ТРЕБОВАНИЯ К ФРЕЗАМ С МЕХАНИЧЕСКИМ КРЕПЛЕНИЕМ НОЖЕЙ

Рассмотрим, каким требованиям должна удовлетворять система крепления резцов инструмента высокого качества.

Система крепления резца в корпусе фрезы должна обеспечить:

• Безопасность инструмента
• Пространство для удаления стружки
• Точное позиционирование резца (базирование)
• Простоту обслуживания  (см. рис. 1 и рис. 2)

рис. 1 (совмещение ножа и прижимной лапки)	рис. 2 (система крепления крупным планом)

Хорошая система крепления ножей устроена таким образом, что для закрепления ножа не требуется больших усилий. В приведённом примере видно, что нож закрепляется прижимной лапкой, которая поворачивается затяжным винтом относительно опорной поверхности. На ноже имеется риска, а на зажимной лапке – выступ. При затяжке зажимного винта выступ совмещается с риской и таким образом нож гарантированно предохранён от произвольного вылета из корпуса в процессе работы. Кроме того, система крепления устроена таким образом, что в процессе работы за счёт центростремительных сил происходит самозатягивание ножей. На станках с ЧПУ требования безопасности особенно актуальны, поскольку рабочий постоянно находится в опасной зоне и практически не защищён от возможной аварии. Защитить рабочего в такой ситуации может только хороший инструмент. Кроме того, описанная выше риска выполняет функцию позиционирования резца в радиальном направлении – резцы устанавливаются в корпусе на одной окружности, то есть оказываются равноудалёнными от центра. Это обстоятельство обусловливает не только хорошие кинематические параметры инструмента, но и обеспечивает отсутствие у инструмента возникновения радиального биения или возникновения возможного перекоса резцов в процессе работы. Кроме того, профильный резец должен быть забазирован*** в осевом направлении. Это условие выполняется с помощью классного штифта и ответного классного отверстия. (см. рис. 3, 4, 5)

рис. 3 (стрелкой показан штифт)	рис. 4 (стрелкой показан штифт)

рис. 5 (базирование ножа)

Классное отверстие – это отверстие, выполненное по определённому квалитету **** точности. Если речь идёт действительно о инструменте, а не о железной болванке, то все классные размеры должны быть выполнены по пятому квалитету точности. Понятно, что установить штифт с микронной точностью в корпус фрезы – весьма непростая задача – и под силу только самым современным инструментальным производствам.

Но это ещё не самое трудное. Самая сложная задача в приведённой системе крепления ножей – изготовление твёрдосплавных ножей с точным отверстием и точным поперечным пазом. Для решения этой задачи инструментальное производство должно иметь СОБСТВЕННЫЙ КОМБИНАТ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ТВЁРДОГО СПЛАВА!

К слову сказать, Московский Комбинат Твёрдого Сплава /МКТС/ ещё в «совдеповские времена» (да простят меня отечественные металлурги) производил твёрдого сплава больше всех в мире, и хуже всех в мире. По этой причине даже отечественный дереворежущий инструмент претендующий на качество оснащается импортным твёрдым сплавом. Отечественные производители очень часто используют в своих инструментах твёрдый сплав фирмы «Cerametal», однако, эта фирма не имеет никого отношения к описанной выше системе крепления ножей.

Заметим, что для очень многих производителей дереворежущего инструмента термины «базирование» и «квалитет» вообще незнакомы. Резец устанавливается в тело фрезы, что называется, «на глаз» – подумаешь! на «десятку» перекосится. Так, например, некоторые производители базируют резцы фрез по резьбе! Резьба по точности соответствует девятому квалитету, то есть точность такой «базы» ниже рекомендуемой на четыре! квалитета.

Концевая фреза для станка с ЧПУ должна быть выполнена из облегчённого материала на основе алюминия. Шпиндель такого станка да и сам станок не рассчитаны на большие массы. Для фрез, выполненных из металла на основе алюминия, особенно актуальна правильная система крепления ножей. Система крепления должна быть разработана таким образом, чтобы крепёжные винты не вкручивались в сам корпус фрезы. В привед ённом примере крепёжный винт вкручивается в зажимную лапку, и в случае выхода из строя резьбы зажимную лапку можно заменить. Резец должен закрепляться таким образом, чтобы в корпусе фрезы не возникало внутренних напряжений. Классическая система крепления ножей не отвечает этим условиям. Зажимной винт вкручивается в тело инструмента, а зажимной клин фиксирует резец за счёт сил трения, возникающих в результате того, что клин распирает корпус. В результате этого в корпусе фрезы возникают большие внутренние напряжения. Поскольку корпус инструмента выполнен из сплава на основе алюминия, то при «классической» системе крепления резцов снижаются как эксплутационные, так и динамические характеристики инструмента.

Одной из важных концепций всех современных инструментов является так называемая «КОНЦЕПЦИЯ СВОБОДНОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ ВЫХОДА СТРУЖКИ».

Требования, предъявляемые к стружечным канавкам современных инструментов следующие:

• Стружечные канавки должны быть большими
• Стружечная канавка должна иметь плавную форму
• В стружечной канавке не должны располагаться крепёжные элементы (см. рис. 6)

рис. 6 (отбойник)

В приведённом примере мы видим большую стружечную канавку. Прижимная лапка плавно сочетается с корпусом. Крепёжные винты расположены сзади прижимной лапки! Эта особенность расположения крепёжных винтов также предохраняет систему крепления резцов от засорения продуктами отходов обработки. Своевременное удаление продуктов обработки приводит к тому, что зона резания всегда свободна, а это в свою очередь позволяет добиться высокого качества обработки изделия.

Кроме выше перечисленных требований хороший инструмент предусматривает наличие так называемых предохранительных гребешков. Гребешок /отбойник/ по своей форме в точности копирует опору твёрдосплавного резца и при попадании на «пути» резца «инородных тел» предохраняет резец от скола.

Для фрез со сменными твёрдосплавными ножами важно как изготовлена опорная поверхность твёрдосплавного ножа. Твёрдый сплав обладает высокой твёрдостью, но в то же время это достато чно хрупкий материал. Поэтому опорная поверхность должна точно повторять профиль ножа, обеспечивая плотное прилегание ножа по всему контуру к корпусу фрезы. Прижимная лапка также по своей форме повторяет контуры резца.

Из всего вышесказанного понятно, что современный инструмент – это изделие, которое может производить только специализированный инструментальный завод, располагающий самыми современными технологиями и средствами измерения.

Станки с ЧПУ немыслимы без специальных концевых фрез. Как упоминалось уже выше специальной является фреза изготовленная по эскизу изделия Заказ- чика. Это фрезы с напайными ножами из массивного твёрдого сплава или массивного быстрореза. Твёрдый сплав используют при обработке твёрдо-лиственных пород, быстрорез – при обработке мягких хвойных пород. Эти фрезы перета чивают по передней поверхности. Перето чить такую фрезу относительно несложно. Эти фрезы, изготовленные на специализированном производстве, отвечают самым высоким требованиям современной науки и техники. Понятно, что когда ножи будут полностью сточены стальная державка, к которой они были припаяны, выбрасывается. Однако есть фрезы, у которых ликвидирован и этот «недостаток». По сути – это уже не фреза, а гарнитура или так называемая инструментальная система. Эта система состоит из корпуса или нескольких корпусов и оправки с быстросменным патроном, который крепится в шпиндель станка. В корпус такой фрезы можно устанавливать различные ножевые блоки, с разли чными профилями.

Достоинства такой фрезы следующие:

• Одной фрезой можно обрабатывать различные профили.
• После того как ножи полностью сточены, копус инструмента не выбрасывается
• У этих фрез можно регулировать передний угол резца, то есть оптимизировать условия резанияв зависимости от обрабатываемого материала

Тем не менее не смотря на все свои достоинства, эти фрезы пока не нашли широкого применения на Российском рынке. Это обусловлено трудностями зато чки таких фрез. Этот инструмент также требует сервисного обслуживания. Кроме того, современный сервисный центр ориентируется не только на переточку инструментов, но и на быстрое изготовление профильных ножевых блоков по чертежам Заказчика.

Из всего выше сказанного можно сделать один очень важный вывод – правильный инструмент – это не какая-то отдельно взятая фреза или комплект каких- то фрез, ИНСТРУМЕНТ – это КОНЦЕПЦИЯ, это ТЕХНОЛОГИЯ на Вашем производстве, это ИДЕЯ для решения новых самых современных задач деревообрабатывающего производства!

***При сборке сложных инструментов детали, из которых он состоит, устанавливаются одна относительно другой в определ ённом положении. Установка (базирование) деталей происходит по плоским, цилиндрическим, торцовым поверхностям или по комбинации этих поверхностей. Такие поверхности называются базовыми или базами. Базовые поверхности деталей создаются при их проектировании, поэтому очень важно, чтобы на этапе разработки конструкции были созданы ХОРОШИЕ БАЗЫ, являющиеся одним из необходимых условий надёжной работы инструментов.

****Квалитет – это совокупность допусков, величина которых зависит от номинального размера, и которые соответствуют одинаковой степени точности для всех номинальных размеров.