НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o055.pdf (1189.32Кб)

УДК 621.914, 620.191.35

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

Применение фрез с криволинейным профилем режущей кромки (их часто называют черновыми) позволяет повысить производительность обработки, но шероховатость поверхности, обработанной такими фрезами выше, чем после обработки «обычными» фрезами с «гладкой» режущей кромкой. Ухудшение шероховатости происходит из-за криволинейности режущей кромки.  Форма и размеры профиля имеют решающее значение в образовании неровностей на поверхности. В результате литературного обзора выявлено, что в зависимости от профиля режущей кромки шероховатость обработанной поверхности составляет Ra2…12,5 мкм. 
Разработана параметрическая компьютерная модель, визуализирующая неровности, образующиеся на поверхности, после обработки фрезой со стружкоделительными канавками и фрезой с волнистой режущей кромкой. Так же компьютерная модель позволяет получить трехмерный вид стружки, срезаемой с заготовки фрезами с различными профилями режущей кромки. При разработке модели были введены следующие допущения: угол наклона стружечной канавки равен 0°, траектория движения зуба – окружность, а не трохоида.
Экспериментальная проверка модели показала, что на размеры неровностей, образующихся на обработанной поверхности, оказывает большое влияние  радиальные биения зубьев фрезы. После внесения в модель поправки, учитывающей биения зубьев, погрешность моделирования составила менее 5%, что можно объяснить неточностью закладываемых в модель параметров профиля режущей кромки фрез, которая возникает из-за наличия угла наклона стружечных канавок.
Анализ модели поверхности показал, что после фрезерования на заготовке образуется ячеистая структура. Каждый зуб с криволинейной режущей кромкой образует ячейку, повторяющуюся при следующем обороте фрезы. Соседние зубья образуют идентичные ячейки, смещенные в направлении подачи относительно ячейки, образованной предыдущим зубом, на величину подачи на зуб Sz. В отличие от обработки обычными фрезами с «гладкой» режущей кромкой в данном случае на поверхности образуется геометрическая шероховатость не только в направлении подачи, но и в осевом направлении.

1. Каталог компании ZPS FN. Режим доступа: http://instrtp.ru/d/219012/d/frezy-zps-fn.pdf (дата обращения 17.03.2015).
2. Каталог компании Guhring. Высокопроизводительные фрезы. Режим доступа: http://www.guhring.ru/uploads/cat/files/Frezi.pdf (дата обращения 17.03.2015).
3. Васин С.А. Прогнозирование виброустойчивости инструмента при точении и фрезеровании. М.: Машиностроение, 2006. 384 с. (Сер. Библиотека инструментальщика).
4. Древаль А.Е., Скороходов Е.А., Агеев А.В. Краткий справочник металлиста / под общ. ред. А.Е. Древаля, Е.А. Скороходова. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 2005. 960 с .
5. Зайцев В.Е., Скрипка Е.А., Гнатенко О.В. Исследование влияния основных параметров резания на величину шероховатости поверхность Ra при торцевом фрезеровании алюминиевого сплава 6082 Т6 // Авиационно-космическая техника и технология. 2014. № 4. C . 4-9. Режим доступа: http://nbuv.gov.ua/j-pdf/aktit_2014_4_3.pdf (дата обращения 25.03.2015).
6. Рождественский Л.А. Обдирочное фрезерование кукурузными фрезами // Резание металлов и инструмент: сб. ст. Кн.54 / МВТУ им. Н . Э . Баумана . М .: Машгиз , 1955. С . 5-20.
7. Розенберг А.М. Динамика кукурузной обдирочной фрезы // Известия Томского ордена трудового красного знамени политехнического института имени С.М. Кирова. 1948. Т. 61, вып. 3. С. 73-84.
8. Тихонова А.А., Виноградов Д.В. Геометрическая шероховатость при попутном и встречном фрезеровании // Известия ВУЗов. Машиностроение. 2011. № 11. С . 68-71.
9. Водилов А.В., Черкашин В.П. Анализ шероховатости обрабатываемой поверхности при фрезеровании концевой фрезой с равной стойкостью боковых и торцовых режущих лезвий // Современная техника и технология. 2013. № 12. Режим доступа : http://technology.snauka.ru/2013/12/2719 ( дата обращения 25.03.2015).
10. Moetakef Imani B., El-Mounayri H., Hosseini S.A. Analytical chip load prediction for rough end mills // 2nd Tehran International Congress on Manufacturing Engineering (TICME2007), December 10-13, 2007, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran.
11. Потапова М.С., Виноградов Д.В. Обзор фрез с криволинейной режущей кромкой // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2014. № 11. С . 21-33. DOI:10.7463/1114.0740472
12. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М .: Машиностроение , 1975. 344 с .