ВНИИИНСТРУМЕНТ

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ
Телефон для контактов: (495) 366-94-11, е-mail:
НИОКР

ИНСТРУМЕНТ ФРЕЗЕРНЫЙ НАСАДНОЙ

Фрезерный насадной инструмент — неотъемлемая часть современного деревообрабатывающего производства. Именно поэтому ранее были разработаны различные государственные стандарты, которые являлись обязательными к выполнению.

В связи с вступлением в силу с 2004 года Федерального закона «0 техническом регулировании» национальные государственные стандарты являются обязательными для исполнения только в части требований безопасности.

Исходя из этого, в план национальной стандартизации на 2005 год была включена тема по разработке ГОСТ Р на технические условия и требования безопасности фрезерного насадного инструмента, оснащенного твердым сплавом. Национальному стандарту присвоен ГОСТ Р 52419-2005, который вводится в действие с 1 апреля 2006 года. При этом акцент делается на безопасную работу инструмента на весь период его гарантированной изготовлением службы (ГОСТ 12.3.042-88).

С 1997 года действует Европейский стандарт EN 847-1 «Инструмент для деревообработки. Требования безопасности. Часть 1 - фрезерный инструмент и дисковые пилы».

Инструмент фрезерный насадной, оснащенный твердым сплавом, охватывает большое количество конструкций, выпускаемых инструментальными заводами и малыми предприятиями России - фрезы из твердого сплава малых диаметров, составные фрезы с неразъемным соединением его частей и элементов, сборные фрезы с разъемным соединением его частей и элементов, комплектный инструмент, состоящий из нескольких любых фрез. У составного инструмента режущие элементы могут быть паяными, сварными, клеевыми. Сборные фрезы изготавливаются с ножами и резцами, оснащенные твердым сплавом, с механическим креплением сменных твердосплавных пластин, с механоклеевым креплением твердосплавных пластин. Комплектный инструмент состоит из нескольких фрез, скрепленных между собой двумя или тремя винтами или специальными втулками с гайкой и  контргайкой. При этом направление резьбы должно быть противоположным направлению вращения шпинделя.

Насадными фрезами можно обрабатывать плоские поверхности, четверти, пазы, различные профили, работать на универсальном и специальном оборудовании, а также на станках с ЧПУ.

Часто фрезы работают при высоких скоростях резания [до 60-80 м/сек) при обработке древесины, древесных материалов, пластиков и композиций на их основе.

Конструктивные варианты крепления твердосплавных пластин, ножей и резцов на корпусах фрез могут быть самыми разнообразными, однако они должны отвечать основному требованию - быть безопасными на протяжении всего срока службы инструмента при работе на рабочих частотах вращения, указанных изготовителем фрез в нормативно-технической документации и маркировке.

Показатели безопасности регламентированы и в стандартах на деревообрабатывающее оборудование (ГОСТ 12.3.042-88).

Разрабатываемый                стандарт включает в себя, наряду с другими показателями безопасной работы, мероприятия, исключающие поломки и вылет под действием центробежных сил режущей твердосплавной части инструмента, надежное ее крепление.

Отсутствие вибраций системы СПИД и уровень шума, вылет (отдача) заготовки для станков с ручной подачей в настоящем проекте стандарта не рассматриваются в связи с выходом в 2005 году ГОСТ Р «Инструмент дереворежущий насадной. Требования безопасности и методы испытаний» для станков с ручной подачей.

Под действие настоящего стандарта попадают конструкции с кодами ОКП 39520 и кодами ТН ВЭД 8207900, а это инструменты по ГОСТ 11292 «Фрезы дереворежущие пазовые с напаянными пластинами», ГОСТ 14956 «Фрезы дереворежущие насадные цилиндрические сборные», ТУ2-035-1005 «Фрезы дереворежущие с механическим креплением твердосплавных пластин», ТУ 3952-039-00224633-02 «Фрезы насадные цельные и составные, оснащенные твердым сплавом для обработки профилей пластиковых окон и дверей», ТУ2-035-635 «Фрезы фасонные дереворежущие сборные и составные, оснащенные твердым сплавом», ТУ2-0350643 «Фрезы дереворежущие насадные, цельные и составные, оснащенные пластинами твердого сплава», ТУ2-035-699 «Пилы дереворежущие комбинированные и дисковые специальные с твердосплавными пластинами», ТУ2 - 035-878 «Фрезы дереворежущие составные, оснащенные пластинами из твердого сплава, для обработки шпунтов и гребней» и другие ТУ отечественных изготовителей.

Кроме того, требования настоящего проекта стандарта распростра няются на конструкции фрезерного инструмента, оснащенного твердым сплавом, выпускаемыми малыми предприятиями по своим техничес ким условиям, пилы круглые, осна щенные твердым сплавом диаметром до 160 мм, фрезы насадные малых диаметров для деревообрабатываю щих станков и обрабатывающих центров с ЧПУ, фрезы твердосплавные насадные цельные малых диаметров (до 160 мм) технические условия 000             «Элси»   ТУ           3952-001032949852-03.

В качестве мероприятий, исключающих поломку режущей части фрез, в проекте стандарта введены допуски на выступание твердосплавных пластин относительно корпуса и ограничения на величину боковых свесов пластин по отношению к их толщине, допускаемое затупление (укорочение режущей кромки по биссектрисе угла заострения).

Дан ряд требований безопасной работы, таких как отсутствие трещин, выкрашиваний, расслоений на режущей части и корпусах фрез. Ограничен видимый разрыв слоя припоя по контуру пайки не более 5% его общей длины. Фрезы, имеющие нарушения этих требований, к работе не допускаются.

К показателям, исключающим вылет (отрыв) режущей части в работе, относятся: гарантированная изготовителем предельная частота вращения фрез в работе в течение всего срока службы, обязательные конструктивные требования, такие как наличие страхующих отверстий, штифтов, выступов, пазов в пластинах и соответствующих ответных им элементов в корпусах, наличие паяного или прочного клеевого шва, плотное прилегание сменных твердосплавных пластин (отсутствие зазора) между опорной поверхностью пластин и корпусом фрезы, а также передней поверхностью пластины и клином в зоне режущих кромок.

К показателям вибрационной безопасности относятся точность посадочного отверстия, наличие достаточных задних и боковых углов, допустимый дисбаланс фрез, допускаемая величина впадины зубьев.

Требования по уровню шума относятся в целом к работе станка и зависят больше от конструкций защитных кабин станков, кожухов и режимов работы инструмента, правильности прижима обрабатываемой детали.

Сам по себе вращающийся режущий инструмент достаточно больших диаметров будет обеспечивать нужную производительность при малых частотах вращения. Поэтому остальные требования по снижению шума без рассмотрения условий работы оборудования в данном проекте стандарта не регламентируются. Однако в стандарте оговорен допускаемый уровень шума, создаваемого насадным фрезерным инструментом, оснащенным твердосплавными пластинами на основании ГОСТ 12.1.012-90.

Требования к конструкции инструментов для снижения шума - это допустимый износ режущей части, обтекаемый корпус и максимальное число режущих элементов для сохранения нужной производительности оборудования при меньших частотах вращения.

Конкретные технические показатели включены в проект стандарта, исходя из имеющегося в России большого опыта работы, требований, заложенных в стандарты и технические условия, а также Европейского стандарта EN84T-1.

Важное значение в проекте стандарта уделено критериям надежности -сохранению своего назначения за весь срок службы инструмента. В проекте стандарта даны обязательные испытания каждой фрезы на повышенных частотах вращения на холостом ходу: N испыт. = 1,5 праб mах

Кроме того, в соответствии с Европейским стандартом EN 841-1 в проекте стандарта установлено, что фрезы подлежат балансировке. Если фрезы собраны в комплектный блок фрез, длина которого в 1,5 раза превышает диаметр, то балансируется динамически весь собранный блок фрез, каждая фреза, входящая в сборку может балансироваться статически. Допускается балансировать фрезы на балансировочных устройствах, отвечающих установленным для них нормам точности не более 1/3 допускаемого дисбаланса.

Проектом стандарта предусмотрено, что фрезы, имеющие один шпоночный паз, должны балансироваться с использованием полушпонки. При этом использованы рекомендации SFS-ISO 8821, регламентирующие балансировку инструмента, имеющего шпоночные пазы.

Изготовитель инструмента должен гарантировать один из основных показателей надежности - его стойкость. Ориентировочное количество переточек инструментов при заточке по передней грани регламентируется толщиной твердосплавной пластины и расчетной толщиной стачивания за одну переточку 0,15 мм. При толщине твердосплавной пластины 4 мм количество переточек ориентировочно не менее 20. Чтобы изготовитель гарантировал такой срок безопасной службы инструмента, необходим объективный контроль предельно допустимого износа режущей кромки. Сменные твердосплавные пластины переточке не подлежат, после полного затупления граней сменные пластины заменяются новыми.

В стандарте указывается, что работа инструментом должна осуществляться на оборудовании, соответствующем установленным для него нормам точности и жесткости (ГОСТ 69-75) и другой технической документации, обрабатываемые материалы не должны содержать металлических и минеральных включений (гвозди, скобы, осколки, камни и т.п.) во избежание поломок режущей части фрез.

Программой Ростехрегулирования на 2006 год предусмотрена разработка двух национальных стандартов на фрезы цилиндрические профильные хвостовые, в том числе для станков и обрабатывающих центров с ЧПУ, оснащенных твердым сплавом и поликристаллическими алмазами. Новые стандарты будут соответство вать международным и европейским нормам, и в первую очередь в части безопасности. Технический комитет по  стандартизации  при ВНИИинструмент ТК-95 «Инструмент» наметил провести первое заседание, на которое будут приглашены технические специалисты фирм, реализующие этот инструмент потребителям. В первую очередь это фирмы Global Edge, «Бриз», «Дакт», «Ками», Центр инструмента, представители фирм Leitz, Boch, Makita, Leuko, Freud, Elbe.

Николай КРЮКОВ, Нелли МИНАЕВА  
 
Телефон для контактов: (495) 366-94-11, е-mail:

© ВНИИИНСТРУМЕНТ,  2006-2011