Počet zubů
Na stopkové fréze je ještě jeden důležitý parametr, o kterém se dá také říci, že se projevuje hlavně v čelním pohledu, tedy počet zubů stopkové frézy.
Existuje několik kombinací celkového počtu zubů a počtu zubů, které protínají střed stopkové frézy, jak je znázorněno na obrázku 3-14 zleva doprava: fréza s jedním zubem, fréza se 2 zuby - 2 spodní střed zubu, fréza se 2 zuby - 1 spodní střed zubu, fréza se 3 zuby - 1 spodní střed zubu, fréza se 4 zuby - 2 horní střed zubu a fréza s více zuby - 0 spodní střed zubu. Počet zubů frézy souvisí s účinností frézování a tuhost frézy souvisí s průměrem jádra frézy. Obrázek 3-15 je zjednodušené schéma vztahu mezi počtem ozubených zubů frézy a tuhostí a kapacitou třísky frézy.
2-Zubová (drážková) fréza se vyznačuje velkým prostorem pro odvod třísek a nedostatečnou tuhostí, což je vhodné pro materiály s dlouhou třískou.
3-Zubová (drážková) fréza se vyznačuje velkým prostorem pro třísky, dobrou tuhostí, vysokou řeznou účinností a dobrou všestranností.
4-Zubová (drážková) fréza se vyznačuje mírným nedostatkem prostoru pro odvod třísek, ale fréza má dobrou tuhost, která je vhodná pro efektivní dokončování a dobrou kvalitu povrchu obrobku.
6-Zubová (drážková) fréza se vyznačuje velmi malým prostorem pro odvod třísek, ale fréza má vynikající tuhost, tato fréza je velmi vhodná pro dokončovací práce, efektivní obrábění, obrábění s vysokou tvrdostí a kvalitou obráběného povrchu je velmi dobrý.
Samozřejmě je možné zvětšit prostor pro třísku se stejným počtem zubů, ale to bude mít za následek snížení tuhosti. Tato geometrie (viz obrázek 3-16) je vhodná pro obrábění neželezných materiálů s nízkou pevností, jako je hliník a měď. Na jedné straně, protože pevnost tohoto druhu kovu je nízká, řezná síla nástroje je malá a síla vyžadovaná nástrojem je také malá a nižší pevnost je stále způsobilá pro takový úkol frézování; Na druhou stranu má tento typ materiálu nízkou řeznou teplotu díky své nízké řezné síle.
Je to však právě proto, že řezná síla a řezné teplo tohoto druhu materiálu jsou nízké a řezné množství lze zvýšit po zvýšení kapacity držení třísky, ale zvýšené řezné množství zvyšuje řeznou sílu, takže tuhost nástroj je třeba vylepšit, takže je třeba použít stopkovou frézu s dvojitým průměrem jádra, jak je znázorněno na obrázku 3-17. Zde zobrazená fréza je Jabro-Solid od Seco Tools v barvě, zatímco Proto·max TM tG od Walter Tools je zobrazena v šedé barvě. Konstrukce s dvojitým průměrem jádra poskytuje určitou rovnováhu mezi kapacitou držení třísky a tuhostí nástroje.
Obrázek 3-18 je schematický diagram dna drážky speciálně upravené frézy. V tomto případě je tuhost upravené frézy mnohem vyšší než tuhost normálního dna drážky a deformace třísek během vypouštění je zesílena a třísky jsou těsnější.
Pro stejný počet zubů je jiná struktura, tedy nestejné zuby. Obrázek 3-19 je schematický diagram dvou typů nestejných fréz. Nestejné zuby frézy mohou při řezání produkovat střídavé řezné frekvence, které není snadné rezonovat s obráběcím strojem a potlačují vibrace nástroje při frézování.
S geometrickými parametry obvodových zubů souvisí kromě počtu zubů také kapacita třísky frézy a dále jsou obvodové zuby frézy diskutovány.
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
Obvodové zuby
Zuby frézy na vnějším kruhu stopkové frézy se nazývají obvodové zuby. Obvodový zub je hlavní částí stopkové frézy, která se zabývá frézováním bočnic.
◆ Úhel šroubovice
Prvním parametrem obvodového zubu, o kterém budeme diskutovat, je úhel šroubovice, což je úhel mezi tečnou spirálového břitu frézy a osou frézy, jak je znázorněno na obrázku 3-20.
V teorii řezání je úhel šroubovice také axiálním úhlem čela na vnějším kruhu nástroje (na obr. 1-33 je uveden axiální úhel čela a související text).
Hlavní účinky různých úhlů šroubovice stopkových fréz na řezný výkon jsou znázorněny na obrázku 3-21. Jak můžete vidět z obrázku, stopková fréza s přímou drážkou (úhel šroubovice 8-0 stupeň ) na pravé straně má nulovou axiální řeznou sílu kvůli nulovému axiálnímu úhlu čela a veškerá řezná síla je v radiálním směru s nejslabší tuhostí, takže je náchylný k drnčení. Na druhé straně se levá a střední spirálová fréza vlivem části řezné síly rozdělí do axiálních směrů (axiální směr je směr s nejlepší tuhostí frézy) a sníží se radiální zatížení, resp. k klábosení není snadné.
Na druhé straně je tok třísek u frézy s přímými drážkami příčný, což může být snadno ovlivněno řeznou plochou obrobku a tvoří sekundární řez, a výkon odstraňování třísek je špatný. Třísky frézy se spirálovou drážkou jsou odváděny z řezné zóny kolmo k řezné hraně a výkon odvádění třísek je výrazně zlepšen.
Obrázek 3-22 ukazuje vliv počtu zubů frézy a úhlu šroubovice na axiální složku celkové délky řezu. Pro řeznou úlohu frézy o průměru 10 mm s šířkou řezu (také známou jako "radiální hloubka řezu") 10 mm a hloubkou řezu (také známou jako "axiální hloubka řezu") 15 mm je axiální projekce z celkové délky kontaktní hrany frézy se 2 drážkami a úhlem šroubovice 30 stupňů je asi 17 mm; Při použití 3-drážkové spirálové frézy 30 stupňů se axiální průmět celkové délky kontaktní hrany zvětší na asi 25 mm. Když se použije 4-fréza s úhlovou šroubovicí drážky 30 stupňů, axiální průmět celkové délky kontaktní hrany se zvětší na přibližně 30 mm, a nakonec, když je 6-fréza s úhlem šroubovice se závitem 60 stupňů axiální průmět celkové délky kontaktní hrany může být zvýšen na asi 47 mm. Tato data ukazují, že s nárůstem počtu zubů frézy se zvyšuje i počet břitů v kontaktu s obrobkem, zvětšuje se axiální průmět celkové délky dotykové hrany a obdobný je i efekt zvětšení úhlu šroubovice. Se zvětšením axiálního průmětu celkové délky kontaktní hrany se sníží zatížení na jednotku délky zubu a lze zlepšit účinnost řezání za předpokladu, že zatížení zubu zůstane stejné.
Obrázek 3-23 ukazuje čtyři kombinace různých směrů řezu a směrů otáčení spirálové drážky, společným je pravý směr řezání pravého šroubového zubu, obecně řečeno, směr řezu frézy je určen hlavně směrem otáčení vřetena frézku a po určení směru řezu určuje šroubovice směr axiální řezné síly.
Obrázek 3-24 ukazuje frézu JS840 se směrem dvojité šroubovice. Tato fréza se používá k obrábění bočních hran kompozitních panelů z uhlíkových vláken. Protože kompozitní panely z uhlíkových vláken jsou vyrobeny z několika různých materiálů, je obtížné vyhnout se delaminaci konvenčními frézami. Výhody frézy JS840 jsou: řezná síla v opačném směru je rozdělena na tlak směrem dolů a centrální sílu: prostor pro třísky je velký, což přispívá k odvodu třísek: kontaktní plocha řezu je malá, což produkuje méně řezného tepla a řezná síla: na vlákno je generována pouze smyková síla a nedochází ke zkroucení středu.
Obrázek 3-25 ukazuje antivibrační stopkovou frézu typu GSXVL od Sumitomo Electric. Tato stopková fréza nejen používá nestejné zuby, jako jsou ty znázorněné na obrázku 3-19, ale také zlepšuje ochranu proti vibracím při obrábění na straně s nestejnými úhly šroubovice.
3-20
3-21
3-22
3.23
3-24
3-25
