Настроювання збірних торцевих фрез із похилими рiзальними вставками

Abstract

В статті розглядаються проблеми підвищення ефективності настроювання збірних торцевих фрез, що містять похилі циліндричні різальні вставки. Обертання навколо власної осі є головним рухом різання при роботі торцевої фрези. При обертанні фрези відцентрові сили намагаються висунути різальні вставки з установчих отворів корпусу інструмента. Проведено дослідження впливу кількості обертів фрези на величину відцентрової сили, що виникає при обертанні. Оскільки фреза оснащена різальними вставками з надтвердим матеріалом, то можливі частоти обертань шпинделя під час роботи фрези знаходяться в діапазоні від 850 до 2200 об/хв, або (14 – 37) об/с. В результаті було побудовано діаграми шуканих залежностей для торцевої фрези діаметром 315 мм, що містить 48 циліндричних різальних вставок та які мають діаметр циліндричної частини D=8 мм, D=10 мм та D=12 мм, а також довжину L= 22 мм, L= 35 мм та L= 45 мм. Найбільшого значення (397 Н) відцентрові сили досягають при 37 об/с для різальної вставки, що має D=12 мм та L=45 мм. Найменші значення (89 Н) – для вставки D=8 мм, L= 22 мм. Відцентрові сили також можна використовувати для настроювання величини виступання різальних елементів над корпусом інструмента. Це можна реалізувати як для розточувальних оправок з одним різцем, так і для багатолезового металорізального інструменту, наприклад, одно– та багатоступінчастих збірних торцевих фрез. При цьому для настроювання торцевої фрези відцентровими силами достатньо використовувати оберти шпинделя набагато менші, ніж робочі, що є необхідним для подолання сил тертя між різальними вставками та отворами корпусу фрези. Тому відцентрові сили теж матимуть менші значення, ніж знайдені для процесу фрезерування інструментом. Запропоновано спосіб настроювання багатоступінчастої збірної торцевої фрези з похилими різальними вставками, який дозволяє враховувати особливості функціонального призначення різних ступенів фрези. Східчасті ступені на внутрішній поверхні калібра–кільця дозволяють настроювати різальні вставки кожного ступеня на свій розмір, чим забезпечується сходиноподібний розподіл загального припуску на обробку. Настроювання в осьовому напрямку різальних вставок чистового ступеня дозволяє зменшити торцеве биття ріжучих кромок, чим підвищується якість обробленої фрезою поверхні шляхом покращення чистоти обробки. Настроювання ж різальних вставок чорнових ступенів у радіальному напрямку дозволяє зменшити радіальне биття ріжучих кромок, що забезпечує їх рівномірне зношування та збільшує довговічність різальних вставок. Також запропонований спосіб дозволяє скоротити час настроювання торцевої фрези, що містить велику кількість різальних вставок.