П2.1 Примеры отказов режущих частей – сменных многогранных пластин (смп) торцовых фрез с механическим креплением смп
Рассмотренные ниже случаи выхода из строя режущих частей – сменных многогранных пластин (СМП), механически закрепляемых на фрезах, изготавливаемых по ТУ2-035-395-75, показывают, что элементы режущей части, вышедшие из строя, были как рабочими (режущими), так и основаниями(базовыми).
На рисунке П2.1.1 показаны случаи выхода из строя – отказов режущих элементов режущих частей (пластин) 2-ой и 3-ей стадий.
На рисунке П2.1.2 представлены режущие части фрез, с разрушившейся опорной поверхностью. Такое разрушение характерно для фрез с механическим креплением СМП штифтом через отверстие с подтяжкой на базы.
На рисунке П2.1.2а на режущей части, разрушение произошло лишь по опорной поверхности основания (сохранился след от контакта режущей части с опорной поверхностью промежуточной части фрезы на боковой грани). Разрушение не распространилось до места контакта с базовой поверхностью, и базирование в плане было сохранено. На режущей части рис. П2.1.2б разрушение захватило место контакта боковой грани с опорной
Приложение 2. Анализ причин отказов торцовых фрез
а) б)
в) г) д)
е)
Рисунок П2.1.2. Виды разрушений основания режущих частей фрез
2 и 3 стадии отказа режущей части
поверхностью промежуточной части фрезы, и в этом случае базирование в плане было нарушено.
На рисунке П2.1.2в,г,д, на примере шестигранных СМП, показаны различные фазы разрушения опорной поверхности при распространении разрушения от отверстия. На опорной поверхности СМП рис. П2.1.2г два углубления от сколов. Они получены при двух установках этой режущей части на смежные боковые грани.
Н
Приложение 2. Анализ причин отказов торцовых фрез
а рисунке П2.1.2е показаны разрушения по опорной поверхности при распространении разрушения от места контакта боковой грани СМП с опорной поверхностью, расположенной на промежуточной части фрезы.
Из примеров разрушений СМП по опорной поверхности, приведенных на рисунке П2.1.2 следует, что концентраторы напряжений могут располагаться как на поверхности отверстия в месте контакта со штифтом, так и на боковых гранях, по которым осуществляется ее базирование в плане.
Разрушения, представленные на рисунке П2.1.2а,б,в,г,д наблюдались как при закреплении режущей части, так и после ее работы. Очевидно, разрушение этого вида происходит вследствие «пережима» режущей части при ее закреплении. Разрушения, представленные на рисунке П2.1.2е, наблюдались только после работы фрез. Предполагаемой причиной этого разрушения являются удары СМП об опорные поверхности в плане при работе фрезы. Разрушения, показанные на рисунке П2.1.2а (левая СМП), на рисунке П2.1.2в,г и на рисунке П2.1.2е (нижние СМП), относятся к сколам (2-ая стадия отказа режущей части), остальные случаи разрушения режущих частей, представленные на рисунке П2.1.2, относятся к поломкам (3-я стадия отказа режущей части)
Разрушения СМП, представленные на рисунке П2.1.3 произошли в результате наличия концентраторов напряжений, возникших из-за неправильного базирования и закрепления режущих частей. В этом случае
а) б)
Рисунок П2.1.3. Разрушения режущих частей фрез, относящихся:
а) ко 2-ой стадии отказа;
б) к 3-ей стадии отказа
концентраторы напряжений появились в результате несоблюдения требований чертежа при изготовлении фрез. Разрушения, представленные на рисунке П2.1.3а, связаны с наличием заусенца-пояска, полученного при шлифовании конических поверхностей, образующих опорные поверхности в плане на внутреннем кольце корпуса (промежуточной части) фрезы (рисунок П2.9). Разрушения, представленные на рисунке П2.1.3а, получены в результате двух установок СМП. На рисунке П2.1.3б представлено разрушение, полученное в результате наклона штифта в сторону базовых поверхностей в плане (по чертежу штифт должен быть наклонен в противоположную сторону).
Н
Приложение 2. Анализ причин отказов торцовых фрез
а рисунке П2.1.4 представлены характерные случаи выхода из строя режущих кромок (режущих элементов) фрез с механическим креплением СМП, относимые к износу (1-я стадия отказа режущего элемента).
Следует отметить, что у СМП с фрез, имеющих отрицательные передние углы, на передней поверхности при работе образуется лунка износа
(рисунок П2.1.4а). При работе фрезами с положительными передними углами лунок износа не образовывалось и износ происходил только по задней поверхности. В результате износа по задней поверхности и как следствие, возникновения давления по задней поверхности при малом угле
заострения режущей кромки, происходят сколы передней поверхности.
На рисунке П2.1.4б,в,г показаны различные виды износа по задней поверхности. Наиболее предпочтительным является равномерный по всей длине режущей кромки износ. Вариант износа, показанный на рисунке П2.1.4в возникает чаще всего в связи с колебаниями срезаемого припуска, из-за чего вершина находится в контакте с заготовкой, т.е. работает большее количество времени, чем противоположный конец кромки (режущего элемента). Неравномерный износ возникает при работе по припуску с литейной коркой, имеющей пониженную обрабатываемость. Наличие на режущих кромках выкрашиваний свидетельствует о наличии в чугуне мелких включений большой твердости. Здесь следует отметить, что наличие выкрашиваний может также свидетельствовать о неравномерности свойств твердого сплава.
Следующим характерным видом отказа для фрез с механическим креплением СМП является вид излома пластин, получаемый при внезапном останове шпинделя станка во время работы фрезы. Как видно на рисунке П2.1.5 со стороны вспомогательной режущей кромки на задней поверхности
Приложение 2. Анализ причин отказов торцовых фрез
характер изломов имеет особые черты. Останов шпинделя станка происходит по причине перегрузки привода, например, в связи с применением фрез большого диаметра. Этот случай излома следует относить к 3-ей стадии отказа режущей части.
Приложение 2. Анализ причин отказов торцовых фрез
П2.2. Примеры отказов рабочего элемента торцовых фрез с