Расчет и табличное определение рационального режима резания при фрезеровании

 

Конфигурация обрабатываемой поверхности и вид оборудования определяют тип применяемой фрезы. Ее размеры определяются размерами обрабатываемой поверхности и глубиной срезаемого слоя. Диаметр фрезы для сокращения основного технологического времени и расхода инструментального материала выбирают по возможности наименьшей величины, учитывая при этом жесткость технологической системы, схему резания, форму и размеры обрабатываемой заготовки.

При торцовом фрезеровании для достижения производительных режимов резания диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования В, т.е. D = (1,25 – 1,5) В, а при обработке стальных заготовок обязательным является их несимметричное расположение относительно фрезы: для заготовок из конструкционных углеродистых и легированных сталей – сдвиг их в направлении врезания зуба фрезы, чем обеспечивается начало резания при малой толщине срезаемого слоя; для заготовок из жаропрочных и корозионно-стойких сталей – сдвиг заготовки в сторону выхода зуба фрезы из резания, чем обеспечивается выход зуба из резания с минимально возможной толщиной срезаемого слоя. Несоблюдение указанных правил приводит к значительному снижению стойкости инструмента.

 

Рис.15.3. Схема расчета основного технологического времени при фрезеровании.

 

Глубина фрезерования t и ширина фрезерования В – понятия, связанные с размерами слоя заготовки, срезаемого при фрезеровании (см. рис. 3). Во всех видах фрезерования, за исключением торцового, t определяет продолжительность контакта зуба фрезы с заготовкой; t измеряют в направлении, перпендикулярном к оси фрезы. Ширина фрезерования В определяет длину лезвия зуба фрезы, участвующую в резании; В измеряют в направлении, параллельном оси фрезы. При торцовом фрезеровании эти понятия меняются местами.

Подача. При фрезеровании различают подачу на один зуб s_z, подачу на один оборот фрезы s и подачу минутную s_м, мм/мин, которые находятся в следующем соотношении:

где: n – частота вращения резы, об/мин; z – число зубьев фрезы.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является величина ее на один зуб s_z, при чистовом фрезеровании – на один оборот фрезы s, по которой для дальнейшего использования вычисляют величину подачи на один зуб s_z = s/z. Рекомендуемые подачи для различных фрез и условий резания приведены в табл. 33 – 38.

Скорость резания – окружная скорость фрезы, м/мин,

Значения коэффициента С_v и показателей степени приведены в табл. 39,а периода стойкости Т – в табл. 40.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

где: К_мv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (см. табл. 1 – 4); К_nv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (см. табл. 5); К_иv – коэффициент, учитывающий материал инструмента (см. табл. 6).

Сила резания. Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила, Н

где: z – число зубьев фрезы; n – частота вращения фрезы, об/мин.

Значения коэффициента С_р и показателей степени приведены в табл. 41, поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала К_мр для стали и чугуна – в табл. 9, а для медных и алюминиевых сплавов – в табл. 10. Величины остальных составляющих силы резания: горизонтальной (сила подачи) Р_h, вертикальной P_v, радиальной Р_y, осевой Р_х устанавливают из соотношения с главной составляющей Р_z по табл. 42.

Составляющая, по которой рассчитывают оправку на изгиб,

Крутящий момент, Н×м, на шпинделе

где: D – диаметр фрезы, мм.

Мощность резания (эффективная), кВт

 

33. Подачи при черновом фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и дисковыми фрезами с пластинами из твердого сплава.

 

Мощность станка, кВт	Сталь	Чугун и медные сплавы
Подача на зуб фрезы sz, мм, при твердом сплаве
Т15К6	Т5К10	ВК6	ВК8
5 – 10	0,09 – 0,18	0,12 – 0,18	0,14 – 0,24	0,20 – 0,29
Св. 10	0,12 – 0,18	0,16 – 0,24	0,18 – 0,28	0,25 – 0,38
Примечания: 1. Приведенные значения подач для цилиндрических фрез действительны при ширине фрезерования В £ 30 мм; при В >30 мм табличные значения подач следует уменьшать на 30%. 2. Приведенные значения подач для дисковых фрез действительны при фрезеровании плоскостей и уступов; при фрезеровании пазов табличные значения подач следует уменьшать в 2 раза. 3. При фрезеровании с приведенными в таблице подачами достигается параметр шероховатости поверхности Ra = 0,8 – 1,6 мкм.