За формою зубів розрізняють фрези з прямими, гвинтовими і похилими зубцями.
Фрези з прямими зубами застосовуються при фрезеруванні фасонних поверхонь і нешироких пазів. Їх основний недолік - неспокійна робота внаслідок того, що кожен зуб врізається в матеріал і виходить з нього відразу по всій ширині; при невеликій глибині різання робота такої фрези супроводжується поштовхами (вібрацією). Для усунення цього зубах дають нахил щодо осі фрези. Для цільних швидкорізальних і гвинтових твердосплавних фрез цей нахил виходить завдяки тому, що зуби утворюються по гвинтовій лінії (спіралі). Розрізняють фрези з правими (Рис.1, а) і лівими (Рис.1, б) гвинтовими зубами; для стислості їх називають відповідно правими і лівими фрезами.
При роботі фрезами з гвинтовими і похилими зубцями треба звертати увагу на відповідність обертання шпинделя напрямку гвинтових канавок. На Рис.3 показані випадки, можливі при роботі циліндричної фрезою.
При обробці площин кінцевими фрезами на вертикально-фрезерних верстатах стружку необхідно відводити вниз, для чого застосовують ліві фрези при правому обертанні або праві фрези при лівому обертанні (Рис.2. А і б).
Рис.2. Напрямок гвинтових зубів при обробці площин і пазів кінцевими фрезами. а - гвинтові канавки ліві, обертання праве; б - гвинтові канавки праві, обертання ліве; в - гвинтові канавки праві, обертання праве; г - гвинтові канавки ліві, обертання ліве.
Для обробки пазів або уступів, коли необхідно відводити стружку вгору, слід застосовувати праві фрези при правому обертанні або ліві фрези при лівому обертанні (Рис.2. В і г). Так як в останньому випадку осьова сила прагне виштовхнути фрезу з шпинделя, слід сильніше затягувати гвинт (шомпол) для закріплення фрез.
Рис.3. Вибір напрямку обертання шпинделя при роботі циліндричними фрезами з гвинтовими зубами.
При роботі спареними фрезами (Рис.4) їх слід встановлювати на шпинделі так, щоб осьові сили були спрямовані назустріч одна одній.
За конструкцією зубів розрізняють фрези з остроконецнимі і з затилованнимі зубами.
Фрези. призначені для обробки плоских поверхонь, не вимагають збереження профілю зуба при переточуванні, а тому їх виготовляють з зубами гострої форми. Форми гострих зубів показані на Ріс.5.а.
Рис.4. Установка спарених циліндричних фрез. а-правильно; б-неправильно.
Рис.5. Форми гострих зубів для фрез: а-з дрібним зубом; б-з потилицею по параболі; в-з ламаним потилицею.
Зуби по Ріс.5.а, найбільш прості у виготовленні, але мало міцні. Форма зуба по Ріс.5.б має обрис потилиці по параболі, що сприяє підвищенню міцності зуба, і тому рекомендуються ГОСТи: 3752-59 (для циліндричних фрез) і 8237-57 (для кінцевих фрез). Форму зуба по Ріс.5.в слід застосовувати для важких робіт. Задня частина зуба виконана тут двома поверхнями з фасками f і f1. Зуби такої форми прості у виготовленні і мають достатню міцність.
Фрези з затилованнимі зубами (Ріс.6.а), у яких задній кут α утворюється зняттям шару металу (затилованія) з боку задньої поверхні по кривій або прямий за допомогою плоского фасонного різця, застосовують для обробки фасонних поверхонь. Передня поверхня різця при знятті потилиці в кожному перетині зуба повинна бути розташована радіально. Для збереження сталості профілю затилованних фрез крива, по якій виробляють затилування, байдужа. Необхідно тільки, щоб в кожному радіальному перетині Аа1 - ВВ1 затилованние зуба фрези висота профілю h2 залишалася незмінною після переточувань. В цьому випадку профіль зуба, що отримується при переточуваннях зубів фрези в радіальному напрямку, залишається постійним.
Зазвичай затилування зубів проводиться по Архімедова спіралі. Більш чисто оброблену поверхню і високу стійкість дають фрези з зубцями, у яких потилицю окреслено по ламаній лінії (Ріс.6.б-подвійне конхоідальное затилування).
Рис.6. Форми кривих потилиці зубів фасонних фрез. а-Спіраль Архімеда; б-пряма.
За характером кріплення зубів розрізняють фрези цільні і збірні. Збірними виготовляють циліндричні фрези (D> 60мм), циліндричні складові фрези (D> 75мм), насадні торцеві і дискові дво- і тристоронні фрези (D> 75мм), торцеві фрези з конічним хвостовиком (D> 35мм) і все торцеві фрезерні головки.
За способом кріплення ножів розрізняють збірні фрези:
- зі вставними ножами, які є або пластинками швидкорізальної сталі, або припаяними до державки метало- або Мінералокераміческіе пластинками;
- з припаяними до корпусу пластинками твердого сплаву;
- з механічним кріпленням метало- або Мінералокераміческіе пластинок.
Збірні фрези зі вставними ножами отримали найбільш широке застосування.
Кріплення ножів проводиться:
1.При допомоги гладких клинів. В цьому випадку клин односторонній або двосторонній як кріпить елемента може бути оформлений також у вигляді самого ножа, який при складанні запресовивается в відповідний паз корпусу.
на Рис.7. показана така конструкція кріплення ножа в корпусі фрези.
Рис.7. Пресове кріплення клиновидних ножів в корпусі дискової фрези. 1-ніж; 2-корпус.
Ножі, що представляють собою пластинки швидкорізальної сталі, виконані з ухилом в 1 ° ± 10 'і запресовуються в пази корпусу фрези, виготовлені з ухилом 0 ° 30'.
У конструкції по Рис.8. ніж утримується в корпусі фрези клином. Установка і регулювання ножів по висоті проводиться за допомогою регулювального гвинта.
Рис.8. Кріплення ножів клином в корпусі торцевої фрези: 1-корпус фрези; 2-ніж; 3-клин; 4-регулювальний гвинт.
2. За допомогою рифлених клинів. На Рис.9. показано кріплення ножів фрези, що мають клиноподібну форму і рифлення, розташовані радіально. Пази в корпусі фрези мають відповідні рифлення.
Рис.9. Кріплення клиновидних ножів з рифлями в корпусі дискової фрези. 1-корпус фрези; 2-ніж.
На Рис.10 зображена конструкція кріплення плоского ножа, що має з одного боку рифл, які входять в рифлення паза, що має клиноподібну форму. Ножі закріплюються в пазах корпусу фрези гладкими клинами з кутом 3 °.
Рис.10. Кріплення клином плоских ножів з рифлями в корпусі циліндричної фрези: 1-корпус; 2-ніж; 3-клин.
3. За допомогою клинів і гвинтів. На Рис.11 показана конструкція кріплення ножів за допомогою клинів і гвинтів; ніж має з одного боку рифл, які входять в рифлення пазів корпусу фрези.
Рис.11. Кріплення клином і гвинтами плоских ножів з рифлями в корпусі торцевої фрези: 1-корпус фрези; 2-ніж; 3 клин; 4 гвинти.
Збірні фрези з припаяними пластинками. Такий спосіб кріплення застосовується для вузьких дискових фрез (Рис.12), ширина корпуса яких ускладнює міцне клинове кріплення ножів, і при виготовленні твердосплавних фрез з гвинтовими зубами.
Збірні фрези з механічним кріпленням пластин застосовують для найкращого використання метало- та Мінералокераміческіе пластинок. на Рис.13. показано кріплення твердосплавної пластини, а на Рис.14 - кріплення дисків з мінералокераміки в корпусах торцевих фрез.
Рис.13. Торцева фреза з механічним кріпленням пластин твердого сплаву: 1-корпус фрези; 2 клин; 3 гвинт; 4-платівка твердого сплаву.
Рис.14. Торцовая фреза, оснащена Мінералокераміческіе дисками.
За способом кріплення фрез розрізняють фрези насадні, фрези хвостові і фрезерні головки.
Стандартні діаметри базових отворів в циліндричних, торцевих, дискових, пазових, кутових і фасонних насадних фрезах і посадочні діаметри відповідних оправок, а так само розміри шпонок наведені на Рис.15.
В отворах довжиною 24мм і більше дається внутрішня виточення довжиною l1 від 0,25 до 0,35 довжини фрези L.
Рис.15. Діаметри циліндричних оправок, отворів під фрезах і розміри шпонок.
Відхилення опорних торцевих поверхонь фрез від перпендикулярності при перевірці індикатором не повинно перевищувати: 0,02 для фрез діаметром D<90мм и 0,03мм для фрез диаметром D>90мм.
Розрізняють фрезерні оправлення, що мають осьові шпонкові канавки, в які вкладають призматичні шпонки, що входять в шпонковий паз отвору фрези (Рис.15), і та фрезерні оправлення, що мають торцеві шпонки, які входять в торцеві пази фрези (Рис.16).
У торцевих. кінцевих і шпонкових фрез з конічним хвостовиком затягування останнього в конічний гніздо шпинделя виробляється шомполом, пропущеним через порожнистий шпиндель верстата.
Рис.16. Кріплення фрез на циліндричній оправці торцевої шпонкой.
Вітчизняні фрезерні верстати мають стандартні розміри конічного гнізда в шпинделі за ГОСТом 836-47.
Для можливості базування конічного хвостовика, що має конус Морзе або метричний, застосовують перехідні втулки. Розміри зовнішніх конусів і гнізд в перехідних втулках, виконані по конуса Морзе або метричних конусів, стандартизовані ГОСТом 2847-45.
Кінцеві та шпонкові фрези діаметром D≤20мм виготовляють з циліндричним хвостовиком. Розміри хвостовиків наведені на Рис.17.
Циліндричні хвостовики кріплять за допомогою спеціальних патронів (типу свердлильних для малих діаметрів і типу цангових для великих).
Рис.17. Діаметри циліндричних хвостовиків фрез.
Торцеві фрезерні головки можуть бути закріплені:
конічним посадковим отвором (Рис.18, а) по конусу 1 фрезерної оправки (Рис.18, в) за допомогою вкладиша 2 і гвинта 3; вкладиш 2 входить в пази 4 корпусу фрезерної головки (Рис.17, а);
циліндровим посадковим отвором (Рис.17, б) безпосередньо до торця шпинделя верстата за допомогою чотирьох гвинтів.
Найбільш точне центрування на шпинделі фрезерного верстата забезпечують фрезерні головки з конічним посадковим отвором. Кріплення по Ріс.17.в. застосовують на консольно-фрезерних верстатах, а по Ріс.17.г. на поздовжньо-фрезерних верстатах, коли необхідно мати великий виліт торця фрези від торця шпинделя.
Рис.18. Закріплення фрезерних головок.