Face milling of stell with octagonal insert

Abstract

Face milling is often used to create flat surfaces, since when used as finishing, a suitable surface roughness can be achieved by fulfilling the specified dimension and tolerance requirements. In addition, high productivity can be reached by choosing the appropriate parameters of the cutting process. The cutting data also affect the cutting force and the wear of the tool, and another consideration is that the resulting vibrations can deteriorate the microgeometry of the surface. Several insert shapes are available for face milling. Experiments were carried out with a milling head equipped with a single octagonal insert. The effect of increasing the feed per tooth was examined through the cutting force components, while keeping the cutting speed and depth of cut fixed. The changes in the specific cutting force components were also analysed.

Торцеве фрезерування часто використовується для створення плоских поверхонь, тому що при використанні його в якості чистової обробки можна досягти відповідної шорсткості поверхні, виконавши зазначені вимоги до розмірів та допусків. Крім того, висока продуктивність може бути досягнута за рахунок вибору відповідних параметрів процесу різання. Режими різання також впливають на силу різання та знос інструменту, і ще одне міркування полягає в тому, що вібрації, що виникають, можуть погіршити мікрогеометрію поверхні. Для торцевого фрезерування доступні пластини кількох форм. Експерименти проводилися з фрезерною головкою, оснащеною одинарною восьмигранною пластиною-вставкою. Ефект збільшення подачі на зуб досліджувався через компоненти сили різання при фіксованих швидкості та глибині різання. Додаткові параметри налаштування, що впливають на силу різання (швидкість різання та глибина різання), задавалися постійними в діапазоні параметрів, рекомендованих виробником фрезерної пластини. З експериментів встановлено, що за рахунок збільшення подачі на зуб збільшувалося значення кожної складової зусилля. Це збільшення не є прямо пропорційним. Подвоєння подачі на зуб показало менше збільшення кожної складової зусилля. Складові сили по-різному змінювалися в порівнянні один з одним. Збільшення подачі на зуб у 16 разів (від fz=0,1 до 1,6 мм/зуб) призвело до збільшення складових зусиль у 4,2–8,6 разів. При збільшенні подачі на зуб зменшувалась величина питомих складових сили різання. Це зменшення носить експоненційний характер у разі fz<0,4 мм/зуб, тоді як у випадку fz>0,4 мм/зуб його вважатимуться практично лінійним. Збільшення подачі на зуб у 16 разів спричинило зниження питомих складових сили до 26–53 %, тобто збільшення подачі на зуб спричинило зниження питомої енергоємності. Використовуючи результати попередніх досліджень, у діапазоні випробувань було встановлено, що для силових складових Fx, Fy та Fc значення глибини різання були на 12–34 % меншими від теоретичних подвійних значень, а вплив подачі на зуб значення не має. З іншого боку, у разі складової сили Fz спостерігалося значне збільшення, яке зменшувалося із збільшенням подачі на зуб. За питомою складовою сили також спостерігалося більш високе співвідношення (129-152 %) у разі kz-складової. Збільшення подачі на зуб викликало зменшення відношення питомої складової сили різання.