CC BY
31
Незначительное изменение габаритных размеров позволяет утверждать, что в процессе эксплуатации многоступенчатые режущие пластины с дискретным исполнением режущей кромки можно использовать для оснащения державок резцов стандартных конструкций.
Список литературы
1. Васин С.А., Иванов В.В. Стружкодробление при точении. Тула: Изд-во ТулГУ, 2001. С. 151.
2. Хлудов А.С., Борискина М.О., Хлудов С.Я. Особенности проектирования многовершинной режущей пластины // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2017. Вып. 8. Ч. 2. С. 44-49.
3. Павлова Е.В., Хайкевич Ю.А., Хлудов С.Я. Систематизация и классификация элементарных участков передней поверхности СМП по их функциональному назначению // Известия Тульского государственного университета. Инструментальные системы // Труды Международной научно-технической конференции, посвященной 90-летию со дня рождения С.И. Лашнева. Тула: ТулГУ, 2006. С. 287-291.
Медведев Артем Евгеньевич, магистрант, allforworks 19@gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Хлудов Сергей Яковлевич, д-р техн. наук, профессор, polyteh2010@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
FIRST STAGE OPTIONS MULTI-STAGE CUTTING PLATE A.E. Medvedev, S.Y. Khludov
Variants of the first stage of a multi-stage cutting plate are considered. Options are presented for the cutting edge of a multi-step insert. The influence of the radius at the tip of the cutting insert and the forming portion of the active part of the cutting edge is considered.
Key words: cutting edge, multi-stage insert, discrete representation, coordinate, radius.
Medvedev Artem Evgenievich, undergraduate, allforworks19@,gmail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Khludov Sergei Yakovlevich, doctor of technical sciences, professor polyteh2010@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.914; 005.6
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ, ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ НА ФРЕЗЕРНЫХ СТАНКАХ
В.В. Игнатов, О.М. Никулушкина, Е.Н. Щербаков
В статье ставится вопрос о повышении качества деталей, изготавливаемых путём механической обработки на фрезерных станках. В работе приведена конструкция и работа фрезерного станка, а также способы повышения точности размеров и форм получаемых деталей.
Ключевые слова: станок, фрезерование, качество деталей, повышение качества.
В машиностроительном производстве существует большое разнообразие станков, например, токарные, сверлильные, расточные, шлифовальные, притирочные, хонинговальные, фрезерные. На данный момент, одним из самых распространенным видом станков является фрезерный. На таких станках производится механическая обработка огромного количества различных деталей, в том числе и деталей ответственного назначения и тех, в которых необходима высокая точность соблюдения геометрических размеров и формы. Поэтому проблема повышения качества обработки, а, следовательно, и конечной детали стоит открытым [1].
Универсальность данного инструмента поможет выполнять любую работу, без каких-либо затруднений. Фрезерные станки рассчитаны на изготовление больших объемов деталей и полуфабрикатов.
Если станок оснащен числовым программным обеспечением (ЧПУ), он имеет ряд особенностей [2]:
1. Широкий функционал;
2. Тонкая настройка и контроль работы;
3. Контроль точности.
Несмотря на кажущуюся простоту конструкции данного агрегата, фрезерный станок не пере-
стает быть объектом повышенной опасности, как и любой другой металлообрабатывающий станок. Именно поэтому мастер обязан соблюдать технику безопасности при каждом включении станка.
Если инструмент оснащен ЧПУ, то в его комплектацию входит система, предотвращающая травмы рабочего. Подобные узлы станка надо периодически проверять.
Преимущества станков данного типа:
1. Уровень безопасности находится на высоком уровне.
2. Для работы станка требуется сравнительно небольшое количество электроэнергии.
3. Широкий спектр работ позволяет производить на станке многопрофильные заготовки разно-
го уровня сложности.
Некоторые фрезерные станки отличаются своими небольшими размерами, поэтому их установка не требует специфического подхода. Размещение инструмента происходит на верстаках или специально изготовленных постаментах. Такой станок является незаменимым помощником при изготовлении сложных механизмов и работой над нестандартными проектами.
Технические параметры:
1. Питание происходит от сети 220 В;
2. Шпиндель оборудован бесступенчатой коробкой скоростей;
3. Шум от данного станка крайне мал;
4. Средняя мощность составляет 300 Вт;
5. Возможно оснащение ЧПУ;
6. Инструмент отличается высокой мобильностью;
Фрезерный станок может выполнять широкий спектр работ, а полученный результат будет от-
личаться высокой точностью. Единственным ограничением фрезерного станка являются вес и габариты заготовки.
Фрезерный станок, может обеспечить высокую точность обработки деталей. Но при первом включении инструмента следует провести наладку.
Конструкция ЧПУ представляет собой совокупность блоков управления, шаговых двигателей и направляющих. Каждый станок, в случае наличия данного оборудования, можно запрограммировать на определённый режим работы.
Спрос в данный момент на станки небольшого размера растёт. Это можно объяснить малогаба-ритностью, низкой ценой и высокой эффективностью инструмента. А область применения не ограничивается заводом или цехом, ведь возможна установка станка в гараже или квартире.
Главные элементы фрезерного станка (рис. 1) [3-4]:
1. Стол;
2. Бабка;
3. Шпиндель;
4. Электродвигатель;
5. Станина;
6. Салазки.
Передача крутящего момента от двигателя к валу происходит посредством цепной или ременной передачи. Также в конструкции станка можно выделить движущиеся и статичные тяги, органы управления и регулировку оборотов.
Рис. 1. Конструкция фрезерного станка 6р13
Перед началом работы необходимо закрепить заготовку в бобине, которая двигается за счет ротора станка. Так же некоторые конструкции оборудованы движущейся тягой, что облегчает процесс обработки.
Перед началом работы необходимо проверить настройку станка и целостность режущего инструмента. При нахождении неполадок следует немедленно их устранить.
Фрезерование является одним из основных методов обработки заготовок резанием. Фрезерование на станках связано с неизбежным появлением неточностей при механической обработке. Существует множество возможных причин, по которым возникают погрешности размеров и формы детали можно выделить:
1. Низкая точность фрезерного станка;
2. Высокая погрешность базирования заготовки относительно инструмента;
3. Высокий износ инструмента;
4. Ошибки при установке инструмента;
5. Деформации (упругие) системы СПИД в процессе обработки;
6. Вибрация, создаваемая движущимися элементами станка.
7. В заготовке присутствуют остаточные внутренние напряжения;
8. Человеческий фактор.
Повысить качество получаемых деталей, получаемых на фрезерных станках возможно за счет применения ЧПУ, которое обладает рядом достоинств:
1. Возможность корректировки начального позиционирования инструмента или заготовки;
2. Возможность учитывания упругих деформаций и вибрация при обработке заготовки;
3. ЧПУ способно учитывать нагрев инструмента и детали;
4. Благодаря датчикам и вычислительному органу возможно определение износа инструмента с последующим уведомлением оператора о необходимости смены или переточки инструмента;
5. Датчики также способны во время обработки заготовки контролировать ее форму, размеры и шероховатость, что позволит убрать неточность сразу;
Также повышение точности детали можно добиться за счет снижения теплового расширения детали и инструмента, применяя подачу охлаждающей жидкости в зону обработки. Помимо охлаждения инструмента и заготовки уменьшается и силы отжима (рис. 2) [5].
Рис. 2. График силы отжима
Технологическая система станка может иметь чрезмерные упругие деформации, влияющие на качество детали, в связи с этим необходимо повышение жесткости конструкции путем внедрения в конструкцию дополнительных распорок, а также изготовления более массивной станины станка. При проектировании станка, стоит учитывать создаваемые им вибрации и устранять их и последствия. В этом может помочь балансировка, притирка элементов привода станка, использование более точных и качественных деталей конструкции и различные вибродемпфирование, виброгашение материалы.
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод, что современные фрезерные станки, позволяют добиться высокой точности фрезерования. Однако возможности повышения качества обработки далеко не исчерпаны и в большей степени заключаются в совершенствовании управляющих программ и конструкции станков.
Список литературы
1. Васин С. А. Прогнозирование виброустойчивости инструмента при точении и фрезеровании. М.: Машиностроение, 2006. 384 с.
2. Барбашов Ф.А. Фрезерное дело: учебное пособие для сред. проф.-техн. училищ. Изд. 2-е. М., Высшая школа, 1975. 216 с.
3. Hall H. Milling Machine & Accessories: And Accessories Choosing and Using (Workshop Practice Series). 2 изд. Specialist Interest Model Books ltd, 2011. 123 p.
4. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Резание металлов: учебник для машиностр. и приборостр. спец. вузов. М.: Высшая школа, 1985. 304 с.
5. Исследование влияния смазочно-охлаждающих технологических средств при фрезеровании // Л Кард [Электронный ресурс] URL: http://www.lcard.ru/portfolio/vertical milling (дата обращения: 03.08.2019).
Игнатов Владислав Владимирович, магистрант, k347266@gmail. com, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Никулушкина Ольга Михайловна, студент, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Щербаков Евгений Николаевич, магистрант, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет
IMPROVEMENT OF QUALITY OF PARTS MANUFACTURED ON MILLING MACHINES V.V. Ignatov, O.M. Nikulushkina, E.N. Shcherbakov
The article raises the question of improving the quality of parts manufactured by machining on milling machines. The design and operation of a mini milling machine, as well as ways to improve the accuracy of the sizes and shapes of the parts obtained.
Key words: machine tool, milling, quality of parts, quality improvement.
Ignatov Vladislav Vladimirovich, undergraduate, k34 7266@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Nikulushkina Olga Mikhaylovna, student, k34 7266@gmail. com, Russia, Tula, Tula State University,
Shcherbakov Evgeniy Nikolaevich, undergraduate, k34 7266@gmail. com, Russia, Tula, Tula State
University
УДК 621.9.025
ИССЛЕДОВАНИЕ АВТОКОЛЕБАНИЙ НА ОСНОВЕ «НЕОДНОЗНАЧНОСТИ» СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СТРУКТУРИРОВАННЫХ ДЕРЖАВОК РЕЗЦА
Н.Н. Бородкин, Л.А.Васин, С. А. Васин, Н.Н. Бородкина
Рассмотрена структурная теория возникновения автоколебаний, особенности структуры базового силового поля, структурная теория автоколебаний с точки зрения создания анизотропных силовых полей при использовании структурированных державок токарных резцов. Рассмотрены траектории относительного колебания резца при точении.
Ключевые слова: структурная теория, автоколебания, силовые поля, структурный критерий устойчивости.
Рассмотрим теорию развития автоколебаний, основанную на тезисе о «неоднозначности» силы резания применительно к анизотропным структурам державки резца.
Большинство исследований, посвященных возбуждению автоколебаний при резании металлов, вообще не рассматривает упругую систему станок - деталь - инструмент, как систему со многими степенями свободы, ограничиваясь описанием движения резца в радиальном направлении, или в направлении, касательном к обрабатываемой детали.
