ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 1 2025 70 ТЕХНОЛОГИЯ должно было бы приводить к периодическому обнулению силы резания, наблюдается непрерывное воздействие, наиболее ярко выраженное на графике силы подачи Ph (фиолетовая кривая). Более того, рост минимального значения силы Ph с увеличением подачи свидетельствует о комплексном взаимодействии инструмента и заготовки, выходящем за рамки простой модели однозубного резания. Анализ кривой силы резания Ph демонстрирует четкую картину, состоящую из четырех выраженных пиков и впадин. Эта периодичность однозначно указывает на то, что в процессе резания участвуют все четыре зуба фрезы, каждый из которых оставляет свой отпечаток на кривой. Наблюдаются небольшие, но заметные колебания амплитуды этих пиков, свидетельствующие о незначительном радиальном биении зубьев. Однако важно отметить, что максимальные значения силы Ph для соседних зубьев практически идентичны. Это равенство амплитуд для соседних зубьев говорит о том, что радиальное расстояние каждого из них от оси вращения фрезы одинаково. Данный факт позволяет с высокой степенью уверенности исключить любое смещение оси фрезы относительно цангового патрона в качестве причины регистрируемых колебаний силы резания. Таким образом, мы приходим к выводу, что выявленные неравномерности в силовых характеристиках резания являются результатом технологических отклонений, допущенных на этапе производства фрезы. Эти отклонения, вероятно, заключаются в несовершенстве геометрии зубьев или в неточностях их размещения. В то же время можно утверждать, что установка и фиксация фрезы в патроне выполнены корректно и не являются причиной наблюдаемого явления. Детальное изучение кривой изменения силы Ph, демонстрирующей четкую повторяемость пиков и впадин, подтверждает это заключение, позволяя сосредоточить дальнейший анализ на технологических аспектах процесса изготовления инструмента. Необходимо провести более детальный анализ геометрии фрезы для определения точных причин этих отклонений от идеальной геометрии и оценки их влияния на качество обработки и точность размеров получаемой детали. Анализ динамики силы резания Ph (см. рис. 4), являющейся наиболее показательной и легко наблюдаемой составляющей силового взаимодействия, выявляет приблизительно симметричные характеры ее нарастания и спада при встречном фрезеровании. Это несколько противоречит ожидаемой асимметрии, обусловленной значительно более коротким периодом выхода зуба из зоны резания по сравнению с периодом его входа. Теоретически быстрое уменьшение толщины среза перед полным выходом зуба должно приводить к более крутому спаду силы Ph. Это объясняется изменением ориентации вектора силы Pz при приближении зуба к точке выхода. В момент, предшествующий выходу зуба фрезы из зоны контакта, происходит поворот Pz в направлении вращения фрезы. Это дает более значительное увеличение радиальной составляющей силы Pv, чем силы Ph. В результате снижение силы Ph начинается раньше – еще до того, как главная режущая кромка полностью покидает зону контакта с заготовкой. Наличие угла наклона режущей кромки, обозначаемого как ω (или β в некоторых зарубежных публикациях), играет ключевую роль в процессе фрезерования. Этот угол препятствует тому, чтобы вся режущая кромка одновременно входила в зону контакта с обрабатываемой заготовкой или выходила из нее. Вместо резкого прекращения резания происходит более постепенный процесс. Отдельные участки режущей кромки последовательно выходят из взаимодействия с материалом. Ширина фрезерования В и угол наклона ω оказывают существенное влияние на плавность снижения всех составляющих силы резания – осевой Pх, тангенциальной Pz и радиальной Py. Чем больше значения этих параметров, тем более плавным и менее резким будет спад сил резания при выходе зуба из зоны обработки. Это объясняется тем, что более широкий инструмент и больший угол наклона обеспечивают более постепенное изменение площади контакта между инструментом и заготовкой. Более плавный спад сил резания, в свою очередь, приводит к снижению вибраций и улучшению качества обработки. Однако в процессе фрезерования, особенно при встречном фрезеровании, наблюдается сложное взаимодействие нескольких факторов. Вращательное движение фрезы, изменение ориентации векторов сил Pz и Py, а также одновременное изменение толщины среза a приводят
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1