Разработка сборных конструкций фрез, оснащенных СМП (сменными многогранными пластинами) с учетом стратегий обработки
Аннотация
В ходе работы был проведен анализ конструкций сборных концевых фрез, изготавливаемых российскими и зарубежными компаниями; рассмотрены современные стратегии фрезерования, позволяющие производительно обрабатывать материалы; разработаны и спроектированы конструкции фрез модульного типа, позволяющие реализовывать большинство этих стратегий, в частности спроектирована 3D-модель корпуса фрезы для осевого фрезерования, объемного фрезерования, трохоидального и бокового послойного фрезерования, а также для фрезерования пазов, фрезерования под углом и по спирали. Каждая модульная головка имеет свои геометрические особенности и крепится в одной державке, имеющей заданные размеры. По спроектированным 3D-моделям разработаны рабочие и сборочные чертежи для их дальнейшего изготовления; проведены расчеты фрез на прочность при рекомендуемых режимах резания; разработана технология изготовления фрезы для осевого фрезерования. Проведено сравнение производительности и потребляемой мощности осевого фрезерования с преобладающими осевыми усилиями резания и традиционного фрезерования с преобладающими радиальными усилиями резания. В результате было установлено, что производительность осевого фрезерования в 2 раза больше, а потребляемая мощность в 1,7 раз меньше в сравнении с традиционным фрезерованием. Проведено исследование вибраций, возникающих при осевом и традиционном фрезеровании в результате которого удалось определить средний уровень вибраций и частоты, на которых возникают резонансные явления. Средний уровень вибраций при осевом фрезеровании меньше, чем при традиционном. Разница среднего уровня вибраций по осям составляет:
X – 6,9%
Y – 8,9%
Z – 3,6%
На частотах 17Гц при осевом и традиционном фрезеровании возникает явление резонанса, поэтому частота вращения шпинделя не должна быть равной или кратной 1020 об/мин.
Также проведено исследование шероховатости поверхностей, обработанных современным сборным инструментом. В результате было выявлено, что на высоту микронеровностей при фрезеровании современным сборным инструментом наиболее существенным образом влияют: геометрические параметры режущей кромки, ее шероховатость, колебания технологической системы и торцевое биение. Данная часть работы опубликована в сборнике научных статей по итогам работы межвузовского научного конгресса.
X – 6,9%
Y – 8,9%
Z – 3,6%
На частотах 17Гц при осевом и традиционном фрезеровании возникает явление резонанса, поэтому частота вращения шпинделя не должна быть равной или кратной 1020 об/мин.
Также проведено исследование шероховатости поверхностей, обработанных современным сборным инструментом. В результате было выявлено, что на высоту микронеровностей при фрезеровании современным сборным инструментом наиболее существенным образом влияют: геометрические параметры режущей кромки, ее шероховатость, колебания технологической системы и торцевое биение. Данная часть работы опубликована в сборнике научных статей по итогам работы межвузовского научного конгресса.