Пример расчета режима резания (фрезерование шпоночного паза)

На вертикально-фрезерном станке модели 6М12П производится фрезерование шпоночного паза шириной 16 мм, глубиной 5,5 мм, длиной 45 мм (рис. 2.5). Материал обрабатываемой заготовки – сталь45 с временным сопротивлением на растяжение σ_в=650МПа. Обработка-чистовая, шероховатость поверхности R_z=20 мкм (R _a=6,3мкм). Охлаждение СОЖ (Укринол 1М).

Рис. 2.5- Фрезерование шпоночного паза

Паспортные данные станка 6М12П. Рабочая поверх-ность стола 320 х 1250 мм2. Мощность электродвигателя станка N ст=7кВт; КПД станка η=0,8. Частота вращения шпинделя (мин-1): 32,5; 40; 50; 63; 80; 100; 125;

160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600.

Подачи стола продольные и поперечные (мм/мин): 25; 31,5; 40; 5063; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250. Подачи стола вертикальные (мм/мин): 8; 10,5; 13,3; 21; 26,6; 33,3; 41,6; 53,3; 66,6; 83,3; 105; 133,3; 166,6; 210; 266,6; 333,3; 400.

Принимается концевая фреза из быстрорежущей стали Р6М5. Диаметр фрезы равен ширине паза D =  b = 16 мм; число зубьев фрезы z = 4 (таблица 2.18). Геометрические параметры γ = 15⁰; φ = 140⁰; φ₁ = 3⁰ (таблица 1.17).

1. Для концевых фрез глубиной резания считается ширина паза t =  b = 16 мм, шириной фрезерования принимается глубина паза при фрезеровании в один рабочий ход. В =  h = 5,5 мм.

2. Для фрезерования стали D = 16 мм, z = 4, h = 5,5 мм (таблица 2.18) s = 0,06-0,05 мм/зуб. Принимается среднее значение s = 0,055 мм/зуб.

3. Период стойкости фрезы берется минимальным для концевых фрез Т = 60 мин. Средняя величина допустимого износа по задней поверхности h ₃ = 0,3-0,5 мм (таблица 2.21).

4. Скорость резания рассчитывается по эмпирической формуле

V = (C_v ? D ^q ? K_v)/(T^m ? t ^x S^y ? B^u ? Z^p)? K_v,

Значения коэффициента и показателей степени в формуле скорости резания: для концевых цельных фрез из быстрорежущей стали при фрезеровании пазов в заготовках из углеродистой стали C_v  = 46.7; q = 0.45; x = 0.5; y = 0.5; u = 0.1; p = 0.1; m = 0.33;(таблица 2.20).

K_v  =  K_{m v} K_{n v} K_иv; K_mv  = 1.0(750/650)^0.9 = 1.038 (таблица 2.6); К_пv  = 1,0 (таблица 2.7); К_иv = 1,0 (таблица 2.8).

После подстановки в формулу скорости резания получаем:

V = 46,7? 16^0,45) / (60^0,33 ? 16^0,5 ? 0,055^0,5 ? 5,5^0,1 ? 4^0,1)? 1,038 = 336,24 / (3,86? 4? 0,23? 1,185? 1,148)? 1,038 = 72,26 м/мин.

5. Частота вращения шпинделя

n = (1000? V)/π? D); n = (1000? 72.26)/(3.14? 16) = 1438 мин^-1.

По паспорту станка ближайшее число оборотов шпинделя п _ст = 1250 мин^-1.

6. Действительная скорость резания

V _д = (3,14? 16,1250)/1000 = 62,8 м/мин

1. Продольная минутная подача S_м = 0,055? 4? 1250 = 275 мм/мин

2. Машинное время

Т _м = (L + l)/ s _м; Т _м = (45 + 6)/275 = 0.18 мин.