ОБРОБКА отворів - свердління АБО фрезерування?
На сучасному етапі розвитку конструкції верстатів з ЧПУ, ріжучого інструменту, застосування нових зносостійких покриттів і методів обробки відкриваються нові можливості, що дозволяють найбільш повно і ефективно використовувати металорізальний інструмент при виготовленні різних виробів.
Найчастіше при обробці деталей на верстатах фрезерної групи потрібне виготовлення отворів різного діаметру, основним способом отримання яких є свердління. Даний вид обробки вимагає широкої номенклатури ріжучого і допоміжного інструменту, так як кожне свердло розраховане на виготовлення отворів певного діаметру.
Альтернативою свердління при обробці неглибоких отворів є метод фрезерування з гвинтовою інтерполяцією (рис.1), де формування отвори відбувається за рахунок поєднання осьового переміщення інструменту зі спіральним рухом його осі.
Даний спосіб є більш універсальним і дозволяє проводити обробку отворів різного діаметру, східчастих отворів і, найчастіше, в залежності від вимог креслення, може замінити операцію растачивания. Та все це в свою чергу веде до зменшення номенклатури використовуваного інструменту і скорочення загального часу обробки деталі.
Прикладом використання методу гвинтової інтерполяції може служити серія фрез фірми DIJET (Японія), спеціально розроблена для обробки алюмінію (рис. 2), що дозволяє при наявності даної функції в системі управління верстата виробляти фрезерування отворів глибиною до 3-х діаметрів в діапазоні від 5 до 32 мм.
В якості технологічного прикладу розглянемо обробку деталі, виготовленої з алюмінієвого сплаву, що має на одній площині три отвори завглибшки 30мм з діаметрами 10, 12,5 та 15 мм.
Отримані дані представимо у вигляді таблиці (табл.1).
Проаналізувавши отримані результати, можна зробити висновок, що для обробки отворів способом свердління необхідномати три свердла відповідного діаметру, три комплекти допоміжного інструменту і наявність трьох вільних гнізд в інструментальному магазині верстата. Обробка отворів при даному способі ведеться кожним інструментом окремо з наступною зміною інструменту в кінці кожного циклу.
Обробка отворів способом фрезерування з гвинтовою інтерполяцією проводиться однією фрезою, не вимагає зміни інструменту і, в ряді випадків, є найбільш доцільною і рентабельною. Скорочується номенклатура використовуваного ріжучого і допоміжного інструменту, зменшується загальний час обробки деталі (скорочення часу на 8,2 сек, що становить 44% в порівнянні зі свердлінням). В результаті знижуються витрати на придбання дорогого інструменту і виготовлення деталі в цілому.
Комплексною характеристикою інструменту, що застосовується при обробці на верстатах з ЧПУ, є його розмірна стійкість, що забезпечує повний цикл обробки однієї або декількох деталей в межах встановленого поля допуску.
Порівняльні випробування фрез, проведені у виробничих умовах, показали, що шорсткість (рис.5) і геометрія (рис. 6) одержуваної поверхні при досить жорсткій системі СНІД залишаються незмінними протягом тривалого часу.
У висновку хотілося б відзначити, що спосіб отримання отворів фрезеруванням з гвинтовою інтерполяцією створює серйозну конкуренцію свердління при обробці корпусних деталей. Можливість отримання отворів різного призначення з різними характеристиками робить його більш універсальним в застосуванні. Зменшення номенклатури ріжучого і допоміжного інструменту, скорочення загального часу обробки значно збільшує продуктивність технологічного процесу і знижує собівартість виготовлення деталей.