Методика расчёта

Практическое занятие №6

Расчёт режимов резания при фрезеровании шпоночного паза

Разработал преподаватель	__________ Камышная Е.В.
Одобрено ЦК СМД Председатель	__________ Камышная Е.В.

Зеленогорск

Практическое занятие № 6

Тема: Расчёт режимов резания при фрезеровании шпоночного паза

Цель: Отработать методику выбора режущего инструмента и расчёта режимов резания при фрезеровании шпоночного паза на поверхности вала

Задание:

На фрезерном станке обрабатывается шпоночный паз под шпонку (по варианту).

Исходя из заданных условий, необходимо:

- выбрать режущий инструмент (тип, конструкция, материал);

- назначить параметры шпоночного паза (ширина и допуск, глубина,

шероховатость, отклонения расположения) вала;

- выбрать оборудование;

- предложить режим резания;

- рассчитать операционное, вспомогательное, дополнительное и штучное время;

- предложить измерительный инструмент, для контроля качества выполненного

шпоночного паза.

ВАРИАНТЫ

Вариант	Диаметр вала, мм	Материал вала	Схема фрезерования для вариантов: 1-10
		Сталь 35
		Сталь 40
		Сталь 45
		Сталь 50
		40Х	Схема фрезерования для вариантов: 11-20
		40ХН
		45ХН
		30ХГСА
		18ХГТ
		СЧ 20

Методика расчёта

1. Исходя из данных варианта, определить тип, конструкцию и материал инструмента использовать таблицу 1.

Таблица 1 – Выбор материала режущей части инструмента

Виды и характер обработки	Материал заготовки
Конструкционные стали	Легированные стали	Чугуны	Цветные металлы
Черновое фрезерование	Т5К10 Р6М5	Т15К6 Р6М5Ф3	ВК2 ВК4	Р6М5
Получистовое и чистовое фрезерование	Т5К10 Р6М5	Т15К6 Р6М5Ф3	ВК2 ВК4	Р6М5

2. Назначение параметров шпоночного паза вала

Параметры шпоночного паза зависят от диаметра вала (таблица 2, 3), качество обработки паза по 9 квалитету не превышает параметр шероховатости Ra 3,2.

Таблица 2 – Параметры шпоночных пазов под призматическую шпонку

Диаметр вала, мм	ВАЛ
Ширина шпоночного паза, мм	Глубина шпоночного паза, мм
Свыше 17 до 22		3,5
Свыше 22 до 30		4,0
Свыше 30 до 38		5,0
Свыше 38 до 44		5,0
Свыше 44 до 50		5,0
Свыше 50 до 58		6,0
Свыше 58 до 65		7,0

Таблица 3 – Параметры шпоночных пазов под сегментную шпонку

Диаметр вала, мм	ВАЛ	Диаметр сегмент. шпонки, мм
Ширина шпоночного паза, мм	Глубина шпоночного паза, мм
Свыше 20 до 22	5,0	5,5
Свыше 22 до 25	6,0	6,5
Свыше 28 до 32	6,0	7,5
Свыше 32 до 38	8,0	8,0
Свыше 38 до 45	8,0	8,0
Свыше 45 до 55	10,0	10,0
Свыше 55 до 70	10,0	10,0

3. Выбор оборудования

Исходя из схемы обработки, согласно таблицы 4 выбрать модель станка

Таблица 4 – Технические данные фрезерных станков

Вертикально - фрезерный станок Модель 6Н14

Горизонтально - фрезерный станок Модель 6М82Г

- Число оборотов шпинделя в минуту: 30, 37,5, 47,5 60, 75, 95, 118, 150, 190, 235, 300, 375, 475, 600, 750, 950, 1180, 1150. - Продольные и поперечные подачи, мм/мин: 19, 23,5 30, 37,5 47,5 60, 75, 95, 118, 150, 190, 235, 300, 375, 475, 600, 750, 950. - Вертикальные подачи, мм/мин: 6,3, 8, 10, 12,5, 16, 20, 25, 32, 39, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 317. - Мощность двигателя – 7 кВт

- Число оборотов шпинделя в минуту: 31,5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600. - Продольные и поперечные подачи, мм/мин: 25, 31,5, 40, 50, 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 315, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, - Вертикальные подачи, мм/мин: 8,3, 10,5, 13,3, 21, 26,6, 33,5, 41,6, 53,3, 66,6, 83,3, 105, 133,3, 166,6, 210, 266,6, 333,3, 416,6. - Мощность двигателя – 7,5 кВт

4. Расчёт режимов резания:

- расчёт режимов резания начинается с расчёта скорости резания по эмперической формуле:

= , м/мин,

Где:

А – постоянная величина, зависящая от материала заготовки (таблица 8);

D – диаметр фрезы, мм (таблица 5,6);

Т – стойкость фрезы, мин (таблица 7);

t - глубина резания, мм, (толщина стружки, снимаемой за один проход

фрезы) принять самостоятельно, учитывая глубину паза и возможности

выбранной фрезы;

– подача на один зуб фрезы, мм/зуб (таблица 5,6);

– ширина фрезерования (соответствует ширине паза) (таблица 2,3);

– число зубьев фрезы (таблица 5,6);

– степени соответствия (таблица 8);

– поправочный коэффициент на скорость резания (таблица 9).

аблица 5 –Подача на один зуб фрезы , мм/зуб, при фрезеровании

пазов концевыми фрезами

Диаметр фрезы, D, мм	Число зубьев фрезы,	Ширина фрез-ния, , мм	Глубина паза, t, мм

			0,01-0,005	0,006-0,003	-
			0,015-0,01	0,008-0,004	0,005-0,003
			0,025-0,015	0,015-0,01	0,01-0,005
			-	0,03-0,02	0,025-0,015
			-	0,05-0,03	0,04-0,02

аблица 6 –Подача на один зуб фрезы , мм/зуб, при фрезеровании

пазов дисковыми фрезами

Диаметр фрезы, D, мм	Число зубьев фрезы,	Ширина фрез-ния, , мм	Глубина паза, t, мм
До 5	5 - 10	10 - 15
Подача при фрезеровании стали
		6-12 6-12	0,08-0,05 0,08-0,05	0,06-0,03 0,06-0,03	0,05-0,03 0,05-0,03
		10-20 10-20	0,12-0,08 0,08-0,05	0,10-0,06 0,06-0,03	0,08-0,05 0,06-0,03
		10-20 10-20	0,12-0,08 0,10-0,05	0,10-0,06 0,08-0,04	0,08-0,05 0,06-0,03
Подача при фрезеровании чугуна
		6-12 6-12	0,12-0,08 0,12-0,08	0,10-0,06 0,10-0,06	0,08-0,05 0,08-0,05
		10-20 10-20	0,18-0,12 0,12-0,08	0,15-0,10 0,10-0,05	0,12-0,08 0,08-0,05
		10-20 10-20	0,18-0,12 0,12-0,08	0,15-0,10 0,10-0,05	0,12-0,08 0,08-0,05

Таблица 7 – Значение периода стойкости фрез, мин

Фрезы	Стойкость Т, мин, при диаметре фрезы, мм

Дисковые
Концевые		-

Таблица 8 – Значения А и показателей степени для определения скорости

резания

Тип фрезы	Материал заготовки	А	z	m	x	y	p	k
Дисковая	Сталь		0,25	0,2	0,3	0,2	0,1	0,1
Чугун		0,2	0,15	0,5	0,4	0,1	0,1
Концевая	Сталь	29,4	0,45	0,33	0,3	0,2	0,1	0,1
Чугун		0,70	0,25	0,5	0,2	0,3	0,3

Таблица 9 – Поправочный коэффициент на скорость резания

Наименование	Твёрдость, НВ	Прочность, МПа	Коэффициент
Углеродистые стали	107-138 138-169 169-200 200-231	400-500 500-600 600-700 700-800	1,1 1,25 1,1 1,0
Хромистые, хромоникелевые, хромованадиевые, хромовольфрамовые	146-174 174-203 203-230 230-260	500-600 600-700 700-800 800-900	1,0 0,85 0,75 0,60
Чугун серый	140-160 160-180 180-200 200-220	- - - -	1,20 1,10 1,0 0,90