УДК 621.914.22

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ КОНЦЕВОЙ ФРЕЗЫ С РАЗДЕЛЬНОЙ СХЕМОЙ ОБРАБОТКИ

Водилов Андрей Валерьевич1, Черкашин Валентин Павлович2
1НИИ приборостроения им. В.В. Тихомирова, г. Жуковский, инженер-программист, соискатель
2ОАО «Объединенные машиностроительные технологии», г. Москва, канд. техн. наук

Аннотация
Приведены проверенные опытным путем выcоты дополнительных зубьев в торцовой плоскости фрезы, при которых имеет место стабильная работа фрезы и повышается стойкость.

Ключевые слова: дополнительные зубья в торцовой плоскости, концевая фреза


SELECTION OF PARAMETERS OF AN END MILL WITH A SEPARATE PROCESSING CIRCUIT

Vodilov Andrey Valerevich1, Cherkashin Valentin Pavlovich2
1Research Institute of Instrument named after V.V. Tikhomirov, Zhukovsky, Software Engineer, Competitor
2JSC "United Engineering Technologies", Moscow, Candidate. tehn. Sciences

Abstract
Given empirically proven height additional teeth in the end face milling plane, in which there is a stable job and milling increases resistance.

Keywords: additional teeth in the face planes, end mill


Библиографическая ссылка на статью:
Водилов А.В., Черкашин В.П. Выбор параметров концевой фрезы с раздельной схемой обработки // Современная техника и технологии. 2014. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2014/06/3923 (дата обращения: 28.05.2017).

Лимитирующий износ традиционных стандартных концевых фрез ГОСТ 20538 – 75 происходит в локальных точках на вершине зубьев,что определяет стойкость фрезы в целом. Это недостаток устроняется различными способами, в том числе и применением наноструктурированных покрытий вершин зубьев. Каждый из способов имеет свои преимущества и свои недоствтки и в конечном итоге характеризуется масштабностью применения на практике.

В работе [ 1 ] упомянутый недостаток решается конструктивным способом путем установки дополнительных зубьев у торцовой плоскости фрезы. Дополнительные зубья устраняют износ в локальных точках на вершинах зубьев, обеспечивают стабильную работу фрезы (отсутствие заштыбовки) и повышают ее стойкость (стойкость повышается ориентировочно пропорционально количеству дополнительных зубьев по отношению к количеству номинальных зубьев). Дополнительные зубья должны иметь обоснованую небольшую высоту в целях экономии дорогостоящего инструментального материала.

Дополнительные зубья по сравнению с номинальными могут иметь другой материал, другой угол наклона и другое     количество. Наиболее технологичный вариант, когда количество дополнительных зубьев равно количеству номинальных зубьев, иначе при переточке затупленных зубьев нужно делать различные вылеты режущих лезвий, чтобы обеспечить равную толщину стружки.

В данной работе произведен выбор параметров концевой фрезы с раздельной схемой обработки: в зависимости от диаметра фрезы обоснованно выбрано количество дополнительных зубьев, конструктивно размещающихся в торцовой плоскости; для выбранных диаметра и количества зубьев обоснован выбор высоты дополнительных зубьев, обеспечивающих стабильную работу фрезы и повышенную стойкость.

Рис.1. Концевая фреза с раздельной схемой обработки.

На рис. 1 представлена концевая фреза с раздельной схемой обработки:

1 – корпус фрезы; 2 – номинальные зубья; 3 – дополнительные зубья. Н – высота номинальных зубьев; С – высота дополнительных зубьев. На рис.1 количество номинальных зубьев Z1 равно количеству дополнительных зубьев Z2; общее количество зубьев Z =Z1+Z2.

При изготовлении фрезы с раздельной схемой обработки наиболее технологичным вариантом является следующий. Торцовая часть фрезы, содержащая дополнительные зубья высотой С и равные им по высоте номинальные зубья, сначало изготавливается отдельно и затем крепится к основной части фрезы механически или с помощью стыковой сварки. Стыковка зубьев торцовой и основной части фрезы выполняет роль стружкоразделительных канавок, поэтому учитываются их перекрытия при резании.

Дополнительные зубья должны конструктивно размещаться у торцовой плоскости и удовлетворять условию отсутствия перегрева вспомогательных зубьев (что имеет место при слишком малых их высотах), нормального отвода стружки. Дополнительные зубья могут полностью или частично участвовать в работе резания или нем участвовать совсем, то есть имеет место раздельная схема обработки. Высота дополнительных зубьев и количество этих зубьев являются важнейшими параметрами концевой фрезы с раздельной схемой обработки.

В таблице 1 представлены диаметры фрезы и числа дополнительных зубьев, которые конструктивно размещаются с учетом затыловочных частей у торцовой части фрезы.

Таблица 1. Диаметры концевых фрез D и соотвествующее им количество дополнительных зубьев Z2

D

30

40

50

60

Z2

4

6

7

8

В таблице 2 приведены для соответствующих значений D,Z2 экспериментальные данные высот дополнительных зубьев, полученные в производственных условиях механического цеха на вертикально-фрезерном станке 6М13П при следующих условиях: обрабатываемый материал сталь 35 140-160 НВ ГОСТ 4543-71 и сталь 20Х2Н4А 180-200 НВ ГОСТ 4543-71; ω=40° – угол наклона специальных режущих зубьев; S =0,3-0,45 мм/об, – то есть величина подачи мм/зуб для средней части фрезы и для торцовой части фрезы различная; V=110 м/мин – скорость резания. Фрезерование производилось без применения СОЖ. Режимы резания типовые машиностроительные [ 2 ],

Таблица 2. Высота дополнительных зубьев С в зависимости от величин D;Z2 для стали марки 35

D;Z2

30;4

40;6

50;7

C

4,5

5,5

6,4

Таблица3.Высота дополнительных зубьев С в зависимости от величин D;Z2 для стали марки 20Х2Н4А

D;Z2

30;4

40;6

50;7

C

5,0

6,1

7,1


Рис.2. График зависимости высоты дополнительных зубьев С от диаметра фрезы D

На основании табл.2 и табл.3 c использованием
[ 3 ] выведена эмпирическая формула стойкости зуборезной головки с равной стойкости боковых и вершинных режущих лезвий на базе степенных функций

С= А· D xгде: С – высота дополнительных зубьев; x – эмпирический коэффициент, x=0,7;

A – безразмерная эмпирическая постоянная: А = 0,416 для стали 35; А = 0,462 для стали 20Х2Н4А.

На основании табл. 2 и табл.3 c использованием [ 3 ] был построен эмпирический график, представленный на рис.1, где: C – высота дополнительных зубьев в торцовой части фрезы: C1 – для обрабатываемого материала сталь 35; C2 – для обрабатываемого материала сталь 20Х2Н4А; D –диаметр фрезы .

ВЫВОДЫ

Приведены проверенные опытным путем величины высот дополнительных зубьев в торцовой плоскости фрезы, при которых устраняется износ в локальных точках на вершинах зубьев, имеет место стабильная работа фрезы и повышается стойкость.


Библиографический список
  1. Черкашин В.П., Водилов А.В. Концевая фреза с раздельной схемой обработки// СТИН (станки и инструмент).-2009.- №12.- C.17-19.
  2. Справочник металлиста.В5т. Под ред.А.Н.Малова.M.: Машиностроение,1977.Т3. 748c.
  3. Яковлев К.П. Математическая обработка результатов измерений.-М.-Л. Госуд. Издательство научно-технической литературы.1950. 388 c.


Все статьи автора «Водилов Андрей Валерьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: