Фрези діаметром 60-90 мм застосовуються в основному при глибині різання до 5 мм, діаметром 90-110 мм - при глибині різання до 8 мм, діаметром 110-150 мм - при глибині різання до 12 мм. Ширина фрези повинна бути трохи більше (на 2-5 мм) ширини оброблюваної поверхні.
Від діаметра фрези залежить відведення теплоти, товщина стружки, число зубів, форма зубів і діаметр отвору. Більший діаметр фрези дозволяє застосувати більш жорстку оправлення, краще розмістити зуби і канавки фрези і збільшити число зубів, поліпшити відведення теплоти і підвищити хвилинну подачу, хоча і викликає підвищений витрата металу і енергії на фрезерування.
Якщо позначити діаметр свердління під оправкуd, товщину тіла фрези m і висоту зуба H (рис. 255), то діаметр фрези:
Діаметр оправки й можна розрахувати виходячи з сил, що діють на фрезу. Однак розрахунок діаметра оправки на міцність проводиться рідко; зазвичай при конструюванні фрез для визначення діаметра оправки використовують такі рекомендації, що враховують також необхідну жорсткість оправок і стандартний розмірний ряд діаметрів фрез і оправок (табл.24). Діаметр циліндричної фрези приблизно в 2,5-3 рази більше діаметра оправки. Коли кілька фрез встановлюють на одну довгу оправлення (комплектом), рекомендується максимально збільшувати діаметр оправки, з тим щоб зберегти її жорсткість.
Залежно від призначення фрези поділяються на крупнозубие, т. Е. Фрези з великим кроком і невеликим числом зубів і дрібнозуба, т. Е. Фрези з малим кроком і великим числом зубів. У фрез з великим кроком зуб виходить більш міцним. Великий зуб краще відводить теплоту від ріжучої кромки, допускає більшу кількість переточувань, і западини між зубами мають велику місткість для стружки. Але до недоліків фрез з великим прямим зубом слід віднести менш плавну роботу. З цих міркувань застосовують фрези з великими зубами при чорновому фрезеруванні, а фрези з дрібними зубами - тільки при чистовому.
де m - коефіцієнт, що залежить від умов-роботи і конструкції фрези. Значення коефіцієнта m, наведені нижче.
Циліндричні фрези з дрібними зубами (рис. 256) застосовуються для чистових і получістових робіт. Вони не придатні для обдирних робіт, так як мають невеликий крок зубів і, отже, невеликий обсяг канавки для приміщення стружки. Кут ω = 30 ÷ 35 °. Число зубів 10-18.
Здвоєні (складові) фрези (рис. 257) можуть працювати тільки в комплекті; вони мають праві і ліві гвинтові канавки. Незважаючи на великий кут нахилу (з до 55 °), осьові сили правої і лівої фрез під час роботи врівноважуються, так як вони направлені в різні боки. У комплект входять дві фрези - права і ліва; в місці стику фрез передбачається перекриття різальних крайок однієї фрези ріжучими крайками інший. Для цієї мети на торці кожної фрези робляться виступи і западини. Виступи однієї фрези входять у западини інший фрези, і таким чином здійснюється перекриття. Для того щоб виступи припадали проти відповідних западин, необхідно строго витримувати кут ɛq. під яким повинна розташовуватися шпонкова канавка щодо зубів. Число зубів вибирається для таких фрез невеликим (4-6). Профіль криволинейного зуба відповідає другій формі (див. Рис. 254, б); висота зуба Н = (0,15 ÷ 0,5) sокр. Кут зуба ƞ = 50 ÷ 52 ° (в нормальному перетині). Кут робочої фрези θ приймається від 75 до 60 °, в залежності від діаметра фрези. Радіус заокруглення дна канавки r = 3,5 ÷ 4 мм усуває утворення тріщин при загартуванню.
Циліндричні фрези, починаючи від діаметра 100 мм і вище, зазвичай виготовляють збірної конструкції; це дозволяє зменшити витрату дорогої швидкорізальної сталі, підвищити термін служби корпусу фрези і полегшити термічну обробку. Громад недолік збірних конструкцій - підвищена трудомісткість виготовлення в порівнянні з цільними і, крім того, менша жорсткість.
Збірна конструкція циліндричної фрези заводу «Фрезер» показана па рис. 258. В корпусі фрези є паз клиноподібної форми; одна стінка паза забезпечена поздовжніми рифленнями. У паз вставляється плоский ніж, який має рифлену опорну поверхню. Ніж закріплюється в пазу корпусу головним клином з кутом 3 °. При переточуванні ніж може бути переставлений на одне або кілька рифлень, в результаті діаметр фрези зберігається.
У фрез з кутом ω = 20 ° виникає порівняно невелика осьова сила, тому при експлуатації можна встановлювати одну фрезу. У фрез з кутом нахилу ω = 45 ° виникають значні осьові сили. Для врівноваження осьових сил використовується комплект фрез.
Для фрез як з кутом ω = 20 °, так і з кутом ω = 45 °, призначених для обробки заготовок зі сталі середньої твердості, передній кут у в перерізі нормальному ріжучої кромці зуба приймається 14-16 °; задній кут αn в тому ж перерізі приймається рівним 9-11 °. При заточуванні фрези допускається стрічка по циліндру до 0,1 мм. Корпуси фрез виготовляють зі сталі 40Х, ножі - з швидкорізальної сталі.
Під ВНДІ розроблена конструкція циліндричної фрези з механічним кріпленням круглих стовпчиків з твердого сплаву (рис. 259,6), призначена для фрезерування широких поверхонь чавунних деталей при знятті великих припусків і сталевих деталей, що мають невеликі припуски. У гвинтових канавках корпусу 1 фрези закріплені циліндричні стовпчики 2 з твердого сплаву за допомогою кульок 3 і гвинтів 4, що проходять через кільце 5. На торці корпусу гвинтами 6 закріплений фланець 7. Фланець забезпечує осьовий зсув стовпчиків, розташованих в суміжних канавках, відносно один одного.