Несмотря на многообразие типов острозаточенных фрез (цилиндрические, торцовые, дисковые, концевые, угловые, пилы по металлу) они имеют много общих конструктивных элементов: диаметр инструмента, посадочные размеры, форма зубьев и их число, углы режущей части, устройства для дробления стружки.

Диаметр фрезы влияет как на процесс фрезерования, так и на выбор конструктивных элементов инструмента. Целесообразно выбирать наибольший диаметр фрезы, так как с этим связано число зубьев, их размеры и форма, толщина тела корпуса. На практике для обеспечения достаточной прочности корпуса используется зависимость

,

где  — диаметр окружности впадин зубьев; d – диаметр посадочного отверстия.

Размерный ряд острозаточенных фрез стандартизирован для каждого вида: например, фрезы концевые из быстрорежущей стали (ГОСТы 17025-71, 17026-71, ТУ 2-035-0222232-90, ГОСТ 15086-69) изготавливаются диаметрами 3…63 мм, а твердосплавные концевые фрезы (ТУ 2-035-854-81, ТУ 2-035-824-81, ТУ 2-035-748-80) – 3…40 мм.

Концевые твердосплавные цельные фрезы изготавливаются по ТУ 2-035-0223131.159-90 диаметрами 14…30 мм; дисковые трехсторонние фрезы быстрорежущие (ТУ2-035-0224638.1156-88) имеют диаметры 100…250 мм. В таком же диапазоне размеров отечественная инструментальная промышленность выпускает торцовые фрезы со вставными ножами из быстрорежущей стали (ТУ2-035-0224638.1155-88).

Посадочным размером для насадных фрез является диаметр отверстия под оправку, который в зависимости от наружного диаметра инструмента выбирается из ряда 16, 22, 27, 32, 40, 50 и 60 мм.

Форма зубьев и впадин фрез должны обеспечивать прочность зубу и достаточное пространство для размещения стружки, ее отвод из зоны резания, а также максимальное количество переточек.

Для острозаточенных фрез наиболее распространена трапецеидальная форма зуба (рис. 6.1,а), которая применяется у чистовых фрез. Зуб такой формы затачивается по задней поверхности. Высота зуба h выбирается в пределах 0,5…0,65 от окружного шага, а r=(0,5-2,0) мм.

Крупные зубья фрез оформляются согласно рис. 6.1,б,в. Форма зуба по рис. 6.1,б имеет двойную прямолинейную спинку, где  — рабочий задний угол, а . Зуб третьей формы (рис.6.1,в) имеет криволинейную спинку, при этом ;  мм, , а . Такую форму зуба имеют, к примеру, быстрорежущие концевые обдирочные фрезы (ГОСТ 15186-69).

Рис. 6.1. Форма остроконечных зубьев

Число зубьев выбирается из условий обеспечения равномерности фрезерования. Как известно из теории резания, для винтовых фрез равномерность фрезерования достигается при условии, когда ширина фрезерования кратна осевому шагу инструмента, т.е.

, где С – целое число.

Если D – диаметр фрезы,  — угол наклона зуба, то

.

Для прямозубых фрез это условие выполняется, если одновременно работает не менее двух зубьев, т.е.

,

где  — угол контакта;  — коэффициент неравномерности  .

Углы режущей части выбираются в зависимости от типа фрезы, свойств обрабатываемого материала и технологических условий обработки.

Передние углы у быстрорежущих фрез при обработке стали изменяются в пределах 20…10⁰, твердосплавных — +15⁰…-15⁰, причем меньшие значения  назначаются для обработки стали с большей прочностью (МПа).

Задний угол  у мелкозубых фрез принимается равным 16⁰, для фрез с крупным зубом – 12⁰, а для дисковых и прорезных – до 30⁰; у твердосплавных фрез . Некоторые типы фрез имеют вспомогательные режущие кромки; задние углы  на них выбираются в пределах 4-8⁰.

Углом наклона режущей кромки  снабжаются все типы фрез с угловой режущей кромкой – торцовые, дисковые, двух- и трехсторонние. Для твердосплавных фрез , а у быстрорежущих фрез  не превышает 10⁰.

У цилиндрических фрез с винтовым и наклонным зубом . Обычно цилиндрические насадные фрезы имеют , концевые — , а дисковые двух- и трехсторонние — .

Таблица 6.1

Углы в плане фрез основных типов

Для торцовых и трехсторонних фрез важную роль играет главный угол в плане , определяющий соотношение между шириной и толщиной среза, и вспомогательный угол в плане , при этом рабочая часть у фрез может быть оформлена различным образом в зависимости от типа фрезы и условий резания.