В тяжелом машиностроении (в производстве железнодорожных вагонов, стрелочных переводов, при изготовлении ветроэнергетических установок, в кораблестроении и т.д.) требуется применение оборудования со значительными энергосиловыми характеристиками и, соответственно, режущего инструмента с очень жесткими механическими свойствами. Из всех видов инструментов, предназначенных для снятия больших припусков на обработку, ярким представителем являются фрезы, оснащенные сменными твердосплавными пластинами тангенциального типа (рис. 1).

                       

Рис.1. Форма новой пластины                              Рис. 2. Ковшеобразная передняя
тангенциального типа SNA.                                   поверхность пластины. 

Такой тип пластин позволяет существенно увеличить режимы обработки, а значит, повысить производительность, но в то же время сохранить стойкость инструмента и качество обрабатываемой поверхности. Очевидный существенный недостаток таких пластин предыдущего поколения – не всегда эффективное стружкообразование и значительные нагрузки на оборудование за счет «плоской» передней режущей поверхности. Инженерами компании TaeguTec была разработана и запатентована новая серия тангенциальных пластин со стружколомающими канавками, позволяющая уменьшить силы резания, а также повысить режимы обработки за счет контролируемой температуры в зоне резания, увеличивая тем самым производительность фрезерования.

С учетом опыта применения данных фрез в России и Украине реализована интересная задача для заводов, производящих сварные трубы, где необходима предварительная обработка края (формирование фаски и подготовка торца) листа металла перед сваркой. На такой операции обычно применяется дисковая фреза картриджного типа с треугольными односторонними или квадратными двусторонними пластинами.

У подобных пластин был существенный недостаток – плоская передняя поверхность. Мощные станы, на которых выполнялись указанные операции, обладают достаточными силовыми характеристиками, чтобы работать устаревшим видом инструмента, но качество получаемой кромки, скорость обработки и стойкость инструмента оставляют желать лучшего, даже если пренебречь затратами на электроэнергию, повышающими себестоимость обработки.

Рис. 3. Дисковая фреза с новыми пластинами типа SNA.

Пластина тангенциального типа SNA (рис. 1), внедренная TaeguTec, имеет 8 режущих кромок и ковшеобразную переднюю поверхность (рис. 2). Фреза с такими пластинами (рис. 3) позволяет значительно снизить силы резания в процессе фрезерования и повысить режимы обработки, одновременно улучшая качество фрезеруемой поверхности, что очень важно для украинских предприятий, ведущих борьбу за рынки сбыта труб большого диаметра (более 426 мм).

Пластины типа SNA различают по габаритам (SNA 1370 и SNA 1680) и по геометрии режущей кромки (M – универсальная и MR – для тяжелой черновой обработки). Дополнительным преимуществом фрез типа SNA является бесступенчатый переход между пластинами (рис. 4), который позволяет обрабатывать плоские поверхности без уступов. В предыдущих поколениях инструмента от всех производителей часто существовал перепад (рис. 5) между пластинами.

Рис. 4. Отсутствие перепада между пластинами.

Рис. 5. Перепад между пластинами.

Интересная задача решена для железнодорожной отрасли, а именно для производства комплектующих деталей ж/д полотна. Типичными представителями объектов производства являются рамный рельс и остряк различного профиля. На данных деталях основными операциями являются обработка поверхности пазухи и головки остряка. Для высокопроизводительного фрезерования пазухи обычно используется бочкообразная фреза (рис. 6), которая полностью соответствует геометрии детали. Задача реализуется за счет специальных пластин тангенциального типа SNB с выпуклой радиусной поверхностью. Первое поколение (рис. 7) инструмента представляло собой односторонние пластины с двумя режущими кромками. За счет разработки нового посадочного места инженерам TaeguTec удалось установить на фрезы двустороннюю пластину SNB (рис. 8) с удвоенным количеством режущих кромок (4 кромки). Как и пластину типа SNA, пластину типа SNB изготавливают двух размеров: 13 мм и 16 мм.

Рис. 6. Схема обработки фасонной (бочкообразной) фрезой паза рамного рельса.

При обработке остряков применяется фасонная фреза (рис. 9) для формирования полки, уклона и головки (верхняя часть детали) за один проход, на которую устанавливается два типа пластин – SNA и SNB. Испытания показали, что такая модель фрезы с новыми экономичными пластинами имеет более высокую стойкость (таблица 1) в сравнении с фрезами других производителей. Стойкость одной режущей кромки пластины типа SNB (на одном из украинских производств) на 34 % выше ранее применяемого инструмента. Следовательно, на одной пластине экономия в кромках составляет 136 %. Что, при достаточно консервативных ценах на инструмент TaeguTec, позволило сэкономить потребителю до 50% затрат на данной операции. Изготавливаются также квадратные пластины SNВ с вогнутым радиусным участком передней поверхности (рис. 10).

Рис. 7. Первое поколение пластин             Рис. 8. Новое поколение пластин с выпуклой типа SNВ.                                                      радиусной поверхностью типа SNВ.

Следующая новая тангенциальная пластина от TaeguTec С-типа, как правило, применяется в дисковых прорезных фрезах. Ромбическая форма пластины с позитивной спиральной режущей кромкой позволяет добиться ультранизких сил резания по сравнению с ранее применявшимся инструментом в ветроэнергетике. Мощная пластина с четырьмя режущими кромками хорошо зарекомендовала себя для прорезки пазов (рис. 11) на валах роторов турбогенераторов.

Рис. 9. Схема обработки фасонной фрезой с пластинами типов SNA и SNB профильной вершины остряка.


Таблица 1.
Условия и результаты сравнительных испытаний фасонных фрез диаметром 300 мм производства компании TaeguTec, оснащенных пластинами из твердого сплава марки ТТ7800 с покрытием типов SNA и SNВ и фрез конкурента, оснащенных пластинами типа SNC55 и радиусными SNC55 при фрезеровании профильной вершины остряка без охлаждения.

 

Конкурент

TaeguTec

Фреза

D300

TFMC D300X110-60L-SP

Пластина

SNC55

SNC55 радиусные

SNA 1680-M TT7800

SNB 1685-CV22 TT7800

SNB 1685-CC13 TT7800

Скорость

Vc (м/мин)

85

85

S (об/мин)

90

90

Подача

Fz (мм/зуб)

0,55

0,7

F (мм/мин)

500

500

Ширина фрезерования

5-80

5-80

Глубина фрезерования

40

40

Количество зубьев

30 пластин (10 эф. зуб)

24 пластин (8 эф. зуб)

Охлаждение

Без СОЖ

Без СОЖ

Стойкость, 1 кромка/дет.

3 детали

4 детали

Рис. 10. Квадратная пластина SNВ с вогнутым   Рис. 11. Схема нарезания пазов радиусным участком передней поверхности.     дисковой фрезой, оснащенной                                                                                          пластинами типа C.

Не менее интересна тангенциальная пластина TaeguTec L-типа,рекомендуемая к применению на дисковых фрезах для чернового и получернового фрезерования профиля зуба (эвольвенты) шестерен (рис. 12). Пластина LNA представляет собой прямоугольник с 4-мя позитивными режущими кромками, позволяющими существенно повысить скорость и соответственно снизить трудоемкость операций фрезерования пазов. В зависимости от геометрии впадин предоставляется возможность подобрать соответствующий радиус при вершине (R0.4 до R6.0).

 

Рис. 12. Схема нарезания профиля зуба шестерни фасонной фрезой
оснащенной пластинами типа L.

 

Более подробную информацию об этих и других новинках 2012 можно получить, обратившись в главный офис компании «ТАЕГУТЕК УКРАИНА» либо к ленте новостей официального сайта украинского представительства - www.taegutec.com.ua. Наши предложения сопровождают высококвалифицированные технологи компании, а штат логистов обеспечивает своевременность выполнения заказов. Для бесперебойного обеспечения предприятий инструментом и оснасткой функционирует оперативный склад в Днепропетровске, а также налажены поставки инструмента из Ю. Кореи – дважды в неделю.