При выборе фрезы необходимо учитывать множество параметров: диаметр фрезы, длина режущей части, рабочей части, шаг зубьев, углы резания, материал, покрытие и многие другие. Одним из таких параметров на который многие не обращают внимание является – угол наклона винтовой канавки фрезы.

На самом деле этот параметр важен, он влияет на эффективность обработки, плавность работы, виброустойчивость фрезы, направление отвода стружки, равномерность фрезерования, производительность, а также и на стойкость фрезы. Поэтому необходимо тщательно подходить к выбору угла наклона винтовой канавки фрезы.

Угол наклона винтовой канавки, ω – это угол, образованный линией, касательной к спирали, и осевой плоскостью.

Выпускаются фрезы с различными углами наклона винтовой канавки 10…60 градусов. Выбор оптимального угла зависит от конкретных условий фрезерования.

Угол наклона винтовой канавки оказывает преимущественное значение на виброустойчивость фрезы, т.к. величина этого угла определяет величину осевых усилий, вырывающих фрезу из патрона.

Угол наклона винтовой канавки зависит от свойств обрабатываемого материала, опытным путем установлено: для мягкого обрабатываемого материала, выбираем большой угол наклона винтовой канавки.

— Для цветных сплавов: 35…40 град.

— Для стали: 25 град и меньше.

Некоторые фрезы имеют переменный угол наклона винтовой канавки, что делает их более универсальными, поэтому ими уже можно фрезеровать различные материалы.

[Данные рекомендации приведены со ссылкой на www.et-rus.ru]

Необходимо гибко и всесторонне подходить к вопросу выбора угла наклона винтовой канавки индивидуально для каждого условия фрезерования. Рассмотрим с точки зрения повышения стойкости.

Наиболее эффективным является выбор больших углов наклона винтовых зубьев:

1. Исследования показали, что с увеличением угла наклона зубьев от 10 до 60 град возрастает стойкость фрезы в 3…5 раз. При этом большее влияние наблюдается при обработке твердых материалов. В ходе исследования при всех скоростях в диапазоне скоростей 75…240 м/мин концевые цилиндрические фрезы с повышением угла наклона зубьев показывали повышение стойкости. Так во всех случаях — при различных передних углах, скоростях, подачах и других условий повышение угла наклона наиболее сильно влияло на стойкость фрезы — до трех раз.

Резкое увеличение стойкости фрезы с увеличением угла наклона зубьев возникает вследствие уменьшения нагрузки на единицу длины режущей кромки и удельных сил резания в счет благоприятного схода стружки.
Так же в ходе исследований изучали увеличение подачи при разных углах наклона зубьев и здесь пришли к результатам, что, не смотря на повышение подачи в 2 раза, стойкость инструмента возрастала в 2…3 раза за счет увеличения угла наклона зубьев.

2. Угол наклона винтовой канавки взаимосвязан с передним углом. Различают фактический передний угол γф и передний угол, измеренный в плоскости, перпендикулярной к главной режущей кромке γn. При увеличении угла наклона зубьев ω растет фактический передний угол γф, особенно это наблюдается при малом переднем угле в перпендикулярной плоскости γn. С повышением угла наклона зубьев ω разница между этими двумя передними углами резко увеличивается.

Так при больших углах наклона зубьев ω=40…60 град фактический передний угол колеблется незначительно в пределах 2…5 град с изменением переднего угла в плоскости перпендикулярной режущей кромке γn от 5 до 15 град.

Таким образом при больших углах наклона зубьев можно выбрать малые передние углы в перпендикулярной плоскости γn, что упрочнит режущую кромку, обеспечит улучшенный отвод тепла из зоны резания и повысит стойкость фрезы.

Конечно величина переднего угла незначительно влияет на стойкость на 30…50%, но такая взаимосвязь может быть полезной, например, в следующем случае.

Для обработки жаропрочной стали оптимально выбирать передний угол большой величины, который приводит к ослаблению режущей кромки, но выбрав незначительный передний угол в перпендикулярной плоскости порядка γn=5 град и большой угол наклона зубьев ω=40…50 град можно добиться большого фактического переднего угла при минимальном ослаблении режущей кромки. Что будет являться эффективным выбором для обработки данного материала.

[Данные приведены со ссылкой на учебник «Проектирование металлорежущих инструментов», И.И. Семенченко, В.М. Матюшин, Г.Н. Сахаров.]

Выбор угла наклона винтовой канавки фрезы необходимо осуществлять строго под конкретные условия обработки. Это довольно важный параметр, при выборе которого необходимо увязывать виброустойчивость фрезы, стойкость фрезы, направление отвода стружки и т.д., от которых напрямую зависит качество поверхности, производительность и себестоимость обработки.

Вам также будет интересно:
Выбор шага зубьев фрезы
Выбор попутного или встречного фрезерования