Оптимальный диаметр компрессионной фрезы

Одной из важнейших особенностей компрессионных фрез заключается в том, что в процессе фрезеровки они не удаляют стружку от места реза, а напротив, плотно сжимают ее и оставляют между деталями.

Плотно сжатая стружка удерживает детали внутри заготовки вплоть до окончания фрезерных работ, что существенно облегчает работу и снижает риск возникновения брака из-за вибраций или смещений.

Точка самого сильного сжатия

Точка самого сильного сжатия возникает в том месте, где разнонаправленые (вверх и вниз) режущие кромки встречаются. У классической цилиндрической однозаходной компрессионной фрезы из карбида вольфрама кромки встречаются на расстоянии, равном диаметру фрезы, отложенному от ее кончика:

Для двух-, трех- и четырехзаходных фрез или для фрез с более сложными заточками это правило может не работать.

Оптимальный диаметр фрезы

Фрезе должно хватать материала, который она могла бы преобразовать в стружку и сжать. Поэтому диаметр фрезы прямо коррелируется с толщиной заготовки. Опытным путем было найдено оптимальное соотношение: диаметр (D) фрезы = 1/3 от толщины заготовки.

Фрезеровать непропорционально тонкими (а значит, длинными) фрезами (D фрезы = 1/4 толщины заготовки и тоньше) не разумно и опасно. В то же время, раскрой фанеры фрезой слишком большого диаметра (D фрезы = 1/2 от толщины заготовки и толще) может привести к появлению брака.

Диаметр больше необходимого

Если была выбрана фреза со слишком большим диаметром:

• нижняя часть заточки (которая направлена вверх) будет скалывать крайние слои шпона;
• фрезе не хватит материала надежно удерживать детали внутри заготовки, могут появится вибрации и смещения.

Диаметр меньше необходимого

Другая ситуация — если диаметр фрезы слишком мал, относительно толщины заготовки. В таком случае, жесткость фрезы снижается, в процессе обработки она будет гнуться, снижая точность обработки, очень часто высокая эластичность фрезы становится причиной ее поломки.

Для расчета оптимального диаметра фрезы для Вашего заказа можно использовать формулу, где D — диаметр фрезы указан в миллиметрах, T — толщина заготовки в миллиметрах, 3 — целое число, оптимальное среднее значение:

Длина рабочей части (режущей кромки)

Для качественного фрезерного раскроя материала важно правильно выбрать не только диаметр, но и длину рабочей части фрезы.

Слишком длинная рабочая часть

Если длина рабочей части фрезы сильно больше толщины заготовки фреза становится эластичной. На что это влияет?

• Первое — режущая кромка фрезы в поцессе стружкообразования начинает «соскакивать», вибрировать. Эти движения вызывают характерный «визжащий» звук. Качество кромки деталей при этом падает. Если по окончанию фрезеровки посмотреть на торец детали, можно будет увидеть невооруженным глазом, что торец не ровный, волной.
• Второе — высокая эластичность фрезы может привести к потере точности. Возникающие люфты (0.1-0.25 мм) при сборке некоторых изделий могут оказаться критически важными!

Короткая рабочая часть

Если длина рабочей части фрезы меньше толщины заготовки, фреза не способна преобразовать весь материал по ходу движения в стружку. Хвостовик фрезы будет давить на заготовку, вызывая её интенсивный нагрев. На торце детали образуется нагар, а слои шпона, на которые будет давить хвостовик, растрескаются и сколяться.

Таблица оптимальных значений

Быстро подобрать оптимальный диаметр и длину рабочей части фрезы можно по таблице, куда мы собрали самые ходовые значения. Где D — диаметр фрезы в миллиметрах, T — толщина заготовки в миллиметрах, L — длина рабочей части (режущей кромки):

Заключение

Теперь Вы знаете как самостоятельно рассчитать оптимальный диаметр и выбрать длину рабочей части фрезы. Это будет полезно на этапе разработки проекта — при подготовке компактных раскладок деталей и доработке чертежей на предмет компенсации эффекта радиусности.