametrami obvodových zubov a obvodové zuby frézy sú popísané nižšie.
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
Obvodové zuby
Zuby frézy na vonkajšom kruhu stopkovej frézy sa nazývajú obvodové zuby. Obvodový zub je hlavnou časťou stopkovej frézy, ktorá sa zaoberá frézovaním bočných stien.
◆ Uhol skrutkovice
Prvým parametrom obvodového zuba, o ktorom sa bude diskutovať, je uhol skrutkovice, čo je uhol medzi dotyčnicou špirálovej reznej hrany frézy a osou frézy, ako je znázornené na obrázku 3-20.
V teórii rezania je uhol skrutkovice tiež axiálny uhol čela na vonkajšom kruhu nástroja (na obrázku 1-33 nájdete axiálny uhol čela a súvisiaci text).
Hlavné účinky rôznych uhlov skrutkovice stopkových fréz na rezný výkon sú znázornené na obrázku 3-21. Ako môžete vidieť na obrázku, stopková fréza s rovnou drážkou (uhol skrutkovice 8-0 stupeň ) na pravej strane má nulovú axiálnu reznú silu v dôsledku nulového axiálneho uhla čela a všetka rezná sila je v radiálnom smere s najslabšou tuhosťou, takže je náchylný na drnčanie. Na druhej strane sú ľavé a stredné frézy so špirálovou drážkou v dôsledku časti reznej sily rozdelené do axiálnych smerov (axiálny smer je smer s najlepšou tuhosťou frézy) a znižuje sa radiálne zaťaženie a nie je ľahké nastať.
Na druhej strane je tok triesok frézou s rovnými drážkami priečny, čo môže byť ľahko narušené oblasťou rezu obrobku a vytvára sekundárny rez a výkon odstraňovania triesok je slabý. Triesky špirálovej drážkovej frézy sú odvádzané z reznej zóny kolmo na reznú hranu a výkon odvádzania triesok je výrazne zlepšený.
Obrázok 3-22 znázorňuje vplyv počtu zubov frézy a uhla skrutkovice na axiálnu zložku celkovej dĺžky rezu. Pre reznú úlohu frézy s priemerom 10 mm so šírkou rezu (tiež známa ako "radiálna hĺbka rezu") 10 mm a hĺbkou rezu (známou aj ako "axiálna hĺbka rezu") 15 mm, axiálny výstupok z celkovej dĺžky kontaktnej hrany frézy s 2 drážkami a 30 stupňovým uhlom skrutkovice je asi 17 mm; Pri použití 3-drážkovej 30-stupňovej špirálovej frézy sa axiálny priemet celkovej dĺžky kontaktnej hrany zväčší na približne 25 mm. Keď sa použije 4-fréza s uhlom skrutkovice s uhlom drážok 30, axiálny priemet celkovej dĺžky kontaktnej hrany sa zväčší na približne 30 mm, a nakoniec, keď sa 6-uhlová fréza so skrutkovicou s uhlom drážky 60° axiálny priemet celkovej dĺžky kontaktnej hrany sa môže zväčšiť na približne 47 mm. Tieto údaje ukazujú, že so zvyšovaním počtu zubov frézy sa zvyšuje aj počet rezných hrán v kontakte s obrobkom, zväčšuje sa axiálny priemet celkovej dĺžky kontaktnej hrany a efekt zväčšenia uhla skrutkovice je podobný. So zvýšením axiálneho priemetu celkovej dĺžky kontaktnej hrany sa zníži zaťaženie na jednotku dĺžky zuba a účinnosť rezania sa môže zlepšiť za predpokladu, že zaťaženie zubov zostane rovnaké.
Obrázok 3-23 zobrazuje štyri kombinácie rôznych smerov rezu a smerov otáčania špirálových drážok, spoločným je pravý smer rezu so skrutkovitým zubom, všeobecne povedané, smer rezu frézy je určený hlavne smerom otáčania vretena frézku a po určení smeru rezu špirála určí smer axiálnej reznej sily.
Obrázok 3-24 zobrazuje frézu JS840 so smerom dvojitej skrutkovice. Táto fréza sa používa na opracovanie bočných hrán kompozitných panelov z uhlíkových vlákien. Pretože kompozitné panely z uhlíkových vlákien sú vyrobené z niekoľkých rôznych materiálov, je ťažké vyhnúť sa delaminácii konvenčnými frézami. Výhody frézy JS840 sú: rezná sila v opačnom smere je rozdelená na tlak smerom dole a centrálnu silu: priestor pre triesky je veľký, čo prispieva k odvádzaniu triesok: kontaktná plocha rezu je malá, čo produkuje menej rezného tepla a rezná sila: na vlákno sa generuje iba šmyková sila a nedochádza k krúteniu do stredu.
Na obrázku 3-25 je antivibračná stopková fréza typu GSXVL od Sumitomo Electric. Táto stopková fréza nielenže používa nerovnaké zuby, ako sú zuby zobrazené na obrázku 3-19, ale tiež zlepšuje ochranu proti vibráciám pri obrábaní na strane s nerovnakými uhlami skrutkovice.
3-20
3-21
3-22
3.23
3-24
3-25
