Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Нижнетагильский технологический институт (филиал), Нижний Тагил, Россия

В. Ф. Пегашкин, заведующий кафедрой общего машиностроения, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: v.f.pegashkin@urfu.ru

С целью улучшения служебных свойств прокатных валков постоянно изыскивают новые валковые материалы, такие как заэвтектоидные стали, отбеленные чугуны, износостойкие сплавы, характеризуемые высокими твердостью и износостойкостью. Однако затрудненность их обработки препятствует внедрению изготовленных из них прокатных валков на станах. Совершенствование технологии обработки прокатных валков, определение альтернативных методов обработки и проведение сравнительного анализа для выявления наиболее производительного способа обработки всегда является актуальным. Существует традиционный метод обработки ручьев прокатного валка: черновая обработка профиля канавочным резцом; формирование профиля фасонным резцом; окончательная обработка проходным резцом на копировальном станке или на станке с числовым программным управлением. Недостатками такой схемы являются низкая производительность и малая стойкость режущего инструмента. Интенсифицировать обработку сложнопрофильных и крупногабаритных деталей можно применением фрезоточения. Возможно черновое формирование профиля при обработке дисковой фрезой, которая образует канавку за 1–2 оборота в зависимости от глубины профиля. Аналогично черновое формирование профиля при обработке концевой фрезой. Рассмотрено применение длиннокромочных фрез с зубом, формируемым набором пластин, расположенных по винтовой линии (фреза-«кукуруза») — инструмент для высокопроизводительной черновой обработки. Определены технологические процессы обработки прокатных валков с использованием качестве режущего инструмента фрезы. Проведено сравнение производительности каждой из технологий обработки и рекомендован наиболее перспективный. Установлено, что при обработке детали методом фрезоточения производительность может возрастать в 2,1–4,2 раза по сравнению с традиционным методом обработки валков — токарной обработкой.

1. Гун Г. С., Соколов В. Е., Огарков Н. Н. Обработка прокатных валков. — М. : Металлургия, 1983. — 112 с.
2. Twardowski P., Wojciechowski S., Wieczorowski M., Mathia T. Surface roughness analysis of hardened steel after high-speed milling // Scanning. 2011. Vol. 33. P. 386–395.
3. Budak E. Analytical models for high performance milling // International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2006. Vol. 46. P. 1489–1499.
4. Матлыгин Г. В. Повышение эффективности обработки осевого режущего инструмента из быстрорежущих сталей методом фрезоточения : дис. … канд. техн. наук. — Иркутск, 2024. — 182 с.
5. Селиванов А. Н., Насад Т. Г. Анализ технологических возможностей фрезоточения // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2020. № 2 (85). С. 66–71.
6. Худяков М. П., Тюмина А. С. Исследование формообразования при фрезоточении многогранных профильных поверхностей // XLVII Ломоносовские чтения «Наследие М. В. Ломоносова и достижения современной науки». 2019. С. 335–339.
7. Wojciechowski S., Twardowski P., Pelic M., Maruda R. W. et al. Precision surface characterization for finish cylindrical milling with dynamic tool displacements model // Precision Engineering. 2016. Vol. 46. P. 158–165.
8. Buj-Corral I., Vivancos-Calvet J., Gonzalez-Rojas H. Influence of feed, eccentri city and helix angle on topography obtained in side, milling processes // International Journal of Machine Tools & Manufacture. 2011. Vol. 51. P. 889–897.
9. Wojciechowski S. Machined surface roughness including cutter displacements in milling of hardened steel // Metrology and Measurement Systems. 2011. Vol. 18, Iss. 3. P. 429–440.
10. Kalchenko V., Sira N., Kalchenko D., Aksonova O. Investigation of the milling cylindrical surfaces process with tool and shaft crossed axes // Technical sciences and technologies. 2018. No. 4 (14). P. 18–27.
11. Kalchenko V., Kalchenko V., Sira N. Development of the single-setup milling process model of the shaft support necks and cams // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. No. 4(1(106)). P. 48–54.
12. Бинчуров А. С., Усевич Н. И., Гордеев Ю. И. и др. Изучение процессов формирования микронеровностей на поверхностях деталей при фрезоточении // Материалы XXVII Международной научно-практической конференции «Решетневские чтения» (Красноярск). 2023. С. 493–495.
13. Kalchenko V., Sira N., Kuzhelnyi Y., Vynnyk V. Research of the milling process of a cylindrical surface by an oriented instrument // Technology audit and production reserves. 2020. No. 3(1(53)). P. 16–18.
14. Шаламов В. Г. Режущий инструмент в машиностроении. — Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. — 132 с.
15. Шаламов В. Г., Тополов Д. Ю. Управление амплитудой вынужденных колебаний при цилиндрическом фрезеровании // Технологическое обеспечение машиностроительных производств : сборник научных трудов I Международной научно-технической конференции. Южно-Уральский государственный университет, 2014. С. 492–499.
16. Серебреницкий П. П. Общетехнический справочник. — СПб. : Политехника, 2004. — 445 с.
17. Косилова А. Г., Мещерякова Р. К. Справочник технолога машиностроителя. В 2-х т. Т. 1. — 4-е изд. — М. : Машиностроение, 1985. — 589 с.