The article is devoted to the designs improvement of face mills with round inserts on the basis of a systems approach. The increasing a cutting efficiency with face mills is provided by improving their designs in the following aspects: increasing the tool life, accuracy and productivity, improving the quality of the machined parts surface. Analysis of the operating conditions of the milling cutters is carried out element by element (body, shank, inserts and their location, etc.), these components are considered as one system. The technological system (machine, holder, workpiece, tool) is presented as a supersystem, which is under the influence of active, intermediate acting, reactive and derivative factors. The article decomposes into elements (cutting, body, base and fastening parts) of a standard face mill with round inserts and performs their system analysis relatively the occurrence of adverse cutting conditions. On the basis of this the scheme of structural improvement aspects of face mills designs is developed. As a result of structural improvement and variants synthesis, the authors propose concepts of face mills designs for different machining conditions.

У роботі представлено огляд сучасних наукових досліджень процесу механічного оброблення сплавів Ni-Ti (нітинолів). Ці функціональні матеріали зазнають мартенситних перетворень, які визначають їх особливі фізико‑механічні властивості (ефект пам’яті форми, надпружність, високу демпфуючу здатність та ін.). Описано фізико- та термомеханічні властивості сплавів Ni-Ti з ефектом пам’яті форми, а також явища, які супроводжують процес різання та обумовлюють низьку оброблюваність цих матеріалів. Проведено огляд раціональних інструментальних матеріалів, режимів різання та умов оброблення, які пропонуються сучасними практиками та дослідниками. Проаналізовано результати відомих робіт із визначення сил різання, температур, стійкості інструментів, шорсткості та мікротвердості оброблених поверхонь, глибини зміцненого шару та залишкових напружень. Обговорюються результати експериментальних досліджень процесу торцевого фрезерування нітинолів в умовах сухої, кріогенної обробки та обробки із мінімальним змащуванням. Виявлено недостатність ґрунтовних і масштабних досліджень процесів торцевого фрезерування сплавів Ni-Ti з ефектом пам’яті форми різних марок для призначення умов їх гарантовано ефективного оброблення. Обґрунтована необхідність подальших наукових пошуків перспективних шляхів підвищення ефективності торцевого фрезерування нітинолів із забезпеченням високої якості поверхневого шару виробів.

No abstract

При фінішній обробці матеріалів високої твердості все більш широке застосування знаходять торцеві фрези, оснащені надтвердими матеріалами, які повністю розкривають свій потенціал при високошвидкісній обробці. Однак вітчизняним машинобудівним підприємствам не завжди доступне металообробне обладнання такого рівня. Наслідком цього є застосування торцевих фрез, оснащених надтвердими матеріалами, при нераціональних занижених режимах різання, що зумовлює зменшення продуктивності обробки, періоду стійкості інструментів та погіршення якості оброблених поверхонь деталей. У роботі досліджуються особливості процесу фінішної обробки поверхонь заготовок малої ширини (20…50 мм), які виготовлені з матеріалів високої твердості, торцевими фрезами, оснащеними надтвердими матеріалами. Показано, що процес обробки характеризується неоптимальними режимами різання; використанням фрез малого діаметра; малою кількістю різальних елементів, що одночасно беруть участь у різанні, та погіршеною динамікою; низькою зносостійкістю різальних елементів; недостатньою продуктивністю обробки та якістю оброблених поверхонь. Встановлено, що значні переваги мають процеси чистової обробки плоских поверхонь косокутними торцевими фрезами з використанням ступінчастих схем різання, які дозволяють забезпечити повну участь у процесі обробки всіх різальних елементів, покращити динаміку процесу та підвищити стійкість інструмента. Застосування безвершинної геометрії з монотонними криволінійними різальними кромками дозволяє виключити із процесу формування мікронерівностей найбільш вразливу ділянку різальної кромки – вершину. Визначено шляхи підвищення продуктивності обробки поверхонь малої ширини застосуванням торцевих фрез збільшеного діаметра на невисокошвидкісних верстатах та зміщенням деталей відносно осі фрези на відстань, що гарантує забезпечення необхідної висоти мікронерівностей обробленої поверхні.