Интенсивность ударной нагрузки и силового воздействия при резании концевым фрезерным инструментом

Анотация
В статье приведены результаты теоретических исследований влияния количества ударов, интенсивности ударной нагрузки и силового воздействия при резании концевым фрезерным инструментом во взаимосвязи с кинематическим движением зуба такого рода фрезерного инструмента. Показано, что условия работы концевого фрезерного инструмента являются весьма нестабильными, носят явно выраженный прерывистый характер не только в пределах одного оборота инструмента, когда режущий зуб находится или в контакте с обрабатываемым материалом, или вне его, но и в пределах одного реза. Для повышения ресурса данного инструмента необходимо обеспечить улучшение специальных свойств структуры быстрорежущих сталей, идущих на изготовление такого рода инструмента, способных выдерживать нестабильные, прерывистые нагрузки при резании. Установлено, что условия резания по критерию количества ударов концевым фрезерным инструментом существенно, а именно в два раза, разнятся при врезании и устоявшемся процессе резания по сравнению с выходом из процесса резания. Интенсивность ударной нагрузки на зубе концевого фрезерного инструмента за один рез при врезании уменьшается от максимальной величины до постоянной, которая присутствует при устоявшемся резании, а затем при выходе зуба из металла увеличивается до максимального значения, в связи с чем наиболее худшими условиями резания, с точки зрения количества ударов и интенсивности ударной нагрузки, являются участки при врезании и выхода из него, что оказывается источником дополнительной нестабильности процесса резания концевым фрезерным инструментом. С помощью математического моделирования установлено, что интенсивность изменения касательной, составляющей силы резания, носит неравномерный характер, отличающийся при разных углах контакта зуба фрезы с заготовкой до 30 раз. The results of theoretical studies of the number of impacts influence, the intensity of the impact load and the force effect when cutting with an end-milling tool in the conjunction with the kinematic movement of such a milling tool tooth are presented. It is shown that the operating conditions of the end milling tool are very unstable, having a pronounced intermittent character, not only within one revolution of the tool, when the cutting tooth is either in contact with the material being processed, or outside it, but also within one cut. To increase the resource of this tool, it is necessary to improve the special properties of high-speed steels structure used for the manufacture of such tools, capable of withstanding unstable, intermittent cutting loads. It has been established that the cutting conditions, according to the criterion of the number of strokes, by the end-milling tool, significantly, twice, differ during the plunge and the established cutting process, compared with the exit from the cutting process. The intensity of the impact load on the end milling tool tooth for one cut during insertion decreases from the maximum value to a constant value. It is presented during steady cutting, and then, when the tooth leaves the metal, it increases to the maximum value, and therefore, the worst cutting conditions, with from the intensity of the impact load, there are areas during insertion and exit from it, which are sources of additional instability of cutting process with an axial milling tool. With the help of mathematical modeling, it has been found that the intensity of the change in the tangential component of the cutting force is uneven, differing from each other at different angles of contact of the cutter tooth with workpiece up to 30 times.
Описание
Вестник БарГУ. Сер. Технические науки. – 2023. – Вып. 13. – 76 с.
Ключевые слова
обработка металлов резанием, концевой фрезерный инструмент
Библиографическое описание
Жигалов, А. Н. Интенсивность ударной нагрузки и силового воздействия при резании концевым фрезерным инструментом / А. Н. Жигалов, И. А. Горавский, Л. Л. Сотник // Вестник БарГУ. Сер. Технические науки. – 2023. – Вып. 13. – С. 14–22.