Фреза с цилиндрическим хвостовиком – требования ГОСТа к инструменту

Фрезы с цилиндрическим хвостовиком, конструкция и размеры которых должны отвечать положениям ГОСТ 17025, предназначены для работы с уступами и поверхностями на фрезерном станочном оборудовании.

Концевая фреза – виды, свойства и характеристики

Такой инструмент отличается от сверла своей геометрией и применением. Сверла, как известно, могут обрабатывать изделия исключительно в осевом направлении. А вот концевая фреза может вращаться во время работы с изделиями из металла в любую сторону. Лишь отдельные виды данного инструмента не способны совершать осевые вращения.

Концевая фреза

Фрезы концевого типа делят на несколько видов. Прежде всего, они могут иметь конический либо цилиндрический хвостовик. В обоих случаях показатели окружного шага зубьев у них будут неравномерными. Рассматриваемые фрезы бывают:

для сегментных шпонок;
с твердыми сплавами (шпоночные);
с винтовыми твердосплавными пластинками и специальными коронками;
для обработки пазов Т-образной формы;
шпоночные с хвостовиками разных форм (конические, цилиндрические).

Разные концевые фрезы

Крепится концевая фреза в шпинделе фрезерного станка при помощи хвостовика. Различные фрезы могут иметь собственные характеристики своих отдельных частей. Они делятся на:

косозубые, прямозубые и с зубцами винтовой формы;
составные, цельные и сборные;
затылованные и остро заточенные.

В рамках данной статьи нас интересует фреза с цилиндрическим хвостовиком, о которой и пойдет речь.

ГОСТ 17025–71 для инструмента с цилиндрическим хвостовиком

Концевая фреза с хвостом цилиндрической формы дает возможность производить обработку уступов и поверхностей изделий, изготовленных из любых конструкционных, низколегированных и обычных углеродистых сталей. ГОСТ 17025 говорит нам, что такие инструменты для фрезерования допускается выпускать двух типов:

с крупным зубом (Тип 1);
с нормальным зубом (Тип 2).

Концевая фреза с крупным или нормальным зубом по ГОСТ может иметь специальную цилиндрическую ленточку или быть заточенной наостро. Изготавливаются данные инструменты право- и леворежущими.

Концевая фреза с цилиндрическим хвостовиком

Концевая фреза обозначается комбинацией цифр от 2220–0164 до 2220–0226 (праворежущий инструмент) и от 2220–0228 до 2220–0229 (леворежущий). Диаметр фрез с цилиндрическим хвостовиком в соответствии с Госстандартом 17025 варьируется в пределах от 2 до 28 мм, их длина равняется 7–45 мм. Сечение хвостовика изменяется от 4 до 63 мм. ГОСТ разрешает производить инструмент, у которого диаметры рабочей части и хвостовика идентичны.

Концевая фреза любого типа выпускается с неравномерным шагом зубьев (такой шаг называют окружным). В Государственном стандарте четко прописана величина шага зубьев в зависимости от числа последних:

при шести зубьях – 57-63-57-63-57-63 градусов;
при пяти – 68-72-76-68-76 градусов;
при четырех – 90-85-90-95 градусов;
при трех – 110-123-127 градусов.

Концевые фрезы с разным количеством зубьев

Возможно изготовление режущего инструмента с равномерным шагом, но только по согласованию с заказчиком фрез. По отдельному требованию клиента также выпускаются и леворежущие фрезы (стандартными по ГОСТ 17025 изделиями являются приспособления для фрезерования с правой резьбой).

Особые требования Госстандарта 17025–71

Стружечные канавки в таких инструментах имеют следующие углы наклона:

концевая фреза Тип 1 – от 30 до 35 градусов;
фреза Тип 2 – от 35 до 45 градусов.

Режущие приспособления, сечение которых не превышает четырех миллиметров, ГОСТ разрешает выпускать без зубьев на торцах. А инструмент сечением не более 12 миллиметров может изготавливаться без шейки. Центровое отверстие на торце, которым располагает каждая концевая фреза, должно отвечать требованиям Госстандарта 14034.

Центровое отверстие на торце фрезы

Допускается производство инструмента без отверстия, но при условии, что фреза имеет сечение до шести миллиметров (если диаметр больше – наличие отверстия является обязательным). Геометрические параметры хвостовиков фрез оговариваются отдельно в стандарте 25534. Технические требования к процессу изготовления режущего инструмента излагаются в ГОСТ 17024. Концевая фреза может иметь выточку на обоих торцах инструмента либо только со стороны его рабочей части.

Концевые фрезы без отверстия на торце

Цилиндрические хвостовики для фрез концевого типа, позволяющие осуществлять крепление инструмента в патронах металлорежущих станков, выпускают в трех исполнениях (Госстандарт 25534): с одной либо двумя лысками, гладкой формы. Хвостовики с лысками используются для фиксации фрезы в патронах с зажимными винтами, гладкого исполнения – в обычных зажимных патронах.

Твердосплавные цельные фрезы – ГОСТ 32405–2013

Концевой инструмент с цилиндрическим хвостовиком цельного типа из твердых сплавов применяется тогда, когда обрабатываются изделия из твердых и прочных материалов (например, из конструкционной стали). Концевая твердосплавная фреза с хвостом цилиндрической формы может иметь короткую (Тип 1) или длинную (Тип 2) режущую часть.

Диаметр таких инструментов – от 1 до 20 мм, количество зубьев – от 2 до 4. Если фреза по ГОСТ 32405 располагает на торце двумя зубьями, она используется для обработки пазов. Инструмент сечением не более 4,5 мм может иметь со стороны хвостовой части наружный центр. Чаще всего для производства твердосплавных режущих приспособлений используют сплавы по ГОСТ 3882. К таковым относят – ВК10, ВК8 и ВК6-М. По требованию клиента допускается применять и иные сплавы.

Твердосплавные цельные фрезы

Шероховатость поверхностей рабочего инструмента (в микрометрах):

поверхности фасок и режущих дополнительных кромок – 3,2;
задние и передние поверхности основных кромок – 1,6;
поверхность хвостовика – не более 0,63.

Режущие части инструмента не должны иметь черновин, заусенцев, выкрашиваний, сколов и трещин на поверхности.

Режущие части концевой фрезы

Фрезы из твердых сплавов характеризуются определенными периодами стойкости (установленными и средними), которые определяются во время испытаний. Величины этих периодов для конструкционных сталей указаны далее:

инструмент сечением более 2,5 мм – 12 (установленный) и 30 (средний) минут;
инструмент сечением менее 2,5 мм – 8 и 20 минут соответственно.

Если обрабатываются жаропрочные стали, величина периодов определяется с учетом поправочного коэффициента 0,5. Для нержавейки используется коэффициент 0,6.

Дополнительные требования к твердосплавному концевому инструменту

Концевые фрезы из сплавов серии "ВК" эксплуатируются до тех пор, пока износ их зубьев (задних поверхностей) не превысит следующих величин:

0,5 мм – инструмент сечением 16 и более мм;
0,35 – сечение 10–16 мм;
0,3 – сечение 6–10 мм;
0,25 – сечение 3–6 мм;
0,15 – сечение до 3 мм.

Эксплуатация концевой фрезы

Величина конусности режущего участка фрез должна находиться в пределах от 0,01 (инструмент сечением 1–5 мм) до 0,03 (более 12 мм), допустимый показатель торцевого и радиального биения – от 0,015 до 0,03 мм, отклонения по длине – от +1 до 2 мм.

Обязательные испытания готового инструмента включают в себя контроль:

его размерных характеристик;
шероховатости поверхности (сравнение с эталонными образцами либо по Госстандарту 9378);
внешнего вида (используется оптическое приспособление с четырехкратным увеличением по стандарту 25706);
установленного и среднего периода стойкости;
работоспособности на фрезерных агрегатах (выполняется контрольная обработка уступов на определенных режимах).

Испытание концевой фрезы

Все указанные виды испытаний проводятся на изделиях из легированных конструкционных стальных сплавов. Причем их поверхность должна иметь начальную шероховатость до 2,5 микрометров.