ПРОГРЕССИВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ СМП С ДИСКРЕТНЫМ ИСПОЛНЕНИЕМ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ ДЛЯ ОСНАЩЕНИЯ ТОРЦОВЫХ ФРЕЗ Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

УДК 621.914.025.7

ПРОГРЕССИВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ СМП С ДИСКРЕТНЫМ ИСПОЛНЕНИЕМ РЕЖУЩЕЙ КРОМКИ ДЛЯ ОСНАЩЕНИЯ

ТОРЦОВЫХ ФРЕЗ

А.В. Хоменко, А.О. Чечуга

В данной работе разработана методика проектирования сменных многогранных пластин для оснащения торцевых фрез. Произведен расчет координат режущей кромки пластины. Описан процесс срезания припуска при установке пластин относительно друг друга в корпусе торцевой фрезы на определенный угол.

Ключевые слова: торцовое фрезерование, вершина, пластина, режущая кромка, дискретное исполнение.

Операция торцовое фрезерование занимает значительное место в мех обработке деталей машин и механизмов так как обладает высокой производительностью и достаточной точность. В настоящее время для торцового фрезерования наиболее широко распространены торцовые фрезы, оснащенные сменными многогранными пластинами (СМП), изготовленные из твердого сплава (рис. 1). К Недостаткам процесса фрезерования следует отнести низкую виброустайчивость и малый ресурс СМП.

Рис. 1. Торцевая фреза, оснащенная креплением СМП

Возможность управления схемой срезания припуска за счет дискретного исполнения режущей кромки и разделение тепловых потоков при срезании отдельными ступенями зуба торцовой фрезы, позволяет обеспе-

291

чить повышение стойкости и как следствие ресурса, а перераспределение радиальной и осевой составляющей силы резания гарантирует повышения виброустойчивости процесса фрезерования.

Дискретное исполнение режущей кромки на режущих пластинах использовалось фирмой Ьсаг (Израиль). В СМП ЯСМТ 1б07-БШ дискретное исполнение режущей кромки достигалось за счет исполнения задней поверхности (рис. 2). В пластинах 8БМТ 1204АЕ-К-Ш разделение режущей кромки на режущую и переходную части обеспечивалось многоуровневым исполнением передней поверхности (рис. 3). В первом случае для использования СМП необходим специальный корпус торцовой фрезы. Для СМП с многоуровневым исполнением передней поверхности можно использовать стандартные конструкции корпусов торцовой фрезы. Разделение припуска на части обеспечивало снижение температуры и силы резания при фрезеровании торцовой фрезой материалов группы Р.

Рис. 2. СМПRCMT1607-FW(Iscar -Израиль)

Рис. 3. СМПRCMW1607-T-FW(Ьеаг -Израиль)

В пластинах СМП 745Я-2109Б-У50 4220 8апёу1к СогошаП (Швеция) резание происходит за счет дискретного исполнения режущей кромки. Данная конструкция позволяет уменьшить вибрации при обработке.

Рис. 4. СМП ISO 745R-2109E-M50 4220 Sandvik Coromant (Швеция)

292

В исследовании предлагается методика проектирования СМП с дискретной режущей кромкой для оснащения торцовых фрез.

Режущая кромка данной пластины, дискретное представление которой представлено на рис. 5, выполнена в виде дуг окружностей, которые сопряжены между собой прямыми участками и дугой окружности.

В качестве исходных данных были выбрали следующие параметры:

R - радиус круглой пластины;

n - количество ступеней;

Ri - радиус ступени;

Т\ - радиус переходной дуги.

Радиус круглой пластины выбирается из стандартного рада 8, 10, 12, 16, 20, 24 мм.

Вариант исполнения режущей кромки пластины предполагает выполнения условий, что все радиуса при вершине и радиуса переходных дуг равны:

Ri = R-2 = ... = Ri,

Г1 = Г2 = ... = Ti,

Ri = ri.

Координаты точек центра пластины равны точке начала координат

Х0 = Yo = 0.

Координаты точек центра первой вершины лежат на оси координат Y и определятся:

Xoi = 0; Row = R - R1; Y01 = Row.

где Row - радиус окружности на которой находятся центры дуг ступеней и переходных участков.

Рис. 5. Дискретное представление сменной многоступенчатой пластины для торцевого фрезерования.

Соседние ступени располагаются относительно друг друга на угол п который вычисляется как:

р

Л = —,

2п

Центр переходной переходной дуги иСЕ лежит на радиусе Яош, координаты которого рассчитываются по следующим зависимостям:

л

2

л

2

Длинна отрезка 010г1 определяется как:

л

Х0г1 =-Яам> вш-;

О =-со^.

010г1 = 2 • яс^ эт^. (1)

Угол от центра дуги до прямого переходного участка между точкой А1 и В1 обозначим как ^ который определяется из условия:

л

т = 0,5 • р + — агссов-.

4 0Г1

Координаты точки В1 рассчитываются по формулам:

хв1 = х01 - я1^п т; ¥в1 = ¥01 - я1сов т.

Длинна переходного участка С1В1, исходя из условия (1) будет определяется:

С\В\ = 00л - (2^!)2 . Координаты центра переходного участка:

лл

Хюх = х0,- 010г1сов 4; Уюу = ^ + 010г1в1п -.

Точки С1 и Е1 принадлежащие дуге иС1Е1 рассчитываются по формулам:

Хс1 = Х0г1 + пвт т; Ус1 = + ПБт |1;

л р л ^еп

ХЕ = ХЕп - 2 • ЯЕ вт — • сов(— +---агс1ап-);

Е1 Еп1 4 2 4 ХЕг/

л р л ^еп

УЕ = УЕп - 2 • ЯЕ вт — • Бт(— +---агс1ап-).

Е1 Еп1 4 2 4 ХЕп J

/ 2 2

где ЯЕ - вычисляется по формуле: ЯЕ ХеГх + Уегх ;

2п л 2п Л

ХЕг1 = Х0 - г1 со8(агссо8"00^+4); ¥ел = г0 - г1в1п(агссо800^ + 4).

Координаты точки О2, центра окружности дуги и01В2 определяются из выражений:

Х02 = Х01 - Яо^ л; 0 = ¥0 - Яо^ сов л .

294

Координаты точек самой дуги ^>01Б2 и размеры переходных участков:

хвг1 = хоЛ + К1 ^(агссов —+ Л);

Откуда:

2П + Л,.

010г1 4 2 г л

уогл = у0г1 + я1 §1П(агССо8-+ 4) .

2яс^ вт^

ЯО, = ^ Х^2 + Уо^ ; Хо1 = - Щ вт^апЬ01 + л);

УОг, 2

Уо1 = -ЯО, сов(агс1ап-01- + л); ЯБ ^Хб12 + Уб,2 ;

2

ХБЛ -б.

Хв =-ЯБ Б1п(агс1ап-+ л); уб2 =-ЯБ соБ(агс1ап-- + л) .

2 уб1 уб1

Центр окружности дуги иС2Е2 определяется по зависимости:

Хг02 = -Ясм> 81п у ; Уг02 = -Я<м со8 у.

А сами координаты С2 И Е2, начальной и конечной точек переходного участка второй ступени, определяются из выражений:

ЯС = -/ Хс.2 + Ус,2 ; Хс2 =- ЯС вт(агс1ап -С1 + л);

VII2 ус,

-с, —Ел

Ус2 = -Яс соБ(агс1ап--+ л) ; — Е2 = -ЯЕ Б1п(агс1ап--+ л) ;

2 ус, 2 УЕ,

ХЕ]

УЕ = - ЯЕ соБ(агс1ап--+ л) .

2 УЕ,

Точка 02 принадлежащая третьей ступени многоступенчатой пластины рассчитывается

ХОл ХОл

Хо = -ЯО1 Б1п(агс1ап--+ л) ; Уо2 = -ЯО, соБ(агс1ап--+ л) .

УЪ УОу

Для обеспечения высокой производительности процесса фрезерования, каждая пластина устанавливается в торцевую фрезу под определенный угол 1, который вычисляется как:

1 = л

3

В процессе торцового фрезерования каждая ступень срезает припуск, как это показано на рис. 6.

Припуск при 2 установкеке

Рис. 6. Припуск при установке СМП в корпус торцевой фрезы, за счет разворота каждой последующей пластины на угол к

При изменении положения платины 1, изменяется поперечное сечение срезаемого слоя. Изменяя форму режущей кромки на ступени, увеличивая радиус или выполняя режущую кромку на ступени по лекальной кривой-Wiper, имеется возможность управления силами фрезерования и соответственно виброустойчивостью процесса торцового фрезерования. Разделение припуска на части обеспечивает разделение тепловых потоков и снижение сил фрезерования и, соответственно, гарантирует увеличение стойкости СМП.

Список литературы

1. Благовещенский А.В., Борискин О.И., Хайкевич Ю.А., Хлудов В.С., Хлудов С.Я. Управление качеством чистового точения на основе выбора рациональной формы и геометрических параметров передней поверхности режущей пластины: монография. Тула: Гриф и К, 2007. 208 с.

2. Хлудов С.Я., Борискина М.О., Хлудов А.С. Особенности проектирования многовершинной режущей пластины // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. Вып. 8. Ч. 2. С. 4449.

Хоменко Ангелина Владиславовна, аспирант, [email protected], Россия, Тула, Тульский государственный университет,

Чечуга Антон Олегович, студент, chechugaanton@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет

PROGRESSIVE DESIGNS OF NSR WITH DISCRETE PERFORMANCE OF THE CUTTING

EDGE FOR EQ UIPMENT END MILLS

A.V. Khomenko, A.O. Chechuga

In this paper, we use the methodology for the development of interchangeable polyhedral inserts for equipping end mills. The coordinates of the cutting edge of the inserts are calculated. The installation process when installing plastic on top of each other.

Key words: face milling, top, plate, cutting edge, discrete design.

296

Khomenko Angelina Vladislavovna, postgraduate, [email protected], Russia, Tula, Tula State University,

Chechuga Anton Olegovich, student, chechugaantonamail. ru, Russia, Tula, Tula State University

УДК 669; 628.1

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ СВАРКИ ОЦИНКОВАННЫХ ТРУБ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Е.Р. Сиренко

Проводится сравнительный анализ технологий соединения оцинкованных труб, применяемых в водоснабжении. Определяется наиболее оптимальный способ соединения данных труб, приводятся его достоинства и недостатки. Основное внимание уделено методу соединения труб сваркой.

Ключевые слова: оцинкованные трубы, технология, соединение, резьба, сварка, водоснабжение.

Оцинкованные трубы используются в промышленной индустрии и в частном водоснабжении [1,2]. Их популярность заключается в том, что они имеют коррозионную стойкость и выдерживают значительные нагрузки. Оцинкованные трубы обладают престижным внешним видом, что дает возможность в использовании их для не скрытой прокладки труб в дизайнерских целях. Однако есть нюансы, которые могут вызывать сомнение в выборе труб из цинковой стали:

правильность и сложность их соединения;

высокая стоимость труб;

отсутствие стойкости к промерзанию.

Соединить оцинкованные материалы можно тремя способами:

резьбовое соединение;

сварное;

муфтовое (рис. 1).

Рис. 1. Соединение муфтой

297