Оптимизация углов режущей кромки для высокой производительности фрезерования стали

Статья посвящена влиянию различных углов режущей кромки при фрезеровании сталей.

1. Радиальный угол наклона (Radial Rake Angle):

Из рис. 16.33 видно: радиальный угол наклона — угол между лицом зубца (флютом) и радиальной опорной плоскостью, проведенной от оси фрезы к режущей кромке. Значение зависит от материала детали и резака. Положительный радиальный угол представляет самую слабую точку первой — режущая кромка скорее сломается. Отрицательный угол укрепляет кромку, но создает большие силы и требует больше мощности.

2. Осевой угол наклона (Axial Rake Angle):

Показывает наклон режущей кромки относительно оси фрезы и определяет направление отхода стружки. Положительный осевой угол помогает стружке выходить из зоны реза, отрицательный — заталкивает стружку к детали.

С положительным осевым углом нос фрезы первым контактирует с деталью — нежелательно. Отрицательный осевой угол укрепляет кромку и применяется в твердосплавных фрезах.

3. Угол входа (Approach Angle):

Угол между плоскостью, перпендикулярной оси фрезы, и плоскостью, касательной к поверхности вращения режущих кромок. Значение 90° у торцовых и плечевых фрез, 45°, 60° или 75° — у лицевых. Угол входа 45° снижает сколы при фрезеровании чугуна, используется для финишной обработки и нержавеющей стали.

Угол 60° применяют с положительным осевым и отрицательным радиальным углом. Угол 75° — для фрез с сменными пластинами при черновой и прерывистой обработке сталей. Толщина стружки при данной подаче растет с увеличением угла входа.

Длина режущей кромки, на которую действует сила резания, увеличивается при уменьшении угла входа, снижая термические напряжения и немного улучшая стойкость. Увеличение угла входа позволяет использовать более высокие подачи, повышая производительность.

4. Боковой задний угол (Side Clearance Angle):

Угол между отработанной поверхностью и задней поверхностью на фрезе. Больший задний угол дает меньший износ, но ослабляет режущую кромку. Иногда (в торцовых фрезах) нужен основной и дополнительный задний угол. Значение также зависит от диаметра торцовой фрезы: для меньших диаметров задний угол больше.