3. 4. Жону

Ұлтандарды жинағымен немесе бiр - бiрлеп және өкшелердi жону - оларға тиiстi пiшiн және тегiстеу үшiн орындалады. Операция фрезамен арнайы машиналарда орындалады. Ұлтандарды бiр өлшем, сұлба, түсi бойынша бiр жинаққа жинайды. Ұлтанның орталықтандырылған жинағын ФКП-О қырларды жонуға арналған машинаға орналастырады. Жинақтағы ұлтанның саны фрезаның биiктiгiне, ұлтанның қалыңдығына байланысты. Оның құрамы 18 жұп болуы мүмкiн. Ұлтанның қырын жонығанда, ұлтанның қимасын айналып тұрған фрезаға қарай жылжыта отырып жониды. Қырлары тiк болып келетiн ұлтандарды осылайша жониды. Қырлары жарты шеңбер, фигуралы болып келетiн ұлтандарды, өкшесiнiң биiктiгi 30-ге дейiнгi ұлтандарды жұбымен, ал өкшесiнiң биiктiгi 30 мм-ден асатын ұлтандарды бiр- бiрден жониды.

Әдетте фрезаның бiр тұтас цилиндр құрайтын бiрнеше пышақтары /тiстерi/ болады, цилиндрдiң ортасында машинаның бiлiгiне кигiзетiндей тесiгi бар /3.19 а- сур/.

3.19. сур. Аяқ­киім астының бөл­шек­терінің қы­рын өңдеуге арналған фре­заның жалпы түрі (а) және фре­зелеу кезіндегі ма­те­риалдарға әсер ететін күштер (б).

Операцияның мағынасы мынада: үлкен жылдамдықпен айналатын сына тәрiздi өткiр пышағы бар фрезалар өңделетiн бөлшектiң қырларының жұқа жоңқаларын қиiп отырады. Алғашында фрезаның тiсi материалға батады, бiрақ оны бұзбайды. Осы кезде материалдың үстiңгi бетi керiледi, ал бiршама терең орналасқан беті қысылады. Фрезаның одан әрi жылжуы жоғарғы бетті бұзып, материалды кеседi. Материалдың серпiмдiлiк модулі неғұрлым кем болса және фрезаның тiстерi неғұрлым өтпес болса, соғұрлым кесу алдында фреза материалға бата түседi.

Егер материал жұмсақ болса, онда тiстiң материалға батқан кездегi тереңдiгi толық сақталады. Ал егер материал серпiмдi болса, онда сығылу мен созылудан болған деформация толық жойылады. Материал қалып орнына тез келедi, сондықтан жону кезiнде, серпiмдi материал мен тiстiң артқы беті арасында үйкелiс туады.

Серпiмдi тұтқыр денелер үлкен жылдамдықпен түскен салмақ кезiнде, серпiмдi тәрiздi болатыны бiзге мәлiм. Жоңқалардың әрқайсысы тiспен 0,0003-0,0005 сек. iшiнде кесiлетiнiн ескерсек, онда былғары мен резеңке бiрқатар дәрежеде серпiмдi дене тәрiздi екенiн аңғарамыз.

Кесу кезiнде күштiң бiр бөлiгi материалды бұзуға, ал басқа бөлiгi алынатын жоңқалардың иiлуi мен сығылуына кетедi. Кесу үшiн құраушылардың әрқайсысының үлесiн дәл анықтау қиын. Әдетте жону кезiнде, Ү және Н жанама күштерiн анықтайды.

Қорытынды күш

Кесу күштерiне фреза тiсiнiң геометриясы әсер етедi. Тiстiң кесу жүзi оның алдыңғы және кейiнгi қырларының қиылысуынан түзiледi. Олардың арасында - үшкiрлеу бұрышы (3.20 сур), - алдыңғы және артқы бұрыштар, - кесу бұрышы.

Мүмкiн болса фреза тiстерiнiң кесу бұрышы және үшкiрлеу бұрышы кiшiрек болуы қажет. Осы жағдайда кесу күшi аз болады да, өңделген бет таза болады.

Кесу бұрышы б алдыңғы бұрышына тәуелдi болады: бұрышы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым кесу бұрышы кiшi болады. Тiстiң қалыңдығын кiшiрейте отырып, бұрышын үлкейтуге болады, бiрақ бұл оның берiктiгiн кемiтедi. Сондықтан кесу бұрышы б әдетте 78- 80⁰-қа тең.

Артқы бұрышы жонылатын материалдың қасиетiне тәуелдi. Жону кезiнде, пышақтың жүзi жүрiп өткеннен кейiн, материалдың қалпы орнына келедi, бұл оның фрезаның арт жағымен беттесуiне әкелiп соғады. Зиян үйкелiс туады, ол тiстiң қызуына, металдың қасиетiнiң өзгеруiне, фрезаның тез өтпестенуіне ықпал жасайды. Майысу бұрышы, яғни материалдың майысу сызығына жанаманың ылди бұрышы резеңкенi жону кезiнде 20⁰-қа жетедi. Былғары ұлтанды жону үшiн, фрезаның үшкiрiнiң артқы бұрышын 10⁰, ал резеңке үшiн 20⁰ етiп қабылдау ұйғарылған. Фрезаның артқы қырына логарифмдiк қисықтың келбетiн беру қажет, бұл кесу бұрышын өткiрлеу кезiнде сақтап қалады.

Материалды кесу кезiнде, металл бөлшектерiнiң тегiстелуiнiң ңәтижесiнде фреза тiстерiнiң жүзi қажалады /тозады/. Тәжiрибелер көрсеткендей фреза тiстерiнiң жүзiнiң тозуы, кесу ұштарының өтпестенуі өткiр құрал жұмысының басында қарқынды жүредi. Жүзiнiң өтпестенуі дәрежесi уақытына және фрезаның өткiр бұрышына байланысты. Фреза жүзiнiң өтпестенуі геометриясынан басқа өңделетiн материалдардың және құрал материалдың қасиеттерiне байланысты.

Кесу күшi мен таза өңделуге тiстердiң және фрезаның айналма жылдамдығы, материалды жiберу жылдамдығы әсер етедi. Егер тiстер санын, айналма жылдамдықты арттырып, жiберу жылдамдығын кемiтсе, беттің таза өңделуi артады.

Резеңке ұлтанды 16 тiстi фрезамен жонығанда, резеңке қатты қызады. Оның жылуы резеңкенiң жоңқасы мен ұнтақтарына берiлiп, оларды өте жабысқақ етедi де, фреза тiстерiнiң арасына тұрып қалуына әкелiп соғады. Одан ары қарай жону мүмкiн болмайды. Сондықтан резеңке ұлтанды 8- тiстi диаметрi де сондай фрезамен жониды, оның тiстерiнiң ара қашықтығы 16- тiстi фрезанiкiнен екi есе көп болуы керек.

Фрезаның диаметрiн кемiткенде, тiстерiнiң өлшемi мен олардың арақашықтығы кемидi, сондықтан былғары ұлтандарды жоныған кездiң өзiнде де 8 - тiстi фрезаны қолданады.

Фрезалардың диаметрi олардың тағайындалуына байланысты. Мысалы, ұлтанның шолақ бөлiгiнiң қырын өңдеу үшiн, диаметрi 45 - 60 мм, табан орта бөлiгiн өңдеу үшiн диаметрi 30 мм болатын, ұлтарақтың өкше бөлiгiн өңдеу үшiн диаметрi 70 - 160 мм болатын фреза қолданылады. Механикалық жiберу арқылы жону кезiндегi материалдың үстiңгi бетінде пайда болатын толқындар 100 есе үлкейтетiн микроскоппен де көрiнбейдi. Қолмен жiберу арқылы жону кезiнде тереңдiгi 1 және ұзындығы 3 - 4 мм болатын толқындар пайда болады. Олар фреза тiстерiнiң өңделетiн бұйым бетіне созылу кезiнде жұмысшы қолының қалтырауынан болуы мүмкiн. Толқындар тiстердiң санының азаюынан, фрезаның айналу жиiлiгiнен және кесудiң тереңдiгiнен көбейiп отырады. Айналу жиiлiгi 110 с^-1 және жiберу жылдамдығы 0.1 - 0.2 м/с болатын 4 - тiстi фрезамен жону кезiнде, толқындар өте айқын байқалады.

Жонудың Р_ф орташа күшi фрезаның айналу жиiлiгiнiң ұлғаюымен, жiберу жылдамдығы өзгерiссiз кезiнде келiп отырады. (3.21 сур), ал жылдамдық артқан сайын, күшi артады.