Фрезерование (фрезерная обработка) — это процесс механической обработки, при котором режущий инструмент (фреза) совершает вращательное движение (со скоростью V), а обрабатываемая заготовка — поступательное (со скоростью подачи S).

Официальным изобретателем фрезерного станка является англичанин Эли Уитни, который получил патент на такой станок в 1818 г.

Классификация фрезерования

Классификация фрезерования может происходить по-разному, в зависимости от того, что хотят выделить наиболее значимым

• В зависимости от расположения шпинделя станка и удобства закрепления обрабатываемой заготовки —— вертикальное, горизонтальное. На производстве в большей степени используют универсально-фрезерные станки, позволяющие осуществлять горизонтальное и вертикальное фрезерование, а также фрезерование под разными углами различным инструментом.
• В зависимости от типа фрезы (концевое, торцовое, периферийное, фасонное и т. д.)

1. Концевое фрезерование — пазы, канавки, подсечки; колодцы (сквозные пазы), карманы (пазы, стороны которых выходят более чем на 1 поверхность), окна (пазы, которые выходят только на одну поверхность).
2. Торцовое фрезерование — фрезерование больших поверхностей.
3. Фасонное фрезерование — фрезерование профилей. Примеры профильных поверхностей — шестерни, червяки, багет, оконные рамы.
4. Существуют также специализированные фрезы, предназначенные для отрезки (дисковые фрезы)

• В зависимости от направления вращения фрезы относительно направления её движения (либо движения заготовки) — попутное «под зуб», когда фреза «подминает» заготовку, получается очень чистая поверхность, но также велика опасность вырыва заготовки при большом съеме материала; и встречное «на зуб», когда движение режущей кромки происходит навстречу заготовке. Поверхность получается похуже, зато увеличивается производительность. На практике используют оба вида фрезерования, «на зуб» при предварительной (черновой) и «под зуб» окончательной (чистовой) обработке.

Фреза

Фреза — многозубый инструмент, применяемый на фрезерных станках. Фреза и фрезерование изобретены в Германии и Австрии в XVII—XVIII веке, так как фрезерование требовало прочной станины станка с точными подшипниками, а радиально-упорные подшипники изобрёл Леонардо да Винчи.

Фрезы бывают двух видов:

• затылованные (имеющие форму задней поверхности, которая обеспечивает постоянство профиля режущей кромки при повторном затачивании)
• не затылованные (остроконечные, затачиваемые по задней поверхности).

Элементы фрезы

H (высота) — расстояние между режущей кромкой зуба и дном канавки, измеренное в радиальном сечении фрезы перпендикулярно её оси.

Ширина фаски — расстояние от режущей кромки по линии пересечения задней поверхности зуба с его спинной, измеренное в направлении перпендикулярном к режущей кромки.

Окружной шаг зубьев — расстояние между одноименными точками режущих кромок двух смежных зубьев, измеренное по дуге окружности с центром на оси фрезы и в плоскости перпендикулярной к этой оси.

Величина затылования (К) — понижение кривой затылования между режущими кромками двух соседних зубьев.

Элементы режимов резания при фрезеровании

Скорость резания U = П × D × n / 1000 (м/мин), где П=3,14.., D — диаметр фрезы (мм), n — частота вращения фрезы (об/мин), 1000 — коэффициент перевода мм в м.

Подачи при фрезеровании

Sz — подача на зуб (мм/зуб) — величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за время поворота её на один зуб.

Sо — (оборотная подача мм/об) — величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за один оборот фрезы. Sо = Sz × z, где z — число зубьев фрезы.

Sm — (минутная подача мм/мин) величина перемещения стола станка с обрабатываемой заготовкой или фрезы за одну минуту Sm = Sо × n = Sz × z × n.

t — глубина резания при фрезеровании (мм) — это расстояние между обработанной и обрабатываемой поверхностями.

Ширина фрезерования (мм) — это поверхность заготовки, обработанная за один рабочий ход.