Разработка SEC-DNX-серии фрез с индексируемыми пластинами для обработки чугуна и стальных отливок

СТАТЬЯ ИЗ РУБРИКИ: «ИНСТРУМЕНТ»

SEC-DNX-серия фрез с индексируемыми пластинами


А. Танака, А. Маета, С. Емото, С. Есака,

Sumitomo Electric Corp. русская редакция  НПО «Империя Металлов»

При обработке деталей в машиностроении нередко возникает необходимость в снятии больших объемов материала за один проход. Как правило, это сопровождается как нерациональной тратой времени, так и повышенным расходом инструмента. Для более оптимального решения данной задачи компания Sumitomo Electric Corp. разработала новую DNX-серию фрез. Они предназначены для фрезерования чугуна и стали на высокой скорости подачи, что обеспечивает эффективность обработки. Кроме того, клиновидная режущая кромка и уникальный стружколом уменьшают сопротивление резанию и вибрацию, а совместное использование державок для режущего инструмента и индексируемых пластин данной серии может обеспечить широкий спектр различных применений.

1. ВВЕДЕНИЕ

В условиях расширения рынка в секторе энергетики постоянно растет потребность в строительном и промышленном оборудовании. Так как оборудование, используемое в данной области, используется для изготовления больших деталей сложной формы со съемом больших объемов материала заготовки, то изготовление таких деталей требует времени и создает дополнительные производственные проблемы, такие как зависимость скорости съема металла от свойств заготовки и относительно низкая стойкость инструмента. Повышение эффективности обработки особенно фрезерования и уменьшение стоимости инструмента играют важную роль в повышении производительности. Для удовлетворения нужд покупателей в повышенной производительности инструмента компания Sumitomo Electric Corp. разработала новую DNX-серию фрез для торцового фрезерования (рис. 1), совместимых с индексируемыми пластинами. Новые фрезы обеспечивают высокоэффективную обработку с глубиной резания в 1,5 раза большей по сравнению со стандартными фрезами, и они экономически эффективны. В данной статье рассматриваются их преимущества и эксплуатационные характеристики.

2. ПРЕИМУЩЕСТВА ФРЕЗ DNX- СЕРИИ

2.1. Достижение как экономической эффективности, так и высокой эффективности обработки

Индексируемые пластины для фрез можно условно разделить на негативные пластины и позитивные пластины. Позитивные пластины обеспечивают высокое качество резания, в то время как негативные пластины, хотя и обладают большим сопротивлением резанию, более экономически эффективны, так как для обработки используются обе поверхности их режущей кромки.

Для повышения эффективности обработки за счет увеличения глубины резания обычно увеличивают эффективную длину режущей кромки для каждой подачи. С другой стороны, достижение максимальной глубины резания за счет увеличения числа режущих кромок приводит к увеличению размеров режущей пластины, что, в свою очередь, приводит к повышению стоимости инструмента. Так как качество литой поверхности обрабатываемого материала влияет на глубину резания, то цель использования новых фрез и ключевой фактор их дизайна состоит в обеспечении эффективной глубины резания.

С учетом изложенного выше мы разработали негативную многоугольную индексируемую пластину диаметром 12,7 мм с восемью режущими кромками. Эта пластина имеет диаметр меньший, чем диаметр любой негативной многоугольной пластины, поставляемой конкурирующими фирмами. Применение данной пластины позволяет достичь большей глубины резания по сравнению с известными режущими пластинами, и в то же время дает высокую экономическую эффективность. Кроме того, установлен угол сближения инструмента 25 градусов и оптимизированы другие характеристики режущей кромки для обеспечения высокоэффективной и экономически эффективной обработки с достаточной глубиной резания (рис. 2).

Наряду с уменьшением стоимости индексируемых пластин мы занимались также проблемой уменьшения стоимости державок для режущего инструмента. Наши стандартные державки были оснащены клиновидными механизмами для зажима пластин, состоящими из множества деталей, которые повышали стоимость державок. Мы модифицировали механизм зажима пластины, заменив его системой зажима винтами, что позволило уменьшить количество деталей и стоимость державок (рис. 3).

2.2. Обеспечение стабильности обработки

При традиционной технике обработки было сложно использовать обе режущие кромки негативных индексируемых пластин для финишной обработки поверхности заготовки, так как кромки очень быстро теряли свою заостренность. Так как эксплуатационные характеристики режущих кромок негативных пластин имели ряд ограничений, то сложно было достичь такого же уровня заостренности кромок, как у позитивных пластин.

Для преодоления этого недостатка и обеспечения отличной заостренности режущих кромок негативных индексируемых пластин мы разработали режущую кромку клиновидной формы и оригинальный стружколом (рис. 4).

Новая форма режущей кромки и конфигурация стружколома обеспечивают более стабильную обработку с меньшим сопротивлением резанию (рис. 5, 6) и меньшие вибрации, чем любые иные фрезы, произведенные конкурирующими фирмами.

2.3. Широкий спектр применений

DNH- и DNHS-фрезы, оснащенные новыми разработанными, экономически эффективными индексируемыми пластинами, также были созданы как лучшие образцы в DNH-серии для удовлетворения нужд потребителей во фрезах для высокоэффективного резания при высоких скоростях подачи. Фрезы DNH-типа имеют угол сближения инструмента 66 градусов. Так как сопротивление резанию режущей пластины уменьшается с уменьшением угла режущей кромки, то фрезы DNH-типа уменьшают нагрузку при резании, увеличивая подачу на зуб. Так, фреза DNH-типа может резать литье при подаче на зуб 1,0 мм/зуб, что выше значения для фрезы DNX-серии (до 0,3 мм/зуб).

С другой стороны, уменьшенный угол режущей кромки фрезы DNH-типа ограничивает ее максимальную глубину резания до 3 мм. Для компенсации этого ограничения фреза DNHS-типа оснащена парой индексируемых пластин. Таким образом, данная фреза обеспечивает глубину резания 5 мм, однако без обеспечения максимальной скорости подачи, характерной для фрез DNH-типа (рис. 7).

Эти два типа фрез удовлетворяют потребности покупателей, обеспечивая высокоэффективное резание с большой глубиной резания или высокой скоростью подачи (рис. 8).

В дополнение к стандартным стружколомам G типа и H типа мы разработали новый вариант стружколома SH-типа для дробления стружки отливок. Стружколом SH-типа, имеющий прямую режущею кромку, уменьшает диаметр витков стружки, что облегчает удаление стружки (рис. 9).

3. ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Пользователи фрезы DNX-серии могут выполнять различные операции обработки при комбинировании державок для режущего инструмента и стружколомов, наиболее подходящих для конкретного обрабатываемого материала. Типичные примеры практического использования фрез этой серии описаны ниже.

[Пример (1)] Использование стружколома с более высокой прочностью кромки и более низкой силой резания, чем у стандартного стружколома, увеличивает стойкость инструмента в 1,2 раза и эффективность резания в 1,3 раза.

[Пример (2)] Так как использование стандартных фрез не обеспечивает эффективную глубину резания, то пользователь должен был обрабатывать каждую заготовку в 3 прохода с небольшой глубиной резания. Применение новых разработанных фрез позволяет увеличить глубину резания до 7 мм и уменьшить количество проходов с 3 до 1. Это на 40 % уменьшает общее время обработки по сравнению со временем обработки при использовании стандартных фрез.

[Пример (3)] В этом примере интенсивность съема материала изменяется из-за большого размера заготовки. Использование фрез DNX-серии, позволяющих увеличить максимальную глубину резания, стабилизирует резание несмотря на изменение интенсивности съема материала. Кроме того, использование стружколома SH-типа ускоряет обработку отливок, повышая стойкость инструмента в 1,3 раза по сравнению со стандартными стружколомами.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Фрезы SEC-DNX-серии удовлетворяют потребность рынка в инструментах для высокоэффективного и экономически эффективного резания и позволяют потребителю получить инструмент более низкой стоимости, но с улучшенной производительностью.

НПО «Империя металлов»
Комсомольское шоссе, 88, г. Харьков, 61020, Украина
Тел.: +380 (57) 719 62 08; факс: +380 (57) 719 62 05
www.tools.imperija.com e-mail: tools@imperija.com

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.