Анализ условий контактирования зубьев концевой цилиндрической фрезы с деталью

Abstract

В работе получены теоретические формулы для определения времени резания одним зубом и времени холостого хода, в момент вращении фрезы, когда предыдущий зуб вышел из зоны резания, а последующий еще не вошел. Соотношение этих времен во многом определяет динамические условия процесса фрезерования. Проанализировано влияние размеров и геометрии инструмента, а также режимов фрезерования на время резания одним зубом и время холостого хода. Показано, что при изменении размеров и геометрии фрезы, а также режимов фрезерования отношение времени резания одним зубом к и времени холостого хода может увеличиваться (с увеличением наклона винтовой режущей кромки, радиальной и осевой глубин), уменьшаться (с увеличением диаметра фрезы и количества зубьев) или оставаться практически неизменным (с увеличением частоты вращения шпинделя и подачи на зуб). Результаты анализа позволяют целенаправленно изменять условия возбуждения и релаксации колебаний при фрезеровании тонкостенного элемента, если известна его реальная жесткость и величина периода собственных колебаний.

The theoretical formulas for determination of cutting time per one tooth and time of idling, when in time of end mill cutter rotation previous tooth already came out from the cutting area, and next one had not yet entered, were received. The ratio of this times in many respects determines the dynamic conditions of milling process. Influence of instrument’s size and geometry, and also a milling conditions on cutting time per one tooth and time of idling was analyzed. Results of the analysis allow purposefully to change the conditions of excitation and relaxation of vibrations when milling thin-wall element, if its real rigidity and value of natural vibration period are known.

У роботі отримані теоретичні формули для визначення часу різання одним зубом і часу холостого ходу, в момент обертанні фрези, коли попередній зуб вийшов із зони різання, а наступний ще не увійшов. Співвідношення цих величин багато в чому визначає динамічні умови процесу фрезерування. Проаналізовано вплив розмірів і геометрії інструменту, а також режимів фрезерування на час різання одним зубом і час холостого ходу. Показано, що при зміні розмірів і геометрії фрези, а також режимів фрезерування відношення часу різання одним зубом до часу холостого ходу може збільшуватися (зі збільшенням нахилу гвинтової ріжучої кромки, радіальної й осьової глибини), зменшуватися (зі збільшенням діаметра фрези та кількості зубів) або залишатися практично незмінним (зі збільшенням частоти обертання шпинделя й подачі на зуб). Результати аналізу дозволяють цілеспрямовано змінювати умови збудження й релаксації коливань при фрезеруванні тонкостінного елемента, якщо відома його реальна жорсткість та величина періоду власних коливань.