НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o095.pdf (1969.41Кб)

УДК 621.9

Россия,  МГТУ им. Н.Э. Баумана

В настоящее время машиностроительная индустрия выпускает широкую номенклатуру деталей, имеющих наружную и внутреннюю резьбу. В связи с этим актуальной задачей является выбор наиболее эффективного способа изготовления резьбы. Внедрение многокоординатных станков с ЧПУ значительно увеличило долю использования резьбовых фрез, взамен метчиков, раскатников, плашек и резьбовых токарных резцов.
В статье проведен обзор производственных программ производителей резьбовых фрез (Carmex, Emuge, Jel, Sandvik, Vargus), который показал, что в настоящее время существует значительное количество разнообразных конструкций фрез для обработки резьбы. Анализ позволил выявить основную номенклатуру и типоразмеры резьбовых фрез, включая комбинированные инструменты на их базе, а также выявить классификационные признаки и разработать классификацию резьбовых фрез. Классификация включает также комбинированные инструменты на основе конструкции резьбовой фрезы, которые позволяют снизить номенклатуру инструментов, применяемых при нарезании резьбы.
Рассмотрены схемы работы основных типов резьбовых фрез и области их рационального применения.
Для анализа конструктивных параметров резьбовых фрез выделены два типа инструментов – цельные концевые гребенчатые резьбовые фрезы с винтовыми стружечными канавками и сверло-резьбофрезы, изготовленные из твердого сплава. Анализ конструктивных параметров производился в замкнутой "системе инструмента", т.е. заранее предполагая, что имеется связь между диаметром резьбообразующей части инструмента и диаметром нарезаемой резьбы. На основе анализа параметров выбранных конструкций разработаны эскизы инструментов с указанными параметрами, подлежащими расчету.
Представлены графические зависимости общей длины, длины рабочей части, диаметра хвостовой части и числа зубьев инструмента от диаметра рабочей части инструмента. Проведена аппроксимация указанных параметров и представлены математические зависимости, которые могут в дальнейшем служить для расчета и выбора  стартовых значений конструктивных параметров при проектировании указанных выше конструкций резьбовых фрез.

1. Мальков О.В, Литвиненко А.В. Выбор наружного диаметра резьбовой части сверло-резьбофрезы // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 1997. № 3. С. 78-84.
2. Мальков О.В., Литвиненко А.В., Малькова Л.Д. Обзор конструкций комбинированных инструментов для изготовления отверстий сложного профиля, содержащих резьбовой участок // Справочник. Инженерный журнал. 2002. № 10. С. 49-57.
3. Мальков О.В., Литвиненко А.В., Малькова Л.Д. Исследование кинематических возможностей образования отверстий сложного профиля сверло-резьбофрезой // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2004. № 1. С . 104-122.
4. Мальков О.В. Исследование точности резьбы при резьбофрезеровании сверло-резьбофрезой // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон.журн. 2007. № 11. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/68985.html (дата обращения 09.02.2015).
5. Jun M.B.G, Araujo A.C. Modeling and Analysis of the Thread Milling Operation in the Combined Drilling/Thread Milling Process // Proceedings of the 2008 ASME International Manufacturing Science (MSEC’2008), October 7-10, 2008, Evanston, Illinois, USA. Vol. 1. ASME, 2008. Paper no. MSEC_ICM&P2008-72209. P. 377-386. DOI: 10.1115/MSEC_ICMP2008-72209
6. Jun M.B.G. , Araujo A.C. Modeling of the thread milling operation in a combined thread/drilling operation: Thrilling //  Journal of Manufacturing Science and Engineering, Transactions of the ASME. 2010. Vol. 132, no. 1. Art. no. 014505 . DOI:10.1115/1.4000944
7. Araujo A.C., Silveira J.L. Thrilling: an application of thread milling process // Proc. of IV Congresso Nacional de Engenharia Mecânica (CONEM’2006). Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2006. Available at:http://www.laboratorios.mecanica.ufrj.br/fabricacao/artigos/2006CONEM_acjl.pdf, accessed 01.06.2015.
8. Araujo A.C., Jun M.B.G., Kapoor S.G., DeVor R.E. Experimental Investigation of a Combined Drilling and Thread Milling Process: Thrilling // Transactions of NAMRI/SME. 2007. Vol. XXXV. P. 518-527.
9. Uhlmann E., Koenig J. Analysis of the manufacturing chain of CVD diamond coated shaft type cutting tools // Production Engineering. 2010. Vol . 4 , iss. 2-3 . P . 211-220. DOI : 10.1007/s11740-010-0219-4
10. Цуканов И.Ю., Прокофьев А.Н. Совершенствование конструкций и эффективность применения резьбофрезерного инструмента // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2010. №   2-2. С. 63-69.
11. Гречишников В.А. Инновационные конструкции инструментальной техники // Вестник МГТУ «Станкин». 2010. № 4 (12). С. 22-27.
12. Гречишников В.А. Основные направления совершенствования инструментального производства // Вестник МГТУ «Станкин». 2010. № 1 (9). С. 8-14.
13. Косарев В.А. Перспективный метод планетарной обработки отверстий деталей // Технология машиностроения. 2012. № 1. С . 60-62.
14. Косарев В.А. Исследование величин срезаемого слоя при планетарном внутреннем резьбофрезеровании // Вестник МГТУ «Станкин». 2012. № 1 (19). С. 32-35.
15. Косарев В.А., Гречишников В.А., Косарев Д.В. Исследование силовых параметров при фрезеровании внутренних резьб с планетарным движением инструмента // СТИН. 2009. № 8. С. 19-22.
16. Сайкин С.А., Сайкина С.А. Р азработка и опыт применения программы расчета режимов многопроходного фрезерования внутренней резьбы в труднообрабатываемых материалах // Вестник Рыбинской государственной авиационной технологической академии им. П . А . Соловьева . 2014. № 4 (31). С . 50-56.
17. Araujo A.C., Silveira J.L., Kapoor S.G. Force Prediction in Thread Milling // Journal of the Brazillian Society of Mechanical Science and Engineering. 2004. Vol. 26, no. 1. P. 82-88. DOI: 10.1590/S1678-58782004000100014
18. Lee S.W., Kasten A., Nestler A. Analytic Mechanistic Cutting Force Model for Thread Milling Operations // Procedia CIRP. 2013. Vol. 8: 14th CIRP Conference on Modeling of Machining Operations (CIRP CMMO). P. 546-551. DOI: 10.1016/j.procir.2013.06.148
19. Souza P.D., Oliveira F.C., Araujo A.C. External Thread Milling on Bovine Cortical Bone // Proc. of VII Congresso Nacional de Engenharia Mecânica (CONEM’2012). Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2012. Available at: http://www.laboratorios.mecanica.ufrj.br/fabricacao/artigos/CONEM2012-0174.pdf, accessed 01.06.2015.
20. Araujo A.C., Fromentin G., Poulachon G. Analytical and Experimental Investigations on Thread Milling Forces in Titanium Alloy // International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2013. Vol. 67. P. 28-34. DOI:10.1016/j.ijmachtools.2012.12.005
21. Araujo A.C., Silveira J.L.A. Model for Micro Thread Milling Operation (MTMO) // Proc. of The Canadian Society for Mechanical Engineering Forum (CSME Forum’2010). Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2010. Available at:http://laboratorios.mecanica.ufrj.br/fabricacao/artigos/2010-CSME.pdf, accessed 01.06.2015.