НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o059.pdf (1078.40Кб)

УДК 621.914.22

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Производственные наблюдения показывают, что конструкции стандартных фрез во многих случаях не обеспечивают выполнения всего многообразия технологических операций и многие предприятия вынуждены проектировать и изготовлять специальные (оригинальные) конструкции инструментов. Информационный поиск показал, что в литературных источниках не приводится расчет диаметра концевых фрез. Диаметр фрезы предлагается или рассчитывать по эмпирическим формулам [2, 3], или выбирать из таблиц [4].
Получены формулы для оценки минимального диаметра концевой фрезы для вы-полнения заданной технологической операции исходя из обеспечения прочности корпуса фрез. Исходными данными для расчета являются технологическая схема выполнения опе-рации фрезерования, свойства обрабатываемого и инструментального материалов. Конце-вая фреза рассматривается как консольно закрепленной балкой круглого сечения диамет-ром Dс (диаметр сердцевины фрезы) с вылетом Lв от заделки и нагруженной максимальными изгибающей силой и крутящим моментом.
При выводе формул были использованы следующие допущения, обоснованные на основе анализа размеров конструктивных элементов стандартных фрез: диаметр сердце-вины фрезы линейно зависит от диаметра и вылета фрезы; отношение 4τ² к σ² постоянно и равно 0,065 для контурного фрезерования и 0,17 для фрезерования пазов.
Формулы для расчета минимального диаметра имеют вид:

Полученные зависимости, позволяющие оценить минимальный диаметр концевой фрезы исходя из обеспечения ее прочности, могут быть использованы при проектирова-нии фрез для обработки контуров, имеющих радиусные переходные участки, отверстий различных диаметров в корпусных деталях и других случаях, когда предпочтительно вы-полнить обработку одной фрезой.
Использование предлагаемых зависимостей для расчета максимально допустимой по прочности подачи целесообразно использовать при проектировании операций фрезерования пазов.
Использованные при выводе допущений приводят к заниженным результатам рас-чета минимального диаметра фрезы и завышенным - максимальной подачи, более точные результаты могут быть получены при уточнении конструкции фрезы (например, числа зубьев).

1. Балла О.М., Замащиков Ю.И., Лившиц О.П., Медведев Ф.В., Пономарев Б.Б., Промптов А.И., Савилов А.В., Свинин В.М. Фрезы и фрезерование / под общ. ред А.И. Промптова. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. 172 с.
2. Largest diameter end mill // Cutting Tool Engineering. 2008. Vol. 60, no. 5. P. 69.
3. Древаль А.Е., Мальков О.В., Павлюченков И.А., Виноградов Д.В. Определение диаметра резьбообразующей части резьбовых фрез // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2015. № 10. С . 74-87. DOI:10.7463/1015.0821197
4. Ординарцев И.А., Филиппов Г.В., Шевченко А.Н. и др. Справочник инструментальщика / под общ. ред. И.А.Ординарцева. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. 846 с.
5. Бобров В.Ф. Основы теории резания металлов. М.: Машиностроение, 1975. 344 с.
6. Феодосьев В.И. Сопротивление материалов: учеб. для вузов. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э. Баумана, 1999. 592 с.
7. Справочник машиностроителя. В 6 т. Т. 3 / под ред. С.В. Серенсена. 3-е изд., исправ. и доп. М .: Машгиз , 1962. 651 с .
8. ГОСТ 17025 -71. Фрезы концевые с цилиндрическим хвостовиком. Конст рукция и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1972. 24 с.
9. ГОСТ 17026-71. Фрезы концевые с коническим хвостовиком. Конст рукция и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1972. 28 с.
10. ГОСТ 18372-73. Фрезы концевые твердосплавные. Технические условия . М.: Изд-во стандартов, 1984. 16 с.
11. ГОСТ 16225-81. Фрезы концевые для обработки легких сплавов. Конст рукция и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1990. 38 с.
12. ГОСТ 23247-78. Фрезы концевые для обработки деталей легких сплавов на станках с программным управлением. Конст рукция и размеры. М.: Изд-во стандартов, 1989. 115 с.
13. Ящерицын П.И., Фельдштейн Е.Э., Корниевич М.А. Теория резания: учеб. Минск: Новое знание, 2006. 512 с.
14. Справочник по технологии резания металлов: пер. с нем. В 2 кн. Кн. 1 / ред. нем. изд. Г. Шпур, Т. Штеферле. М.: Машиностроение, 1985. 616 с.
15. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т. 2 / под ред. А.М. Дальского, А.Г. Суслова, А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. М.: Машиностроение-1, 2001. 944 с.
16. Барановский Ю.В., Брахман Л.А., Гдалевич А.И., Корчемкин А.Д. и др. Режимы резания металлов: Справочник / под. ред. А.Д. Корчемкина. М.: НИИТавтопрпом, 1995. 456 с.
17. Справочник GARANT по обработке резанием [Garant Machining Handbook] // The Hoffmann Group: company website. Режим доступа: https://www.hoffmann-group.com/RU/ru/horu/service/downloads/zerspanungshandbuch (дата обращения 01.10.2015).
18. Марки быстрорежущей стали и таблица физических свойств // arxipedia.ru: сайт. Режим доступа: http://arxipedia.ru/materialy-i-svojstva/instrumentalnye-materialy/marki-bystrorezhushhej-stali-i-tablica-fizicheskix-svojstv.html (дата обращения 01.10.2015).
19. Даниленко Б.Д., Зубков Н.Н. Выбор режимов резания. Продольное точение. Сверление спиральными сверлами. Фрезерование концевыми фрезами : учеб. пособие / ред. В.С. Булошников. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. 51 с.