ФГБОУ ВО «Тульский государственный университет», Тула, Россия:
Д. Б. Белов, канд. техн. наук
О. И. Борискин, докт. техн. наук, профессор;
С. И. Соловьев, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: sergei59@bk.ru

Рассмотрены проблемы, возникающие при расчете шага и профиля резьбовых фрез, применяемых при обработке точных резьбовых поверхностей, заключающиеся в необходимости одновременного обеспечения точности параметров зубьев фрезы и благоприятных значений углов резания. При традиционном изготовлении таких фрез для обработки задних поверхностей режущих зубьев применяют процесс затылования, который в силу своей динамики, обусловленной возвратно-поступательными движениями шлифовальных круга и бабки, не всегда обеспечивает высокую точность шага и профиля зубьев. Кроме того, ограниченные возможности процесса традиционного затылования не всегда позволяют создать благоприятные значения углов резания. Эти проблемы эффективно решаются применением процесса винтового затылования для обработки боковых задних поверхностей зубьев резьбовой фрезы. Данный процесс исключает прерывистое возвратно-поступательное движение затыловочного шлифовальных круга и бабки, что обусловливает высокую точность получения шага и профиля зубьев. Приведены основные расчетные формулы и результаты расчета точностных параметров (погрешностей изготовления) зубьев такой фрезы. В основе расчетов методика обработки результатов косвенных измерений, учитывающая функциональную связь между измеряемыми напрямую параметрами (в данном случае размерами обрабатываемых поверхностей) и искомым косвенно параметром (в данном случае углами профиля зубьев фрезы и их шагом) и точностью (погрешностью) результатов прямых и косвенного измерений (в данном случае точностью обработки правых и левых винтовых поверхностей и профилем и шагом режущих зубьев фрезы). Применение такого подхода на практике показало, что при изготовлении рассматриваемых фрез на резьбошлифовальном станке модели 5820 или моделях аналогичного уровня точности погрешности исполнения конструктивных параметров фрез не только не превосходят значений, установленных стандартом, но и обеспечивают некоторый запас точности.

1. Мальков О. В., Степанова М. Ю. Анализ конструктивных параметров резьбовых фрез // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана (электронный журнал). 2015. № 7. С. 76–95.
2. Wada Т., Hanyu H. Tool Wear of Aluminum/Chromium/Tungsten/Silicon-Based-Coated End Mill Cutters in Milling Hardened Steel // Solid State Phenomena. 2017. Vol. 263. P. 85–89.
3. Luo S., Bayesteh A., Ko J., Dong Z., Jun M. B. Numerical simulation of chip ploughing volume in micro ball-end mill machining // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. 2017. Vol.18, Iss. 7. P. 915–922.
4. Araujo A. C., Fromentin G., Poulachon G. Analytical and Experimental Investigations on Thread Milling Forces in Titanium Alloy // International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2013. Vol. 67. P. 28–34. DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2012.12.005
5. Yamnikov A. S., Yamnikova O. A., Boriskin O. I., Troitsky D. I. Physical modeling of cast iron radiator nipple oppositely directed thread turn milling // CIS Iron and Steel Review. 2017. Vol. 14. P. 40–44.
6. Протасьев В. Б., Соловьев С. И., Ушаков М. В. Возможность использования винтового затылования при профилировании фрез для нарезания внутренних резьб. Типаж заготовок, получаемых поперечно-винтовой прокаткой // Ресурсосберегающие технологии машиностроения : сб. науч. тр. 1996. С. 125–129.
7. Протасьев В. Б., Терешенков Ю. М. Проектирование резьбонарезных фрез с винтовым затылованием задних поверхностей зубьев // Исследования в области инструментального производства и обработки металлов резанием : сб. науч. тр. — Тула : ТулГУ, 1990. С. 6–12.
8. Протасьев В. Б., Степанов Ю. С., Ушаков М. В. Прогрессивные конструкции затылованных инструментов / под ред. Ю. С. Степанова. — М. : Машиностроение, 2003. – 244 с.
9. Мальков О. В. Анализ способов обработки резьбы фрезерованием // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана (электронный журнал). 2016. № 4. С. 1–33.
10. ГОСТ 1336–77. Фрезы резьбовые гребенчатые. — Введ. 01.07.1978.
11. Мальков О. В. Определение профиля передней поверхности в торцевом сечении зубьев резьбовых фрез с винтовыми стружечными канавками // Наука и образование. МГТУ им. Н. Э. Баумана (электронный журнал). 2014. № 10. С. 44–59.
12. Fromentin G., Döbbeler B., Lung D. Computerized Simulation of Interference in Thread Milling of Non-Symmetric Thread Profiles // Procedia CIRP 31, 15th CIRP Conference on Modelling of Machining Operations. 2015. Vol. 31. P. 496–501. DOI: 10.1016/j.procir.2015.03.018
13. Соловьев С. И., Белов Д. Б. Прогнозирование погрешности изготовления инструмента по конструктивным параметрам // Известия Тульского государственного университета. Сер. Машиностроение. Вып. 3. Ч. 2. 1998. С. 41–45.
14. РМГ 29–2013. ГСИ Метрология. Основные термины и определения. — Введ. 01.01.2015.
15. ГОСТ Р54500.3–2011. Руководство ИСО/МЭК 98–3:2008 Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения. — Введ. 01.10.2012.