Número de dentes
Há outro parâmetro importante na fresa, que também pode ser considerado refletido principalmente na vista da face final, ou seja, o número de dentes da fresa.
Existem várias combinações do número total de dentes e do número de dentes que cruzam o centro da fresa, conforme mostrado na Figura 3-14 da esquerda para a direita: fresa de dente único, fresa de 2 dentes - 2 dente subcentral, fresa de 2 dentes - 1 dente subcentral, fresa de 3 dentes - 1 dente subcentral, fresa de 4 dentes - 2 dente sobrecentral e fresa de vários dentes - 0 dente subcentral. O número de dentes de corte da fresa está relacionado à eficiência de fresagem, e a rigidez da fresa está relacionada ao diâmetro do núcleo da fresa. A Figura 3-15 é um diagrama simplificado da relação entre o número de dentes dentados da fresa e a rigidez e capacidade de cavacos da fresa.
A fresa de dentes (ranhura) 2-é caracterizada por um grande espaço de remoção de cavacos e rigidez insuficiente, o que é adequado para materiais de cavacos longos.
A fresa de dentes (ranhura) 3-é caracterizada por grande espaço para cavacos, boa rigidez, alta eficiência de corte e boa versatilidade.
A fresa de dentes (ranhura) 4-é caracterizada por uma ligeira falta de espaço para remoção de cavacos, mas a fresa tem boa rigidez, o que é adequado para acabamento eficiente e boa qualidade de superfície da peça de trabalho.
A fresa de dentes (ranhura) 6-é caracterizada por um espaço de remoção de cavacos muito pequeno, mas a fresa tem excelente rigidez, esta fresa é muito adequada para acabamento, usinagem eficiente, usinagem de alta dureza e a qualidade da superfície de usinagem é muito boa.
Claro, é possível aumentar o espaço do cavaco com o mesmo número de dentes, mas isso resultará em uma diminuição na rigidez. Esta geometria (veja a Figura 3-16) é adequada para usinar materiais não ferrosos com baixa resistência, como alumínio e cobre. Por um lado, como a resistência desse tipo de metal é baixa, a força de corte da ferramenta é pequena, e a força necessária pela ferramenta também é pequena, e a resistência menor ainda é competente para tal tarefa de fresamento; Por outro lado, esse tipo de material tem um baixo calor de corte devido à sua baixa força de corte.
No entanto, é precisamente porque a força de corte e o calor de corte desse tipo de material são baixos, e a quantidade de corte pode ser aumentada após a capacidade de retenção de cavacos ser aumentada, mas a quantidade de corte aumentada aumenta a força de corte, de modo que a rigidez da ferramenta precisa ser melhorada, então a fresa de topo com um diâmetro de núcleo duplo, conforme mostrado na Figura 3-17, precisa ser usada. A fresa mostrada aqui é Jabro-Solid da Seco Tools em cores, enquanto a Proto·max TM tG da Walter Tools é mostrada em cinza. O design do diâmetro de núcleo duplo fornece algum equilíbrio entre a capacidade de retenção de cavacos e a rigidez da ferramenta.
A Figura 3-18 é um diagrama esquemático do fundo da ranhura de uma fresa especialmente modificada. Neste caso, a rigidez da fresa modificada é muito maior do que a do fundo da ranhura padrão normal, e a deformação dos cavacos durante a descarga é intensificada, e os cavacos são mais apertados.
Há uma estrutura diferente para o mesmo número de dentes, ou seja, dentes desiguais. A Figura 3-19 é um diagrama esquemático de dois tipos de fresas desiguais. Os dentes desiguais da fresa podem produzir frequências de corte alternadas durante o corte, o que não é fácil de ressoar com a máquina-ferramenta e suprime a vibração da ferramenta durante a fresagem.
Além do número de dentes, a capacidade de cavacos da fresa também está relacionada aos parâmetros geométricos dos dentes circunferenciais, e os dentes circunferenciais da fresa são discutidos abaixo.
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Dentes circunferenciais
Os dentes de corte no círculo externo da fresa são chamados dentes circunferenciais. O dente circunferencial é a parte principal da fresa engajada na fresagem de paredes laterais.
◆ Ângulo da hélice
O primeiro parâmetro do dente de circunferência a ser discutido é o ângulo da hélice, que é o ângulo entre a linha tangente da aresta de corte helicoidal da fresa e o eixo da fresa, conforme mostrado na Figura 3-20.
Na teoria de corte, o ângulo da hélice também é o ângulo de ataque axial no círculo externo da ferramenta (consulte a Figura 1-33 para o ângulo de ataque axial e texto relacionado).
Os principais efeitos de diferentes ângulos de hélice de fresas de topo no desempenho de corte são mostrados na Figura 3-21. Como você pode ver na figura, a fresa de topo de canal reto (ângulo de hélice 8-0 grau) no lado direito tem força de corte axial zero devido ao ângulo de ataque axial zero, e toda a força de corte está na direção radial com a rigidez mais fraca, então é propensa a trepidação. Por outro lado, as fresas de canal espiral esquerda e central são divididas em direções axiais devido a uma parte da força de corte (a direção axial é a direção com a melhor rigidez da fresa), e a carga radial é reduzida, e a trepidação não é fácil de ocorrer.
Por outro lado, o fluxo de cavacos da fresa de ranhura reta é transversal, o que é fácil de ser interferido pela área de corte da peça de trabalho e formar um corte secundário, e o desempenho de remoção de cavacos é ruim. Os cavacos da fresa de flauta espiral são descarregados da zona de corte perpendicular à aresta de corte, e o desempenho de evacuação de cavacos é muito melhorado.
A figura 3-22 mostra o efeito do número de dentes do cortador e do ângulo da hélice no componente axial do comprimento total do corte. Para a tarefa de corte de uma fresa de 10 mm de diâmetro com uma largura de corte (também conhecida como "profundidade radial de corte") de 10 mm e uma profundidade de corte (também conhecida como "profundidade axial de corte") de 15 mm, a projeção axial do comprimento total da aresta de contato da fresa com 2 ranhuras e ângulo de hélice de 30 graus é de cerca de 17 mm; Ao usar uma fresa de hélice de 30 graus com ranhura 3-, a projeção axial do comprimento total da aresta de contato aumenta para cerca de 25 mm. Quando uma fresa de ângulo de hélice de ranhura de 30 graus 4-é usada, a projeção axial do comprimento total da borda de contato é aumentada para cerca de 30 mm e, finalmente, quando uma fresa de ângulo de hélice de ranhura de 60 graus 6-é usada, a projeção axial do comprimento total da borda de contato pode ser aumentada para cerca de 47 mm. Esses dados mostram que com o aumento do número de dentes da fresa, o número de arestas de corte em contato com a peça de trabalho também aumenta, a projeção axial do comprimento total da borda de contato aumenta e o efeito do aumento do ângulo da hélice é semelhante. Com o aumento da projeção axial do comprimento total da borda de contato, a carga por unidade de comprimento do dente é reduzida e a eficiência de corte pode ser melhorada sob a premissa de que a carga do dente permanece a mesma.
A Figura 3-23 mostra quatro combinações de diferentes direções de corte e direções de rotação da ranhura em espiral, a mais comum é a direção de corte correta do dente helicoidal direito, de modo geral, a direção de corte da fresa é determinada principalmente pela direção de rotação do fuso da fresadora e, após a direção de corte ser determinada, a hélice determina a direção da força de corte axial.
A figura 3-24 mostra uma fresa JS840 com direção de hélice dupla. Esta fresa é usada para usinar as bordas laterais de painéis compostos de fibra de carbono. Como os painéis compostos de fibra de carbono são feitos de vários materiais diferentes, é difícil evitar a delaminação com fresas convencionais. As vantagens da fresa JS840 são: a força de corte na direção oposta é dividida em pressão para baixo e força central: o espaço do cavaco é grande, o que é propício para a remoção do cavaco: a área de contato de corte é pequena, o que produz menos calor de corte e força de corte: apenas a força de cisalhamento é gerada na fibra, e não há torção no meio.
A Figura 3-25 mostra a fresa antivibração tipo GSXVL da Sumitomo Electric. Esta fresa não só usa dentes desiguais como os mostrados na Figura 3-19, mas também melhora a proteção contra vibração ao usinar no lado com ângulos de hélice desiguais.
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