Режим и силы резания при фрезеровании

При фрезеровании фреза, вращаясь вокруг своей оси, образует тело вращения, режущие элементы которого формируют ту или иную поверхность, снимая припуск. Режим резания при,фрезе­
ровании характеризуют скорость резанияv,подачаS_ap,глубина резанияt,ширина фрезерования В (см. рис. 23.22).

Скорость резанияv,т. е. окружная скорость вращения фре­зы, м/мин,равна

nDn

v=--------------------,

гдеD— диаметр фрезы, мм; п — частота ее вращения, об/мин.

Подача — это величина перемещения обрабатываемой заготов­ки в-минуту (S_M, мм/мин), за время углового поворота фрезы на один зуб (S₂, мм/зуб) или за время одного оборота фрезы(S_a,мм/об). Они связаны между собой следующей зависимостью:

S_x= S_an = Sj zn, гдеz— число зубьев фрезы.

Глубина резания t— кратчайшее расстояние между обраба­тываемой и обработанной поверхностями.

Ширину фрезеруемой поверхности В измеряют в направле­нии, параллельном оси фрезы при цилиндрическом фрезеровании и перпендикулярном направлению движения подачи при торце­вом фрезеровании.

В процессе фрезерования каждый зуб фрезы преодолевает силу сопротивления металла резанию. Фреза должна преодолеть суммар­ные силы резания, которые складываются из сил, действующих на находящиеся в контакте с заготовкой зубья. При фрезеровании цилиндрической фрезой с прямыми зубьями равнодействующую сил резанияR,приложенную к фрезе в некоторой точке А, можно разложить на окружную силу Р, касательную к траектории дви­жения точки режущей кромки, и радиальную силу Р_у, направлен­ную по радиусу. СилуRможно также разложить на горизонталь­нуюP_hи вертикальную Р„ составляющие (рис. 22.24, а). У фрез с винтовыми зубьями в осевом направлении действует осевая си­ла Р₀ (рис. 22.24, б). Чем больше угол наклона винтовых канавок со, тем она больше.

При больших значениях силы Р_а применяют две фрезы с раз­ными направлениями наклона зубьев. В этом случае осевые силы направлены в разные стороны и взаимно уравновешиваются.

По окружной силе Р определяют эффективную мощность и производят расчет механизма коробки скоростей на прочность.

Р

К

Рис. 22.24. Силы резания при работе цилиндрической фрезой: а — с прямыми зубьями; б — с винтовыми зубьями

Радиальная сила Р_у действует на опоры шпинделя станка и изги­бает оправку, на которой крепят фрезу. Горизонтальная силаP_h действует на механизм подачи станка и элементы крепления за­готовки, а осевая сила Р₀ — на подшипники шпинделя станка и механизм поперечной подачи стола. Вертикальная сила Р„ является основой для расчета механизма вертикальной подачи стола. В зависимости от способа фрезерования направление и уро­вень сил изменяются.