Antal tänder
Det finns en annan viktig parameter på pinnfräsen, som också kan sägas främst återspeglas i pinnfräsen, det vill säga antalet tänder på pinnfräsen.
Det finns flera kombinationer av det totala antalet tänder och antalet tänder som korsar mitten av pinnfräsen, som visas i figur 3-14 från vänster till höger: entandsfräs, 2-tandsfräs - 2 tand under mitten, 2-tandsfräs - 1 under mitten, 3-tandsfräs - 1 undercenter, 4-tandsfräs - 2 övercenter och flertandsfräs - 0 undercenter. Antalet fräständer på fräsen är relaterad till fräseffektiviteten, och fräsens styvhet är relaterad till diametern på fräsens kärna. Figur 3-15 är ett förenklat diagram över förhållandet mellan antalet kuggtänder på fräsen och fräsens styvhet och spånkapacitet.
2-tandfräsen (spår) kännetecknas av ett stort spånavskiljningsutrymme och otillräcklig styvhet, vilket är lämpligt för material med långa spån.
3-tandfräsen (spår) kännetecknas av stort spånutrymme, bra styvhet, hög skäreffektivitet och god mångsidighet.
4-tandfräsen (slits) kännetecknas av en liten brist på spånavskiljningsutrymme, men fräsen har god styvhet, vilket är lämpligt för effektiv efterbehandling och god ytkvalitet på arbetsstycket.
6-tandfräsen (slits) kännetecknas av mycket litet spånavskiljningsutrymme, men fräsen har utmärkt styvhet, denna fräs är mycket lämplig för finbearbetning, effektiv bearbetning, bearbetning med hög hårdhet och bearbetningsytans kvalitet är mycket bra.
Naturligtvis är det möjligt att öka spånutrymmet med samma antal tänder, men detta kommer att resultera i en minskning av styvheten. Denna geometri (se figur 3-16) är lämplig för bearbetning av icke-järnhaltiga material med låg hållfasthet, såsom aluminium och koppar. Å ena sidan, eftersom hållfastheten hos denna typ av metall är låg, är skärkraften hos verktyget liten, och kraften som krävs av verktyget är också liten, och den lägre hållfastheten är fortfarande kompetent för en sådan fräsuppgift; Å andra sidan har denna typ av material en låg skärvärme på grund av sin låga skärkraft.
Men det är just för att skärkraften och skärvärmen för denna typ av material är låga, och skärmängden kan ökas efter att spånhållningskapaciteten har ökats, men den ökade skärmängden ökar skärkraften, så att styvheten hos verktyget måste förbättras, så pinnfräsen med dubbel kärndiameter som visas i figur 3-17 måste användas. Fräsen som visas här är Jabro-Solid från Seco Tools i färg, medan Proto·max TM tG från Walter Tools visas i grått. Utformningen av den dubbla kärndiametern ger en viss balans mellan spånhållningskapacitet och verktygsstyvhet.
Figur 3-18 är ett schematiskt diagram av spårets botten på en speciellt modifierad fräs. I det här fallet är styvheten hos den modifierade fräsen mycket högre än den för den normala standardspårets botten, och deformationen av spånen under urladdningen intensifieras och spånen är tätare.
Det finns en annan struktur för samma antal tänder, det vill säga ojämna tänder. Figur 3-19 är ett schematiskt diagram över två typer av olika fräsar. De ojämna skärtänderna kan producera alternerande skärfrekvenser under skärning, vilket inte är lätt att få resonans med verktygsmaskinen och dämpar verktygets vibrationer under fräsning.
Förutom antalet tänder är spånkapaciteten hos fräsen också relaterad till de periferiska tändernas geometriska parametrar, och fräsens periferiella tänder diskuteras nedan.
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
Periferiska tänder
Skärtänderna på den yttre cirkeln av pinnfräsen kallas omkretständer. Den periferiska tanden är huvuddelen av pinnfräsen som arbetar med sidoväggsfräsning.
◆ Helixvinkel
Den första parametern för omkretstanden som ska diskuteras är spiralvinkeln, som är vinkeln mellan tangentlinjen för den spiralformade skäreggen på fräsen och fräsens axel, som visas i figur 3-20.
I skärteorin är spiralvinkeln också den axiella spånvinkeln vid verktygets yttre cirkel (se figur 1-33 för den axiella spånvinkeln och relaterad text).
De huvudsakliga effekterna av olika spiralvinklar på pinnfräsar på skärprestanda visas i figur 3-21. Som du kan se i figuren har den raka räfflorspindelfräsen (spiralvinkel 8-0 grad ) på höger sida noll axiell skärkraft på grund av noll axiell spånvinkel, och all skärkraft är i radiell riktning med den svagaste styvheten, så den är benägen att tjattra. Å andra sidan är de vänstra och mellersta spiralfräsarna uppdelade i axiella riktningar på grund av en del av skärkraften (den axiella riktningen är riktningen med den bästa styvheten hos fräsen), och den radiella belastningen minskas, och pladderet är inte lätt att uppstå.
Å andra sidan är spånflödet hos den raka spårfräsen tvärgående, vilket är lätt att störas av arbetsstyckets skärområde och bilda ett sekundärt skär, och spånavlägsnandet är dåligt. Spånen från spiralskäraren släpps ut från skärzonen vinkelrätt mot skäreggen, och spånevakueringsprestandan förbättras avsevärt.
Figur 3-22 visar effekten av antalet skärtänder och spiralvinkeln på den axiella komponenten av den totala skärlängden. För skäruppgiften för en fräs med en diameter på 10 mm med en skärbredd (även känd som "radiellt skärdjup") på 10 mm och ett skärdjup (även känt som "axiellt skärdjup") på 15 mm, är det axiella utsprånget av den totala kontaktkantlängden på fräsen med 2 slitsar och 30 graders spiralvinkel är cirka 17 mm; När du använder en 3-spår 30 graders spiralskärare, ökar den axiella projektionen av den totala kontaktkantens längd till cirka 25 mm. När en 4-spår 30 graders spiralvinkelfräs används, ökas den axiella projektionen av den totala kontaktkantlängden till cirka 30 mm, och slutligen när en 6-spår 60 graders spiralvinkelfräs används kan den axiella projektionen av den totala kontaktkantlängden ökas till ca 47 mm. Dessa data visar att med ökningen av antalet fräständer ökar också antalet skäreggar i kontakt med arbetsstycket, den axiella projektionen av den totala kontaktkantens längd ökar och effekten av att öka spiralvinkeln är liknande. Med ökningen av den axiella projektionen av den totala kontaktkantslängden reduceras belastningen per enhet kugglängd, och skäreffektiviteten kan förbättras under förutsättningen att kuggbelastningen förblir densamma.
Figur 3-23 visar fyra kombinationer av olika skärriktningar och spiralspårrotationsriktningar, den vanliga är den högra spiralformade tanden höger skärriktning, generellt sett bestäms skärriktningen för fräsen huvudsakligen av spindelns rotationsriktning på fräsmaskinen, och efter att skärriktningen har bestämts bestämmer spiralen riktningen för den axiella skärkraften.
Figur 3-24 visar en JS840 fräs med dubbel spiralriktning. Denna fräs används för att bearbeta sidokanterna på kolfiberkompositpaneler. Eftersom kolfiberkompositpaneler är uppbyggda av flera olika material är det svårt att undvika delaminering med konventionella fräsar. Fördelarna med fräsen JS840 är: skärkraften i motsatt riktning är uppdelad i nedåtriktad tryck och central kraft: spånutrymmet är stort, vilket bidrar till spånavlägsnande: skärkontaktytan är liten, vilket ger mindre skärvärme och skärkraft: endast skjuvkraften genereras på fibern och det finns ingen vridning till mitten.
Bild 3-25 visar Sumitomo Electrics antivibrationsfräs av GSXVL-typ. Denna pinnfräs använder inte bara olika tänder som de som visas i figur 3-19, utan förbättrar också vibrationsskyddet vid bearbetning på sidan med ojämna spiralvinklar.
3-20
3-21
3-22
3.23
3-24
3-25
