Пятигранных пластин (ГОСТ 26595-85)

Рисунок 66 – Пластина пятигранной формы

С отверстием (ГОСТ 19064-80)

 

1 Глубина фрезерования

t = h = 2 мм.

 

2 Диаметр фрезы

мм, (4.13)

принимаем D = 200 мм

z = 8; d _a = 50 мм [1, табл. 95, с. 188].

 

3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г:

ω = 20º – угол наклона к оси фрезы;

α = 15° – главный задний угол;

γ = 5° – передний угол;

φ = 60° – главный угол в плане;

α₁ = 18° – вспомогательный задний угол;

λ = 14° – угол наклона главной режущей кромки;

φ₁ = 10° – вспомогательный угол в плане.

 

4 Подача

S ₀ = 0,5-1,0 мм/об [1, табл. 37, с. 285],

принимаем S_z = 0,06 мм/зуб.

 

5 Скорость резания

где T = 240 мин [1, табл. 40, с. 290];

= 332; q = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,2; p = 0; m = 0,2 [1, табл. 39, с. 286];

где [1, табл. 1, с. 261];

= 1 [1, табл. 5, с. 263];

= 1 [1, табл. 6, с. 263].

6 Частота вращения фрезы

6.1 Определение действительной частоты вращения

n _д = 500 об/мин (см. приложение Г);

6.2 Фактическая скорость резания

7 Сила резания

где [1, табл. 9-10, с. 264];

= 825; x = 1; y = 0,75; n = 1,1; q = 1,3; ω = 0,2 [1, табл. 41, с. 291].

8 Шаг зубьев фрезы:

- окружной шаг

(4.20)

- осевой шаг

(4.21)

9 Определение условия равномерности фрезерования

где К – целое число, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется.

10 Крутящий момент на шпинделе

11 Эффективная мощность резания

 

Мощность станка 6Т13 по паспорту 11 кВт (см. приложение Г).

Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка.

Расчет торцовых фрез со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава, производится аналогично.

Расчет концевой фрезы

 

Задание: Рассчитать концевую фрезу для чистовой обработки паза 16х16 мм, с припуском h = 5 мм. Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 17025-71. Обрабатываемый материал – Сталь 40Х, предел прочности σ_в = 750 МПа. Станок вертикально-фрезерный модели 6Т12.

 

Определим основные параметры фрезы:

Материал рабочей части – Р6М5 (ГОСТ 19265-73).

Материал хвостовика – Сталь 40Х (ГОСТ 4543-71).

 

1 Глубина фрезерования

t = h = 5 мм.

2 Диаметр фрезы

Диаметр фрезы D равняется ширине паза, т.е. D = 16 мм; z = 6; L = 92 мм; l = 32 мм [1, табл. 65, с. 174]

 

3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г:

ω =35º – угол наклона главной режущей кромки;

γ = 15º – передний угол;

α = 14º – задний угол;

α₁ = 8º – вспомогательный задний угол;

φ₁ = φ₃ = φ₅ = 57º

φ₂ = φ₄ = φ₆ = 63º – углы в плане;

λ = 10º – угол наклона главной режущей кромки.

 

4 Подача

S_z = 0,06-0,05 (мм/зуб) [1, табл. 35, с. 284].

Принимаем S_z = 0,05 мм/зуб.

 

5 Скорость резания

где T = 80 мин [1, табл. 40, с. 290];

B = (2/3) l = (2/3)32 = 21 мм – ширина фрезерования;

= 46,7; q = 0,45; x = 0,5; y = 0,5; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,33 [1, табл. 39, с. 286].

где [1, табл. 1, с. 261];

= 1 [1, табл. 5, с. 263];

= 1 [1, табл. 6, с. 263].

6 Частота вращения фрезы

6.1Определение действительной частоты вращения

n _д = 1000 об/мин (см. приложение Г).

 

6.2 Фактическая скорость резания

7 Сила резания

где [1, табл. 9-10, с. 264]

= 68,2; x = 0,86; y = 0,72; n = 1; q = 0,86; ω = 0 [1, табл. 41, с. 291];

 

8 Шаг зубьев фрезы:

- окружной шаг

- осевой шаг

(4.31)

 

9 Определение условия равномерности фрезерования

где К – близко к целому числу, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется.

10 Крутящий момент на шпинделе

11 Эффективная мощность резания

а мощность станка модели 6Т12 по паспорту равна 7,5 кВт (см. приложение Г).

Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка.

Конструкция концевой фрезы с цилиндрическим хвостовиком представлена на рисунке 67.

 

Рисунок 67 – Фреза концевая с цилиндрическим

Хвостовиком (ГОСТ 17025-71)

Расчет дисковой фрезы

 

Задание: Рассчитать дисковую трехстороннюю насадную фрезу для обработки паза 15х16 мм. Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 28527-90. Обрабатываемый материал – Сталь 10ХГН, предел прочности σ_в = 750 МПа. Параметр шероховатости обработанной поверхности: R_a = 3,2 мкм (фрезерование чистовое). Станок вертикально-фрезерный модели 6Т12.

 

Определим основные параметры фрезы:

Материал – Р6М5 (ГОСТ 19265-73).

 

1 Глубина фрезерования

t = h = 15 мм, где h – глубина паза

 

2 Диаметр фрезы

Принимаем D = 80 мм; d _a = 27 мм; z = 18; B = 16 мм [1, табл. 82, с. 181].

 

3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г:

ω =15º – угол наклона главной режущей кромки;

γ = 15º – передний угол;

α = 20º – задний угол;

α₁ = 6º – вспомогательный задний угол;

φ = 20 – главный угол в плане;

λ = 10º– угол наклона главной режущей кромки.

4 Подача

S_z = 0,015-0,007 мм/зуб [1, табл. 35, с. 284].

Принимаем S_z = 0,01 мм/зуб.

 

5 Скорость резания

где T = 120 мин [1, табл. 40, с. 290];

= 68,5; q = 0,25; x = 0,3; y = 0,2; u = 0,1; p = 0; m = 0,2 [1, табл. 39, с. 286].

где [1, табл. 1, с. 261];

= 1 [1, табл. 5, с. 263];

= 1 [1, табл. 6, с. 263].

6 Частота вращения фрезы

6.1 Определение действительной частоты вращения фрезы

n _д = 250 об/мин (см. приложение Г)

6.2 Фактическая скорость резания

 

7 Сила резания

где – [1, табл. 9-10, с. 264];

= 68,2; x = 0,86; y = 0,72; n = 1; q = 0,86; ω = 0 [1, табл. 41, с. 291].

8 Шаг зубьев фрезы:

- окружной шаг

(4.40)

- осевой шаг

(4.41)

9 Определение условия равномерности фрезерования

 

где К – близко к целому числу, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется.

10 Крутящий момент на шпинделе

11 Эффективная мощность резания

 

Мощность станка модели 6Т12 по паспорту равна 7,5 кВт (см. приложение Г). Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка.

Конструкция дисковой трехсторонней фрезы представлена на рисунке 68.

 

Рисунок 68 – Фреза дисковая трехсторонняя

(ГОСТ 28527-90)

 

Расчет цилиндрической фрезы

 

Задание: Рассчитать цилиндрическую насадную фрезу, для обработки заготовки с шириной фрезерования B = 80 мм и припуском на обработку h = 1,5 мм. Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 29092-91. Обрабатываемый материал – Сталь 15ХГН, предел прочности σ_в = 600 МПа. Параметр шероховатости обработанной поверхности: R_a = 3,2 мкм (фрезерование чистовое). Станок вертикально-фрезерный модели 6Т12.

 

Определим основные параметры фрезы:

Материал – Р6М5 (ГОСТ 19265-73).

 

1 Глубина фрезерования

t = h = 1,5 мм

 

2 Диаметр фрезы

Принимаем D = 80 мм; d _a = 32 мм; z = 10; L = 100 мм; d ₁ = 34 мм;
l = 24 мм; f = 1,5 мм; h = 10 мм; r = 3,5 мм (фреза с крупным зубом) [3, табл. 9.4, с. 330].

 

3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г:

ω = λ = 40º – угол наклона главной режущей кромки;

γ_н = 15º – передний угол в нормальном сечении к режущей кромке;

α = 16º – задний угол;

α₁ = 8º – вспомогательный задний угол;

φ₁ = φ₃ = φ₅ = φ₇ = φ₉ = 33º

φ₂ = φ₄ = φ₆ = φ₈ = φ₁₀ = 39º – угол в плане.

 

4 Подача

S ₀ = 1,0-2,7 мм/об [1, табл. 37, с. 285]

Принимаем S_z = 0,20 мм/зуб.

 

5 Скорость резания

где T = 180 мин [1, табл. 40, с. 290];

= 35,4; q = 0,45; x = 0,3; y = 0,4; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,33 [1, табл. 39, с. 286].

где [1, табл. 1, с. 261];

=1 [1, табл. 5, с. 263];

=1 [1, табл. 6, с. 263].

6 Частота вращения фрезы

 

6.1 Определение действительной частоты вращения

n _д = 160 об/мин (см. приложение Г).

6.3Фактическая скорость резания

 

7 Сила резани

где [1, табл. 9-10, с. 264];

= 68,2; x = 0,86; y = 0,72; n = 1; q = 0,86; ω = 0 [1, табл. 41, с. 291].

 

8 Шаг зубьев фрезы:

- окружной шаг

(4.51)

- осевой шаг

(4.52)

9 Определение условия равномерности фрезерования

где К – близко к целому числу, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется.

10 Крутящий момент на шпинделе

 

11 Эффективная мощность резания

 

Мощность станка модели 6Т12 по паспорту равна 7,5 кВт (см. приложение Г).
Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка.

Конструкция цилиндрической фрезы представлена на рисунке 69.

Рисунок 69 – Фреза цилиндрическая

(ГОСТ 29092-91)

 

 

Контрольные вопросы

 

1) В чем заключается отличие фрезерования от других процессов резания?

2) Какие параметры должна обеспечивать правильно выбранная форма зуба фрезы?

3) Для каких видов обработки применяются отрезные фрезы?

 

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Токарный инструмент

Задача 5.1. Рассчитать и сконструировать проходной резец, оснащенный пластиной из твердого сплава для обработки вала. Диаметр заготовки D; припуск (на сторону) h; вылет резца l.

 

Таблица 5.1 – Данные к задаче 5.1

 

Номер варианта	Материал заготовки	D, мм	h, мм	l, мм	Параметр шероховатости, мкм	Станок
	Сталь 40ХН σв = 1000 МПа				Rz = 16	16Б16П
	Сталь ХГ σв = 1100 МПа				Rz = 16	16К20
	Серый чугун СЧ 30, 200 НВ				Rz = 32	16К20
	Серый чугун СЧ 15, 175 НВ				Ra = 2	16Б16П
	Бронза Бр АЖН11-6-6				Ra = 2	16Б16П
	Медь М3				Ra = 2	16К20
	Сталь Ст3 σв = 400 МПа				Rz = 63	16К20
	Сталь Ст5 σв = 600 МПа				Rz = 32	16Б16П
	Сталь 40Г 200 НВ				Ra = 2	16К20
	Сталь 38ХА 207 НВ				Rz = 32	16К20

 

Задача 5.2. Рассчитать и сконструировать подрезной резец из быстрорежущей стали для подрезки уступа заготовки, имеющей больший диаметр D и меньший диаметр d, припуск (на сторону) h = 5 мм.

 

Таблица 5.2 – Данные к задаче 5.2

 

Номер варианта	Материал заготовки	D, мм	d, мм	Исполнение резца
	Сталь 40ХН, σв = 900 МПа			Правое
			Правое
			Левое
	Сталь У10, σв = 1100 МПа			Правое
			Правое
			Левое
	Сталь Ст2, σв = 400 МПа			Правое
			Правое
			Левое
			Левое

Задача 5.3. Рассчитать и сконструировать резец из твердого сплава для растачивания отверстия диаметром d до диаметра D на длину l. Основные размеры резца выполнить по ГОСТ 18063-72 и ГОСТ 18064-72.

 

Таблица 5.3 – Данные к задаче 5.3

 

Номер варианта	Материал заготовки	d, мм	D, мм	l, мм	Параметр шероховатости, мкм	Отверстие
	Сталь 60Г σв = 600 МПа				Rz = 63	Сквозное
	Сталь У10 σв = 700 МПа				Rz = 32
	Сталь Р18 σв = 900 МПа				Rz = 16
	Серый чугун СЧ 35, 220 НВ				Ra = 2
	Серый чугун СЧ 15, 175 НВ				Rz = 63	Глухое
	Бронза Бр ОС4-3, 70 НВ				Rz = 32
	Медь М4				Rz = 16
	Сталь Ст5 σв = 600 МПа				Ra = 2
	Сталь 40ХН σв = 1000 МПа				Rz = 63	Сквозное
	Сталь 40Х σв = 1100 МПа				Rz = 16

Примеры выполнения чертежей резца проходного приведены на рисунках 5.1-5.2.

Рисунок 5.1 – Пример чертежа резца проходного

Рисунок 5.2 – Пример спецификации

К чертежу резца проходного