Водилов А.В., Черкашин В.П.
КОНСТРУКЦИИ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗС КОМБИНИРОВАННЫМИ ЗУБЬЯМИ *
Аннотация:
для концевых фрез с комбинированными зубьями, имеющих не только гладкую часть, но и стружколомную часть, представлены и проанализированы конструктивные особенности
Ключевые слова:
концевая фреза, комбинированные зубья, торцовая часть фрезы
Концевые фрезы предназначены для фрезерования плоскостей, уступов, пазов, рабочих формообразующих воверхностей прессформ и штампов, а также для фрезерования сложных поверхностей в корпусных деталях; применяются также для фрезерования зубьев цилиндрических колес, лопаток газовых турбин и моноколес [1,2]. В традиционной стандартной концевой фрезе общего назначения имеем следующее. Нижняя режущая часть фрезы изнашивается больше по сравнению с основной частью фрезы. Этому способствуют многие причины. /Основная причина состоит в том, что торцовая часть нагружена чаще. Например, фрезеруем множество пазов или уступов. Эти пазы и уступы имеют различную высоты, одни имеют высоту равную высоте режущей части, другие имеют высоту 1-2 мм. Средняя высота режущей части фрезы примерно равна половине высоты пазов или уступов. То есть верхняя часть режущей части фрезы нагружена меньше, а нижняя больше и наиболее сильно нагружена нижняя часть торцовой части фрезы. Вторичное резание стружки, которое неизбежно сопутствует фрезерованию узких пазов, также способствует сильному износу торцовой части. Деформация фрезы и погрешность установки также влияет на износ фрезы и наиболее сильно на ее торцовую часть. На рис.1 представлена концевая фреза с дополнительными зубьями в торцовой части На рис.1: 1 – держатель фрезы; 2- режущая часть фрезы высотой Н; 3- основная часть зубьев фрезы высотой Н1; 4- торцовая часть зубьев фрезы высотой С; 5 - дополнительные зубья торцовой части фрезы. Высота торцовой части фрезы может быть равна 0,1 – 0,7 Н в зависимости от требований технологического процесса. Технология изготовлении и эксплуатации фрезы в конечном итоге решают, что целесообразнее, увеличить с помощью системы износостойких покрытый стойкость режущих зубьев торцовой части, приблизив ее к стойкости основной части фрезы) или уменьшить высоту Н1 (конструктивный прием), уменьшив избыточную стойкость зубьев 3 (верхняя часть которых будет удалена и уже не будет участвовать в работе резания и естественно не будет нуждаться ни в правке, ни в переточке). Концевую фрезу можно проектировать по-разному: добавить зубья в торцовой части или удалить часть зубьев выше торцовой части. В результате все равно получим конструкцию фрезы по рис.1 (или по прототипу полезной модели RU 192840 U1 ). На рис.2 представлена концевая фреза с дополнительными зубьями в торцовой части, имеющими стружколомы. На рис.2 аредставлена концевая фреза с дополнительными зубьями в торцовой части, имеющими стружколомы. В этой концевой фрезе (рис.2) дополнительные зубья торцовой части фрезы не только выполняют работу резания, но и выполняют работу пр вторичному резания стружки. При фрезеровании сложных поверхностей встречаются различные труднообрабатываемые участки и типовым таким участком является узкий и глубокий паз. В этих условиях, когда стенки паза мешают стружке отлететь из зоны резания под действием сил инерции и эта стружка застревает и собирается в стружечной канавке, стружколомные зубья перемалывают стружку на мелкие фрагменты, способствуя удалению ее из зоны резания под давлением охлаждающей жидкостью. На рис.3 представлена концевая фреза с дополнительными зубьями, имеющими и стружколомные участки и гладкие участки режущих лезвий. На рис.3 аредставлена концевая фреза с дополнительными зубьями в торцовой частитружколомы, имеющими и стружколомные участки и гладкие участки. В концевой фрезе есть основные зубья и дополнительные зубья. Дополнительные зубья могут иметь гладкие лезвия выше торцовой части (или не иметь зубьев выше торцовой части) и стружколомные зубья в пределах торцовой части. Если дополнительные зубья имеют и гладкие и стружколомные участки, то они называются комбинированными. Такие комбинированные зубья имеют место в концевой фрезе на рис.3. Полностью гладкие лезвия и полностью стружколомные лезвия — это известный уровень техники. Стойкость основных зубьев выше в два раза, так как количество зубьев увеличивается в два раза, и в два раза выше стойкости зубьев торцовой части. Стружколомные зубья не встречаются часто, а применяются только при очень твердых металлах. Применение стружколомных зубьев требует не только их изготовления, но и правки и заточки стружколомных элементов. Фреза на рис. 3 отличается от фрез общего применения тем, что в нижней режущей части на половине зубьев из общего их числа выполнены стружколомы Наличие гладких режущих лезвий вспомогательных зубьях увеличивает чистоту поверхности и уменьшает шероховатость поверхности, обрабатываемой основной частью фрезы (находящейся выше торцовой части). Увеличение чистоты поверхности и уменьшение шероховатости наиболее заметно при увеличении твердости обрабатываемого материала. В основной части фрезы число режущих зубьев увеличивается в два раза и процесс пластического течения металла изменяется в зависимости от твердости металла. В этой фрезе зубья имеют не гладкие лезвия, а лезвия, состоящие из отдельных соединенных вместе пластин. Cтружколомы выполняются на половине зубьев из общего количества зубьев. Целесообразно делать высоту стружколомов на протяженности боковой режущего лезвия торцовой режущей пластины. Из-за того, что лезвия не гладкие, то стружкоотвод транспортирующий вверх стружку работает хуже; стружка в большем количестве падает вниз, в зону резания и увеличивает работу по вторичному резанию этой стружки. В этой фрезе количество зубьев не изменяется, торцовые пластины половины количества зубьев из общего их количества имеют стружколомы. Стружколомы располагаются на боковых сторонах торцовых пластин. Количество пластин, имеющих стружколомы равно половине общего количества пластин. Преимущество таких фрез состоит в том, что при выходе из строя пластины одного конкретного зуба заменяют только эту пластину, не изготавливая полностью новую фрезу. Эти фрезы пригодны для чернового фрезерования, но могут и использоваться для чистового фрезерования с высотой (то есть с шероховатостью) косоступенчатой поверхности (из-за того, что нет сплошного режущего лезвия) согласно ТУ3918-005-36293294-2008 равной 0,02- 0,03мм. Заметим, что по ГОСТ 2789-73 шероховатость обработанной поверхности составляет: Rz=0,63-10мкм (0,063-0,010мм) для 6-го класса шероховатости, Rz=10-20мкм (0,010 – 0,020мм) для 5-го класса шероховатости, Rz=20-40мкм(0,02-0,04мм) для 4-го класса шероховатости. - Технология изготовления концевых фрез со сменными режущими пластинами все время совершенствуются. Увеличивается точность как самих режущих пластин, так и посадочных мест под сами пластины, а также конструктивные элементы крепления режущих пластин. Все это способствует внедрению в эксплуатацию концевых фрез со сменными режущими пластинами в промышленности. ВЫВОДЫ Для концевых фрез с комбинированными режущими зубьями, имеющих не только гладкую режущую часть, но и стружколомную режущую часть, представлены и проанализированы конструктивные особенности.
Номер журнала Вестник науки №8 (29) том 2
Ссылка для цитирования:
Водилов А.В., Черкашин В.П. КОНСТРУКЦИИ КОНЦЕВЫХ ФРЕЗС КОМБИНИРОВАННЫМИ ЗУБЬЯМИ // Вестник науки №8 (29) том 2. С. 173 - 179. 2020 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/3535 (дата обращения: 25.04.2024 г.)
Вестник науки СМИ ЭЛ № ФС 77 - 84401 © 2020. 16+