По пункту 4. Рассчитать силы и моменты резания по назначенным вами параметрам режима резания (t, S, V)

Отличительной особенностью торцовой фрезы от цилиндрической является наличие зубьев на одном из торцов. При этом,как и при цилиндрическом фрезеровании, срезаемый слой будет характеризоваться глубиной фрезерования t ( рис.2), т. с. проекцией дуги контакта зубьев с заготовкой на направление, перпендикулярное движению подачи. Ширина фрезерования В на заготовке измеряется в направлении оси вращения фрезы. Отмстим, что в некоторых справочных материалах для расчета режимов резания эти обозначения меняются местами, что следует учитывать при их использовании. В зависимости от расположения торцовой фрезы относительно обрабатываемой поверхности различают симметричное и асимметричное фрезерование(рис.2 б).

Рис.2. Элементы режима резания и срезаемого слоя при торцевом точении: а - сравнение элементов срезаемого слоя цилиндрической и торцевой фрезой; б - ассиметричное фрезерование торцевой фрезой.

Скорость резания при торцовом фрезеровании определяется на наибольшем диаметре контакта фрезы с заготовкой D _ф:

= м/мин

или в системе СИ

= м/с,

где n _ф, п - частота вращения фрезы соответственно в об/мин, и в с^-1;

Dф, D - диаметр фрезы соответственно в мм и в м.

Подача при фрезеровании подсчитывается на один оборот фрезы s₀ мм/об, или на один зуб фрезы s _z - мм/зуб, или в одну минуту s _М,мм на один оборот.

Органы управления подачей на фрезерных станках имеют таблицы подачи S мм/мин.

Силы имощность при фрезеровании. Для осуществления процесса фрезерования необходима мощность N _v, затрачиваемая на вращение фрезы, и N_s - на перемещение заготовки со столом:

N _рез = N _v + N_s

На фрезерных станках обычно вращение фрезы и подача стола кинематически взаимно не связаны. Следовательно, для вращения фрезы необходима мощность

^N _v =

где М - крутящий момент от сил сопротивления резанию при фрезерова-нии; п - частота вращения фрезы.

Если предположить, что сила сопротивления резанию приложена в одной точке режущего лезвия, то ее можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие: радиальную Р_у, окружную P_z и осевую Р_х. Крутящий момент относительно оси фрезы

М = ,

так как Р_у проходит через ось фрезы, а Р_х параллельна ей.

Векторная сумма радиальной и окружной составляющих Р лежит в торцовой плоскости фрезы и может быть разложена на вертикальную Р_v и горизонтальную P _s составляющие. P_v стремится оторвать заготовку от стола при встречном фрезеровании; а Р _s определяет мощность N_s на перемещение заготовки со столом.

Для определения составляющих силы резания R используют в качестве меры окружную силу Р_:, а все другие составляющие определяют в ее долях. Силу

Р _z находят по эмпирической формуле

P _z = k _p, Н

где t - глубина резания, мм; S _{Z -} подача на зуб, мм/зуб; В - ширина фрезерования, мм; Z - число зубьев фрезы; D - диаметр фрезы; n - частота вращения фрезы, об/мин; х_р, у_р, u _р, r_p, q_p, w_p - показатели степени, приведенные в справочниках; С_р~ постоянная, учитывающая условия эксперимента, не вошедшие в формулу в явном виде (также находится в справочниках); к_р - коэффициент, учитывающий отличие конкретных условий работы от экспериментальных при выводе данной формулы.

Расчеты по формуле для разных условий фрезерования сведены в таблицы справочников по режимам резания, поэтому обычно не требуют громоздких вычислений.

Мощность при фрезеровании может быть также определена по справочнику или по вышеприведенной формуле.

Следует иметь в виду, что у прямозубой фрезы в зависимости от ее диаметра, числа зубьев и глубины резания в контакте с заготовкой находится различное число зубьев, а каждый зуб срезает изменяющееся по площади сечение. Это приводит к колебаниям усилия резания R и потребляемой мощности и вызывает волнистость обработанной поверхности. Во избежание этого применяют фрезы с винтовым зубом, обеспечивающие более равномерное фрезерование.

Крутящий момент при фрезеровании рассчитывают по формуле M = P _Z D/2, где М - крутящий момент на фрезе, Н*м; n - частота вращения фрезы.

Мощность (кВт) фрезерования N = , где М - крутящий момент на фрезе, Нм; n - частота вращения фрезы.

Таблица. Формула для определения касательной силы

Типы фрез из быстрорежущей стали	Материал заготовки	Сила P Z, Н
Цилиндрические и концевые Торцовые Цилиндрические, концевые и дисковые Торцовые	Сталь Σ σ в =750 МПа Чугун серый (НВ 190)	PZ = 682 PZ = 825 PZ = 300 PZ = 500