Определение режимов резания при фрезеровании

 

1 Глубина и ширина фрезерования

Во всех видах фрезерования, за исключением торцевого, глубина фрезерования t (мм) определяет продолжительность контакта зуба фрезы с заготовкой; глубину фрезерования измеряют в направлении, перпендикулярном к оси фрезы. Ширина фрезерования B (мм) определяет длину лезвия зуба фрезы, участвующую в резании; ширину фрезерования измеряют в направлении, параллельном оси фрезы. При торцевом фрезеровании эти понятия меняются местами. Более подробно это можно рассмотреть, пользуясь рисунком 62.

 

Рисунок 62 – Определение ширины B и глубины t обработки

при различных видах фрезерования:

а – цилиндрическое; б – торцовое фрезерование; обработка: в – дисковыми

фрезами, г – прорезными и отрезными фрезами, д – концевыми фрезами,

е – угловыми фрезами; ж – фасонное фрезерование;

з – фрезерование шпоночных пазов

2 Выбор диаметра фрезы

Диаметр фрезы зависит от размера обрабатываемой заготовки, а также от жесткости технологической системы и схемы резания.

Диаметр фрезы выбирается из стандартных значений [1, табл. 65-108, с. 174-196]. При торцевом фрезеровании для достижения производительных режимов резания диаметр фрезы D (мм) должен быть больше ширины фрезерования B (мм) [1, с. 281], т.е.

 

3 Геометрические параметры фрезы

Геометрическая форма зубьев фрезы оказывает большое влияние на износостойкость и работоспособность инструмента. Если геометрическая форма выбрана правильно, фреза работает быстро, спокойно, без частых переточек. Поэтому необходимо правильно выбирать углы заточки фрез.

Основные углы фрезы можно определить, пользуюсь справочной литературой и приложением Г.

 

4 Подача

Исходной подачей при черновом фрезеровании является её подача на один зуб S_z (мм/зуб), при чистовом фрезеровании – на один оборот фрезы S ₀ (мм/об), по которой для дальнейшего использования вычисляют размер подачи на один зуб [1, с. 282]

где z – число зубьев фрезы.

Рекомендуемые подачи для различных видов фрез приведены в справочной литературе [1, табл. 33-38, с. 283-286].

 

5 Скорость резания, м/мин (рисунок 63) [1, с. 282]

где T – период стойкости, мин [1, табл. 40, с. 290];

значения коэффициента и показатели степени приведены в [1, табл. 39, с. 286];

– суммарный поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия фрезерования [1, с. 282].

где – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [1, табл. 1, с. 261];

– коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки [1, табл. 5, с. 263];

– коэффициент, учитывающий материал инструмента [1, табл. 6, с. 263].

 

Рисунок 63 – Главное движение и движение подачи

6 Частота вращения фрезы, об/мин [2, с. 226]

6.1 Определение действительной частоты вращения, об/мин

n _д – действительная частота вращения фрезы; выбираем ближайшее меньшее число из ряда частот вращения шпинделя по паспортным данным станка (см. приложение Г).

6.2 Фактическая скорость резания, м/мин [2, с. 226]

 

7 Сила резания, Н

Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила P_z (рисунок 64) [1, с. 282]

где K_mp – поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала [1, табл. 9-10, с. 264].

значение коэффициента и показатели степени приведены в [1, табл. 41, с. 291].

 

 

Рисунок 64 – Составляющие силы резания при фрезеровании

8 Шаг зубьев фрезы, мм

- окружной шаг:

- осевой шаг:

 

9 Определение условия равномерности фрезерования

где К – должно быть целым или близким к целому число.

10 Крутящий момент на шпинделе, Н·м [1, с. 290]

 

11 Эффективная мощность резания, кВт [1, с.290]

Необходимо сравнить полученную мощность с мощностью станка (см. приложение Г) и сделать вывод о возможности использования станка данной модели для обработки заготовки.

Расчет основных видов фрез

4.6.1 Расчет торцевой фрезы

 

Задание: Рассчитать торцовую насадную фрезу с механическим креплением пятигранных твёрдосплавных пластин, для обработки заготовки с шириной фрезерования B = 150 мм и припуском на обработку h = 2 мм.

Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 26595-85 (рисунок 65). Обрабатываемый материал – Сталь 50, предел прочности σ_в = 750 МПа. Параметр шероховатости обработанной поверхности: R _a = 3,2 мкм (фрезерование чистовое). Станок вертикально-фрезерный модели 6Т13.

Определим основные параметры фрезы:

Материал корпуса – Сталь 45Х (ГОСТ 4543-71).

Материал пластин – Т15К6 (ГОСТ 3882-74).

Выбираем пятигранную пластину с отверстием по ГОСТ 19064-80 (рисунок 66).

Основные размеры: l = 11,5 мм; d = 15,875 мм; S = 4,76 мм; r = 1,6 мм; m = 17,375 мм; d ₁ = 6,35 мм [3, табл. 4.16, с. 142].

 

 

 

Рисунок 65 – Фреза торцевая с механическим креплением