Obrabotka Metallov 2013 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (58) 2013 13 ОБОРУДОВАНИЕ. ИНСТРУМЕНТЫ УДК 621.914.2 СТАТИЧЕСКИЕ И КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ЗАДНИЕ УГЛЫ ПО ПРОФИЛЮ ЗУБЬЕВ ЧЕРВЯЧНО-МОДУЛЬНЫХ ФРЕЗ С РАЗЛИЧНЫМИ СХЕМАМИ РЕЗАНИЯ Г.Г. СКРЕБНЕВ, канд. техн. наук, доцент А.С. АНАНЬЕВ, канд. техн. наук, доцент ( ВолгГТУ, г. Волгоград ) Статья получена 24 декабря 2012 года Скребнев Г.Г. – 400005, г. Волгоград, пр. Ленина, 28, Волгоградский государственный технический университет, e-mail: stanki@vstu.ru Рассматриваются вопросы изменения статических задних углов по профилю зуба стандартных червячно- модульных фрез и фрез с модифицированным профилем в процессе обработки. Показано, что сам по себе кинематический задний угол существенного влияния на износ зубьев фрез не оказывает, так как его значения находятся в пределах минимально необходимых для нормальной работы инструмента. Ключевые слова: червячная фреза, профиль зуба, износ, задний угол, расчет, схема резания. В работах авторов, исследующих причины неравномерного износа по профилю зубьев чер- вячных фрез, отмечается, что значительное влия- ние на износ оказывает изменение действитель- ных геометрических параметров зубьев фрез в процессе обработки [1–7]. Задний угол α оказывает наибольшее влияние на процессы, протекающие на задней поверх- ности зуба. На макроуровне с увеличением α увеличивается объем истираемого материала при одинаковой величине линейного износа по задней поверхности. Кроме того, возрастает свобода перемещений задней поверхности от- носительно поверхности резания и облегчается доступ СОТС. На микроуровне – уменьшается зона контакта и контактные явления в зоне ре- зания, что снижает силы трения и деформацию прилегающих к этой зоне зерен. На субатомном уровне – отдаляется порог рекристаллизации инструментального материала за счет уменьше- ния тепловыделений при снижении силы трения и деформаций в зоне резания, что уменьшает пла- стическое течение и абразивное истирание зад- ней поверхности. Шероховатость обработанной поверхности существенно зависит от трения и контактных явлений, протекающих вдоль задней поверхности. Однако увеличение α приводит к уменьшению угла заострения режущего клина, снижению теплоемкости зуба, увеличению ра- диуса округления режущих кромок. В результате ранее проведенных многочис- ленных экспериментов было сделано заклю- чение, что у стандартных червячных фрез со- вершенно недостаточна величина заднего угла, особенно для угловых и боковых режущих кро- мок. Следовательно, изменение их в процессе резания даже на доли градуса заметно скажется на характере износа инструмента. Разработанная в Волгоградском государствен- ном техническом университете методика автома- тизированного расчета кинематических задних углов зубьев червячных зуборезных фрез и соз- данное на ее основе программное обеспечение позволилипроанализироватькинематические гео- метрические параметры (прежде всего, кинемати- ческие задние углы) червячных зуборезных фрез с различными схемами резания. Для проведения численного эксперимента были выбраны (наряду со стандартными) достаточно распространенные фрезы с вершинонагруженной и прогрессивной схемами резания и фрезы со стружкоразделитель- ными элементами в виде фасок – фрезы перемен- ного резания и с перекрывающимися профилями. Моделировалось фрезерование прямозубых зуб-