eng
Выпуск #1/2019
В. Андреев, С. Молодык, С. Минайлов, Я. Миненко, М. Надольский, Е. Негинский
Сравнительные испытания концевых твердосплавных фрез
Сравнительные испытания концевых твердосплавных фрез
Просмотры: 1875
Приведены результаты испытаний концевых твердосплавных фрез, изготовленных из твердосплавных стержней различных фирм-изготовителей.
DOI: 10.22184/24999407.2019.14.01.92.94
DOI: 10.22184/24999407.2019.14.01.92.94
В АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ» были проведены сравнительные испытания по выявлению режущих свойств концевых твердосплавных фрез, изготовленных в ООО «Специнструмент», получившем подтверждение Минпромторга о производстве промышленной продукции на территории Российской Федерации с использованием твердосплавных стержней [1, 2] фирмы Gьhring из твердого сплава DK460C и осваиваемой продукции АО «Победит» из твердого сплава ВК10ХОМ.
Испытания проводились в соответствии с методи
кой, разработанной в АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ» совместно с ООО «Специнструмент».
Испытания фрез проводились на многоцелевом обрабатывающем центре 528S, разработанном совместно компаниями АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ» и Willemin-Macodel.
В качестве обрабатываемого материала использовались заготовки из аустенитной стали 12Х18Н10Т размером 104 Ч 93 Ч 140 мм с твердостью 175...178 НВ.
Испытывались концевые фрезы диаметром 10 мм с числом зубьев z = 4, углом наклона винтовой канавки w = 37°, передним углом режущего клина gN = 2°, задним углом aN = 15° (М‒10‒22‒10‒72Т4‒U);
с z = 3, w = 30°, gN = 3°, aN = 15° (М‒10‒22‒10‒72Т3‒U); с z = 4, w = 37°, gN = 2°, aN = 12° (10‒10‒72‒22‒R0,5‒Z4‒S‒S.I).
Для крепления фрез использовался фрезерный патрон цанговый HSK – 63AXER 32 Ч 100.
Для контроля состояния режущего клина зуба фрезы использовался прибор «pomSkpGo» Zoller GmbH (рис. 1).
Для измерения износа зубьев использовался микроскоп БМИ-1. Для измерения твердости обрабатываемых заготовок использовался прибор ТШ-2.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
Скорость резания – 84,7 м/мин, подача на зуб ‒ 0,06 мм, глубина резания – 2 мм, ширина резания – 5 мм.
Критерий затупления зубьев фрез – износ по задней поверхности режущего клина равный 0,3 мм, при этом износ определяется как среднее арифметическое значений износа всех зубьев фрезы. Допустимая величина износа – hз = 0,3 мм, выбираемая в качестве критерия затупления, обусловлена тем, что при увеличении износа выше указанного имеет место катастрофический износ.
Использовалось обильное охлаждение – 10%-ный раствор ЭГТ в воде.
Фрезерование попутное.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Результаты испытаний представлены в табл. 1.
Анализ полученных данных показывает, что стойкость фрез М‒10‒22‒10‒72Т4‒U, изготовленных из твердосплавных стержней фирмы Gьhring, при износе зубьев по задней поверхности, равном 0,3 мм, составила 37 мин, изготовленных из стержней АО «Победит» – 27,5 мин.
Стойкость фрез М‒10‒22‒10‒72Т3‒U, изготовленных из стержней фирмы Gьhring, составляла 41 мин, а фрез, изготовленных из стержней АО «Победит» ‒ 22,5 мин.
Стойкость фрез 10‒10‒72‒22‒R0,5‒Z4‒S‒S.I, изготовленных из стержней фирмы Gьhring, составляла в среднем 22 мин, а фрез, изготовленных из стержней АО «Победит» – 12 мин.
Учитывая то, что каждый тип фрез изготавливался из двух сравниваемых твердосплавных стержней и испытывался в аналогичных условиях, показатели стойкости различных типов фрез можно усреднить, то есть стойкость фрез, изготовленных из стержней фирмы Gьhring превышала стойкость фрез, изготовленных из стержней АО «Победит» в 1,6 раза.
При обработке стали 12Х18Н10Т радиус округления режущих кромок увеличивался с 10 до 40 мкм (рис. 2), причем, вследствие создания более неблагоприятных условий в зоне стружкообразования, это увеличение сопровождалось микросколами режущих кромок, которые впоследствии переходили в макросколы режущих кромок фрез (рис. 3).
Следует отметить, что интенсивность увеличения радиуса округления режущих кромок возможно уменьшить путем их «галтовки» вследствие достижения более равномерно упрочненного состояния режущих кромок по их длине. При этом оптимально заданная величина радиуса округления режущих кромок будет зависеть от обрабатываемого материала и режимов резания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреев В. Н., Балков В. П., Боровский Г. В., Молодык С. У., Радциг Н. М. Современные направления улучшения твердых сплавов при производстве стержней для режущего инструмента // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2014. № 4 (31). 5 с.
2. Андреев В. Н., Боровский Г. В., Молодык С. У., Фальковский А. В. Совершенствование твердого сплава режущего инструмента // Технология машиностроения. 2012. № 2. 5 с.
АНДРЕЕВ Виктор Николаевич –
кандидат технических наук, заведующий лабораторией АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»
МОЛОДЫК Сергей Ульрихович –
кандидат технических наук, заведующий отделом АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»
МИНАЙЛОВ Сергей Владимирович –
начальник плановотехнического отдела ООО «Специнструмент»
МИНЕНКО Ярослав Владимирович –
старший инженерпрограммист ООО «Специнструмент»
НАДОЛЬСКИЙ Михаил Александрович –
научный сотрудник отдела АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»
НЕГИНСКИЙ Евгений Афанасьевич –
заместитель генерального директора по инновационным проектам АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»
Испытания проводились в соответствии с методи
кой, разработанной в АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ» совместно с ООО «Специнструмент».
Испытания фрез проводились на многоцелевом обрабатывающем центре 528S, разработанном совместно компаниями АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ» и Willemin-Macodel.
В качестве обрабатываемого материала использовались заготовки из аустенитной стали 12Х18Н10Т размером 104 Ч 93 Ч 140 мм с твердостью 175...178 НВ.
Испытывались концевые фрезы диаметром 10 мм с числом зубьев z = 4, углом наклона винтовой канавки w = 37°, передним углом режущего клина gN = 2°, задним углом aN = 15° (М‒10‒22‒10‒72Т4‒U);
с z = 3, w = 30°, gN = 3°, aN = 15° (М‒10‒22‒10‒72Т3‒U); с z = 4, w = 37°, gN = 2°, aN = 12° (10‒10‒72‒22‒R0,5‒Z4‒S‒S.I).
Для крепления фрез использовался фрезерный патрон цанговый HSK – 63AXER 32 Ч 100.
Для контроля состояния режущего клина зуба фрезы использовался прибор «pomSkpGo» Zoller GmbH (рис. 1).
Для измерения износа зубьев использовался микроскоп БМИ-1. Для измерения твердости обрабатываемых заготовок использовался прибор ТШ-2.
УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ
Скорость резания – 84,7 м/мин, подача на зуб ‒ 0,06 мм, глубина резания – 2 мм, ширина резания – 5 мм.
Критерий затупления зубьев фрез – износ по задней поверхности режущего клина равный 0,3 мм, при этом износ определяется как среднее арифметическое значений износа всех зубьев фрезы. Допустимая величина износа – hз = 0,3 мм, выбираемая в качестве критерия затупления, обусловлена тем, что при увеличении износа выше указанного имеет место катастрофический износ.
Использовалось обильное охлаждение – 10%-ный раствор ЭГТ в воде.
Фрезерование попутное.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Результаты испытаний представлены в табл. 1.
Анализ полученных данных показывает, что стойкость фрез М‒10‒22‒10‒72Т4‒U, изготовленных из твердосплавных стержней фирмы Gьhring, при износе зубьев по задней поверхности, равном 0,3 мм, составила 37 мин, изготовленных из стержней АО «Победит» – 27,5 мин.
Стойкость фрез М‒10‒22‒10‒72Т3‒U, изготовленных из стержней фирмы Gьhring, составляла 41 мин, а фрез, изготовленных из стержней АО «Победит» ‒ 22,5 мин.
Стойкость фрез 10‒10‒72‒22‒R0,5‒Z4‒S‒S.I, изготовленных из стержней фирмы Gьhring, составляла в среднем 22 мин, а фрез, изготовленных из стержней АО «Победит» – 12 мин.
Учитывая то, что каждый тип фрез изготавливался из двух сравниваемых твердосплавных стержней и испытывался в аналогичных условиях, показатели стойкости различных типов фрез можно усреднить, то есть стойкость фрез, изготовленных из стержней фирмы Gьhring превышала стойкость фрез, изготовленных из стержней АО «Победит» в 1,6 раза.
При обработке стали 12Х18Н10Т радиус округления режущих кромок увеличивался с 10 до 40 мкм (рис. 2), причем, вследствие создания более неблагоприятных условий в зоне стружкообразования, это увеличение сопровождалось микросколами режущих кромок, которые впоследствии переходили в макросколы режущих кромок фрез (рис. 3).
Следует отметить, что интенсивность увеличения радиуса округления режущих кромок возможно уменьшить путем их «галтовки» вследствие достижения более равномерно упрочненного состояния режущих кромок по их длине. При этом оптимально заданная величина радиуса округления режущих кромок будет зависеть от обрабатываемого материала и режимов резания.
ЛИТЕРАТУРА
1. Андреев В. Н., Балков В. П., Боровский Г. В., Молодык С. У., Радциг Н. М. Современные направления улучшения твердых сплавов при производстве стержней для режущего инструмента // Вестник МГТУ «СТАНКИН». 2014. № 4 (31). 5 с.
2. Андреев В. Н., Боровский Г. В., Молодык С. У., Фальковский А. В. Совершенствование твердого сплава режущего инструмента // Технология машиностроения. 2012. № 2. 5 с.
АНДРЕЕВ Виктор Николаевич –
кандидат технических наук, заведующий лабораторией АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»
МОЛОДЫК Сергей Ульрихович –
кандидат технических наук, заведующий отделом АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»
МИНАЙЛОВ Сергей Владимирович –
начальник плановотехнического отдела ООО «Специнструмент»
МИНЕНКО Ярослав Владимирович –
старший инженерпрограммист ООО «Специнструмент»
НАДОЛЬСКИЙ Михаил Александрович –
научный сотрудник отдела АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»
НЕГИНСКИЙ Евгений Афанасьевич –
заместитель генерального директора по инновационным проектам АО «ВНИИИНСТРУМЕНТ»
Отзывы читателей
