Hammaste arv
Otsveskil on veel üks oluline parameeter, mille kohta võib samuti öelda, et see kajastub peamiselt otspinna vaates ehk siis otsafreesi hammaste arvus.
Hammaste koguarvust ja otsfreesi keskpunkti läbivate hammaste arvust on mitu kombinatsiooni, nagu on näidatud joonisel 3-14 vasakult paremale: ühehambaline frees, 2 hambafrees - 2 hamba alltsenter, 2 hamba frees - 1 hamba alltsenter, 3 hamba frees - 1 hamba alltsenter, 4 hamba frees - 2 hamba ületsenter ja mitme hamba frees - 0 hamba alltsenter. Freesi hammaste arv on seotud freesi efektiivsusega ja freesi jäikus on seotud freesi südamiku läbimõõduga. Joonis 3-15 on lihtsustatud diagramm freesi hammaste arvu ning freesi jäikuse ja laastumahu vahelise seose kohta.
2-Hamba- (pilu)freesi iseloomustab suur laastude eemaldamise ruum ja ebapiisav jäikus, mis sobib pikkade laastudega materjalide jaoks.
3-Hamba- (pilu)freesi iseloomustab suur laasturuum, hea jäikus, kõrge lõikamise efektiivsus ja hea mitmekülgsus.
4-Hamba- (pilu)freesi iseloomustab väike laastude eemaldamise ruumipuudus, kuid frees on hea jäikusega, mis sobib tõhusaks viimistlemiseks ja tooriku hea pinnakvaliteediga.
6-hammas (pilu) freesi iseloomustab väga väike laastude eemaldamise ruum, kuid freesil on suurepärane jäikus, see frees sobib väga hästi viimistlemiseks, tõhusaks töötlemiseks, kõrge kõvadusega töötlemiseks ja töötlemispinna kvaliteediks on väga hea.
Loomulikult on sama hammaste arvuga võimalik kiibiruumi suurendada, kuid see toob kaasa jäikuse vähenemise. See geomeetria (vt joonis 3-16) sobib madala tugevusega värviliste materjalide, nagu alumiinium ja vask, töötlemiseks. Ühest küljest, kuna seda tüüpi metalli tugevus on madal, on tööriista lõikejõud väike ja tööriista jaoks vajalik jõud samuti väike ning madalam tugevus on sellise freesimise jaoks siiski pädev; Teisest küljest on seda tüüpi materjalidel madala lõikejõu tõttu madal lõikesoojus.
Kuid just seetõttu, et seda tüüpi materjali lõikejõud ja lõikamissoojus on väikesed ning lõikekogust saab pärast laastu hoidevõime suurendamist suurendada, kuid suurenenud lõikekogus suurendab lõikejõudu, nii et tööriist vajab täiustamist, seega tuleb kasutada topeltsüdamiku läbimõõduga otsafreesi, nagu näidatud joonisel 3-17. Siin näidatud frees on Seco Toolsi värviline Jabro-Solid, Walter Toolsi Proto·max TM tG aga hallina. Kahekordse südamiku läbimõõduga disain tagab teatud tasakaalu laastu hoidevõime ja tööriista jäikuse vahel.
Joonis 3-18 on skemaatiline diagramm spetsiaalselt modifitseeritud freesi soone põhjast. Sel juhul on modifitseeritud freesi jäikus palju suurem kui tavalisel vaikimisi soonepõhjal ja laastude deformatsioon tühjendamise ajal tugevneb ja laastud on tihedamad.
Sama arvu hammaste jaoks on erinev struktuur, st ebavõrdsed hambad. Joonis 3-19 on skemaatiline diagramm kahte tüüpi ebaühtlasest freesist. Lõikuri ebaühtlased hambad võivad lõikamise ajal tekitada vahelduvaid lõikesagedusi, mis ei ole kergesti tööpingiga kokku resoneerivad ja pärsivad freesimise ajal tööriista vibratsiooni.
Freesi laastuvõimsus on lisaks hammaste arvule seotud ka ringhammaste geomeetriliste parameetritega ning alljärgnevalt tuleb juttu freesi ringhammastest.
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
Ümbermõõdu hambad
Otsafreesi välisringil olevaid lõikehambaid nimetatakse ringhammasteks. Ringhammas on külgseina freesimisega tegeleva otsafreesi põhiosa.
◆ Helix nurk
Ümbermõõthamba esimene parameeter, millest tuleb juttu, on spiraalnurk, mis on freesi spiraalse lõikeserva puutuja ja freesi telje vaheline nurk, nagu on näidatud joonisel 3-20.
Lõiketeoorias on spiraalnurk ka tööriista välisringi teljesuunaline kaldenurk (telje kaldenurga ja sellega seotud teksti jaoks vaadake joonist 1-33).
Otsfreeside erinevate spiraalinurkade peamised mõjud lõikejõudlusele on näidatud joonisel 3-21. Nagu jooniselt näha, on parempoolsel sirge flöödi otsafreesil (spiraalinurk 8-0 kraadi) nullteljeline lõikejõud nulltelje kaldenurga tõttu null ja kogu lõikejõud on radiaalsuunas kõige nõrgema jäikusega, seega kaldub lobisema. Teisest küljest jagunevad vasak ja keskmine spiraalfrees tänu osa lõikejõule aksiaalsuundadeks (teljesuund on freesi parima jäikusega suund) ning radiaalkoormus väheneb ja lobisemine pole kerge tekkima.
Teisest küljest on sirge soonega freesi laastuvool põiki, mida on lihtne töödeldava detaili lõikealaga segada ja moodustada sekundaarne lõige ning laastu eemaldamise jõudlus on halb. Spiraallõikuri laastud väljutatakse lõiketsoonist lõikeservaga risti ja laastude eemaldamise jõudlus paraneb oluliselt.
Joonisel 3-22 on näidatud lõikuri hammaste arvu ja spiraali nurga mõju lõike kogupikkuse teljesuunalisele komponendile. 10 mm läbimõõduga freesi lõikamiseks, mille lõikelaius (tuntud ka kui "radiaalne lõikesügavus") on 10 mm ja lõikesügavus (tuntud ka kui "aksiaalne lõikesügavus") on teljeprojektsioon 2 pilu ja 30 kraadise spiraalinurgaga freesi kontaktserva kogupikkus on umbes 17 mm; 3-30-kraadise soonega spiraallõikuri kasutamisel suureneb kontaktserva kogupikkuse aksiaalne projektsioon umbes 25 mm-ni. Kui kasutatakse 4-soone 30-kraadise spiraalnurgaga freesi, suurendatakse kontaktserva kogupikkuse aksiaalprojektsiooni umbes 30 mm-ni ja lõpuks, kui 6-soonega 60-kraadise spiraalnurgaga frees on Kasutatuna saab kontaktserva kogupikkuse aksiaalset projektsiooni suurendada umbes 47 mm-ni. Need andmed näitavad, et freesi hammaste arvu suurenemisega suureneb ka töödeldava detailiga kokkupuutuvate lõikeservade arv, suureneb kontaktserva kogupikkuse aksiaalne projektsioon ning spiraalinurga suurendamise mõju on sarnane. Kontaktserva kogupikkuse aksiaalse projektsiooni suurenemisega väheneb koormus hamba pikkuse ühiku kohta ja lõikamise efektiivsust saab parandada eeldusel, et hammaste koormus jääb samaks.
Joonisel 3-23 on kujutatud neli kombinatsiooni erinevatest lõikesuundadest ja spiraalsete soonte pöörlemissuundadest, millest tavaline on parempoolse spiraalse hamba parempoolne lõikesuund, üldiselt määrab freesi lõikesuuna peamiselt spindli pöörlemissuund. freespink ja pärast lõikesuuna määramist määrab spiraal aksiaalse lõikejõu suuna.
Joonisel 3-24 on kujutatud JS840 freesi topeltspiraali suunaga. Seda freesi kasutatakse süsinikkiust komposiitpaneelide külgservade töötlemiseks. Kuna süsinikkiust komposiitpaneelid koosnevad mitmest erinevast materjalist, on tavaliste freesidega raske kihistumist vältida. Freesi JS840 eelised on järgmised: lõikejõud vastupidises suunas jaguneb allapoole suunatud surveks ja keskjõuks: laastu ruum on suur, mis soodustab laastu eemaldamist: lõikekontakt on väike, mis toodab vähem lõikesoojust ja lõikejõud: kiule tekitatakse ainult nihkejõud ja keskele ei teki väändumist.
Joonisel 3-25 on kujutatud Sumitomo Electricu GSXVL tüüpi vibratsioonivastast otsafreesi. See otsfrees ei kasuta mitte ainult ebavõrdseid hambaid, nagu on näidatud joonisel 3-19, vaid parandab ka vibratsioonikaitset ebavõrdse spiraalinurgaga külje töötlemisel.
3-20
3-21
3-22
3.23
3-24
3-25
