МИНИСТЕРСТВОСЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДЕПАРТАМЕНТКАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ
Московский государственныйагроинженерный университет
имени В.П. Горячкина
Баграмов Л.Г. Колокатов А.М.
РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ
Методические рекомендации
Часть I — торцовоефрезерование
МОСКВА 2000
УДК 631
Расчет режимов резания при торцовом фрезеровании.
Методические рекомендации.
Составители:Л.Г. Баграмов, А.М. Колокатов — МГАУ, 2000. — ХХ с.
В части I методических указаний даны общие теоретическиесведения о фрезеровании, изложена последовательность операций по расчёту режимарезания при торцовом фрезеровании на основе справочных данных. Методическиеуказания могут быть использованы при выполнении домашнего задания, в курсовом идипломном проектировании студентами факультетов ТС в АПК, ПРИМА и Инженерно-педагогического,а также при проведении практических и научно-исследовательских работ.
Рис.9, табл.ХХ, список библ. — ХХ наименований.
Рецензент: Бочаров Н.И. (МГАУ)
Ó Московский государственный агроинженерный
университет имени В.П. Горячкина. 2000.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ1.1. Элементы теории резания
Фрезерование является одним из наиболеераспространённых и высокопроизводительных способов механической обработкирезанием. Обработка производится многолезвийным инструментом — фрезой.
При фрезеровании главное движение резания Dr — вращениеинструмента, движение подачи DS — перемещение заготовки (Рис. 1.), на карусельно — фрезерных ибарабанно-фрезерных станках движение подачи может осуществляться вращениемзаготовки вокруг оси вращающегося барабана или стола, в отдельных случаяхдвижение подачи может осуществляться перемещением инструмента (копировальноефрезерование).
Фрезерованием обрабатываются горизонтальные,вертикальные, наклонные плоскости, фасонные поверхности, уступы и пазыразличного профиля. Особенностью процесса резания при фрезеровании является то,что зубья фрезы не находятся в контакте с обрабатываемой поверхностью всёвремя. Каждое лезвие фрезы последовательно вступает в процесс резания, изменяятолщину срезаемого слоя от наибольшей к наименьшей, или наоборот. Одновременнов процессе резания могут находиться несколько режущих кромок. Это вызывает ударныенагрузки, неравномерность протекания процесса, вибрации и повышенный износинструмента, повышенные нагрузки на станок.
При обработке цилиндрическими фрезами (режущиекромки расположены на цилиндрической поверхности) рассматривается два способаобработки (Рис. 2.) в зависимости от направления движения подачи заготовки:
— встречное фрезерование, когда направлениедвижения режущей кромки фрезы, находящейся в процессе резания, противоположнонаправлению движения подачи;
— попутное фрезерование, когда направление движениярежущей кромки фрезы, находящейся в процессе резания, совпадает с направлениемдвижения подачи.
При встречном фрезеровании нагрузка на зубвозрастает от нуля до максимума, силы, действующие на заготовку, стремятсяоторвать её от стола, а стол поднять. Это увеличивает зазоры в системе СПИД(станок — приспособление — инструмент — деталь), вызывает вибрации, ухудшаеткачество обработанной поверхности. Этот способ хорошо применим для обработкизаготовок с коркой, производя резание из-под корки, отрывая её, тем самымзначительно облегчая резание. Недостатком такого способа является большое скольжениелезвия по предварительно обработанной и наклёпанной поверхности. При наличиинекоторого округления режущей кромки она не сразу вступает в процесс резания, апоначалу проскальзывает, вызывая большое трение и износ инструмента по заднейповерхности. Чем меньше толщина срезаемого слоя, тем больше относительнаявеличина проскальзывания, тем большая часть мощности резания расходуется навредное трение.
При попутном фрезеровании этого недостатка нет, нозуб начинает работу с наибольшей толщины срезаемого слоя, что вызывает большиеударные нагрузки, однако исключает начальное проскальзывание зуба, уменьшаетизнос фрезы и шероховатость поверхности. Силы, действующие на заготовку,прижимают её к столу, а стол — к направляющим станины, что уменьшает вибрации иповышает точность обработки.1.2. Конструкция фрез.
Инструментом при фрезеровании являются фрезы (отфранцузского la frais — клубника), представляющие собой многолезвийныйинструмент, лезвия которого расположены последовательно в направлении главногодвижения резания, предназначенные для обработки с вращательным главнымдвижением резания без изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы содним движением подачи, направление которого не совпадает с осью вращения.
Фрезы бывают:
по форме — дисковые, цилиндрические, конические;
по конструкции — цельные, составные, сборные инасадные, хвостовые;
по применяемому материалу режущей кромки — быстрорежущие и твердосплавные;
по расположению лезвий — периферийные, торцовые ипериферийно-торцовые;
по направлению вращения — праворежущие илеворежущие;
по форме режущей кромки — профильные (фасонные иобкаточные), прямозубые, косозубые, с винтовым зубом;
по форме задней поверхности зуба — затылованные инезатылованные,
по назначению — концевые, угловые, прорезные,шпоночные, фасонные, резьбовые, модульные и др.
Рассмотрим элементы и геометрию фрезы на примерецилиндрической фрезы с винтовыми зубьями (Рис. 3.).
У фрезы различают переднюю поверхность лезвия Аγ,главную режущую кромку К, вспомогательную режущую кромку К', главную заднююповерхность лезвия Аα, вспомогательную заднюю поверхностьлезвия А'α, вершину лезвия, корпус фрезы, зуб фрезы, спинкузуба, фаску.
В координатных плоскостях статической системыкоординат (Рис. 4.) рассматриваются геометрические параметры фрезы, средикоторых γ, α — передний и задний углы в главной секущей плоскости,γН — передний угол в нормальной секущей плоскости, ω — угол наклона зуба.
Передний угол γ облегчает образование и сходстружки, главный задний угол α способствует уменьшению трения заднейповерхности по обработанной поверхности заготовки. У незатылованных зубьевпередний угол выполняется в пределах γ = 10о...30о,задний угол α = 10о...15о в зависимости отобрабатываемого материала.
У затылованного зуба задняя поверхность выполняетсяпо спирали Архимеда, что обеспечивает ему постоянство профиля сечения при всехпереточках инструмента. Затылованный зуб перетачивается только по переднейповерхности и выполняется, ввиду сложности, только у профильного инструмента(фасонного и обкаточного), т.е. форма режущей кромки которого определена формойобработанной поверхности. Передний угол затылованных зубьев выполняется, как правило,равным нулю, задний угол имеет значения α = 8о...12о.
Угол наклона зубьев ω обеспечивает болееплавное вхождение лезвия в процесс резания по сравнению с прямыми зубьями ипридаёт определённое направление сходу стружки.
Зуб торцовой фрезы имеет режущее лезвие более сложнойформы. Режущая кромка состоит (Рис. 5.) из главной, переходной ивспомогательной, имеющие главный угол в плане φ, угол в плане переходнойрежущей кромки φп и вспомогательный угол в плане φ1.Геометрические параметры фрезы рассматриваются в статической системе координат.Углы в плане это углы в основной плоскости Рvc. Главный угол в планеφ — это угол между рабочей плоскостью РSc и плоскостью резанияРnc Величина главного угла в плане определяется исходя из условийрезания как у токарного резца, при φ=0˚ режущая кромка становитсятолько торцовой, а при φ=90˚ она становится периферийной.Вспомогательный угол в плане φ1 — это угол между рабочейплоскостью РSc и вспомогательной плоскостью резания Р'nc,он составляет 5о...10о, а угол в плане переходной режущейкромки — половину от главного угла в плане. Переходное режущее лезвие повышаетпрочность зуба.
Износ фрез определяется, так же как и при точении,величиной износа по задней поверхности. Для быстрорежущей фрезы допустимаяширина изношенной ленточки по задней поверхности составляет при черновойобработке сталей 0,4...0,6 мм, чугунов — 0,5...0,8 мм, при получистовойобработке сталей 0,15...0,25 мм, чугунов — 0,2...0,3 мм. Для твёрдосплавнойфрезы допустимый износ по задней поверхности составляет 0,5...0,8 мм. Стойкостьцилиндрической быстрорежущей фрезы составляет Т = 30...320 мин, в зависимостиот условий обработки, в некоторых случаях достигает 600 мин, стойкостьтвёрдосплавной фрезы Т= 90...500 мин.
Различаюттри вида фрезерования — периферийное, торцовое и периферийно — торцовое. К основным плоскостям и поверхностям,обрабатываемым на консольных фрезерных станках (Рис. 6.), относятся:
горизонтальные плоскости; вертикальные плоскости;наклонные плоскости и скосы; комбинированные поверхности; уступы и прямоугольныепазы; фасонные и угловые пазы; пазы типа «ласточкин хвост»; закрытыеи открытые шпоночные пазы; пазы под сегментные шпонки; фасонные поверхности;цилиндрические зубчатые колёса методом копирования.
Горизонтальныеплоскости обрабатываются цилиндрическими (Рис. 6. а) на горизонтально-фрезерныхстанках и торцовыми (Рис. 6. б) на вертикально-фрезерных станках фрезами.Поскольку у торцовой фрезы одновременно участвует в резании большее количествозубьев, обработка ими более предпочтительна. Цилиндрическими фрезамиобрабатываются, как правило, плоскости шириной до 120 мм.
Вертикальныеплоскости обрабатывают торцовыми фрезами на горизонтальных станках и концевыми- на вертикальных (Рис. 6. в, г).
Наклонныеплоскости обрабатывают торцовыми и концевыми фрезами на вертикальных станках споворотом оси шпинделя (Рис. 6. д, е), и на горизонтальных станка угловыми фрезами(Рис. 6. ж).
Комбинированныеповерхности обрабатывают набором фрез на горизонтальных станках (Рис. 6. з).
Уступыи прямоугольные пазы обрабатывают дисковыми (на горизонтальных) и концевыми (навертикальных) фрезами (Рис. 6. и, к), при этом концевые фрезы допускают большиескорости резания, так как одновременно участвует в работе большее количествозубьев. При обработке пазов дисковые фрезы предпочтительнее.
Фасонныеи угловые пазы обрабатываются на горизонтальных станках фасонными, одно- идвухугловыми фрезами (рис. 6. л, м).
Пазтипа «ласточкин хвост» и Т-образные пазы обрабатываются на вертикально-фрезерныхстанках, как правило, за два прохода, сначала концевой фрезой (или на горизонтально-фрезерномстанке дисковой фрезой) обрабатывается прямоугольный паз по ширине верхнейчасти. После этого окончательно паз обрабатывается концевой одноугловой испециальной Т-образной (Рис. 6. н, о) фрезой.
Закрытыешпоночные пазы обрабатываются концевыми фрезами, а открытые — шпоночными навертикальных станках (Рис. 6. п, р).
Пазыдля сегментных шпонок обрабатываются на горизонтально-фрезерных станкахдисковыми фрезами (Рис. 6. с).
Фасонныеповерхности незамкнутого контура с криволинейной образующей и прямолинейнойнаправляющей обрабатываются на горизонтальных и вертикальных станках фасоннымифрезами (Рис. 6. т).
Торцовоефрезерование — наиболее распространенный и производительный способ обработкиплоских поверхностей деталей в условиях серийного и массового производства.2. ТОРЦОВОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ.2.1. Основные типы и геометрия торцовых фрез.
Вбольшинстве случаев для обработки плоскостей открытых и углублённых применяютсяторцовые фрезы имеющие периферийные лезвия (Рис. 7.), т.е. работающие попринципу периферийно — торцовых. Конструкции торцовых фрез стандартизованы,основные типы которых приведены в табл.1 /ГОСТ ____-__, ____-__, ____-__,____-__, ____-__, ____-__ /.
Приобработке плоскостей этими фрезами, основную работу по удалению припускавыполняют режущие кромки, расположенные на конической и цилиндрической поверхности.Режущие кромки, расположенные на торце, производят как бы зачистку поверхности,поэтому шероховатость обработанной поверхности получается меньше, чем прифрезеровании цилиндрическими фрезами.
НаРис. 7. приведены геометрические параметры торцовой фрезы /ГОСТ 25762-83/. Зубторцовой фрезы имеет две режущие кромки: главную и вспомогательную.
Восновной плоскости Pvрассматриваются углы в плане: главный угол в плане j, вспомогательный угол вплане j1и уголвершины ε. Главный угол в плане j — это угол между плоскостью резания Pn и рабочейплоскостью PS. С уменьшением главного угла в плане при постояннойподаче на зуб и постоянной глубине резания толщина среза уменьшается, а ширинаувеличивается, вследствие чего стойкость фрезы повышается. Однако работа фрезыс малым углом в плане (j£200)вызывает возрастание радиальной и осевой составляющих сил резания, что принедостаточно жесткой системе СПИД приводит к вибрациям обрабатываемой заготовкии станка. Поэтому для торцовых твердосплавных фрез при жесткой системе и приглубине резания t = 3...4 мм принимают угол j= 10...300. При нормальной жесткости системы — j= 45...600;обычно принимают j = 600. Вспомогательный угол вплане j1у торцовыхфрез принимают равным 2...100. Чем меньше этот угол, тем меньшешероховатость обработанной поверхности.
Вглавной секущей плоскости Pτ рассматриваются передний угол gи главный задний угол a. Передний угол g — это угол между основнойплоскостью Pv и передней поверхностью Аγ, главный задний угол a — это угол между плоскостьюрезания Рn и главнойзадней поверхностью Аα.
Переднийугол gдляторцовых твердосплавных фрез g= (+100)...(-200).
Главныйзадний угол aдляторцовых твердосплавных фрез a = 10...250.
Вплоскости резания рассматривается угол наклона главной режущей кромки l. Это угол между режущейкромкой и основной плоскостью Pv. Он оказывает влияние на прочностьзуба и стойкость фрезы. У торцовых твердосплавных фрез угол lрекомендуется выполнять впределах от +50до +150при обработке стали и от -50 до +150при обработке чугуна.
Уголнаклона винтовых зубьев wобеспечивает более равномерное фрезерование и уменьшает мгновенную ширину срезапри врезании. Этот угол выбирается в пределах 10...300.2.2. Выборторцовой фрезы2.2.1. Выбор конструкции фрезы.
Привыборе конструкции (типа) фрезы предпочтительным является применение сборныхконструкций фрез с неперетачиваемыми пластинами из твердого сплава. Механическоекрепление пластин дает возможность поворота их с целью обновления режущейкромки и позволяет использовать фрезы без переточки. После полного износапластины она заменяется новой. Завод изготовитель снабжает каждую фрезу 8...10комплектами запасных пластин. Весь комплект пластин можно заменитьнепосредственно на станке, при этом затрата времени на замену 10...12 ножей непревышает 5...6 минут.2.2.2.Выбор материала режущей части.
Фрезыдля работы при невысоких скоростях резания и малых подачах изготовляют избыстрорежущих и легированных сталей Р18, ХГ, ХВ9, 9ХС, ХВГ, ХВ5. Фрезы для обработкижаропрочных и нержавеющих сплавов и сталей изготовляют из быстрорежущих сталейР9К5, Р9К10, Р18Ф2, Р18К5Ф2, а при фрезеровании с ударами — из стали маркиР10К5Ф5.
Маркитвердых сплавов выбирают в зависимости от обрабатываемого материала и характераобработки (табл.5). для чистовой обработки применяется твёрдый сплав с меньшимсодержанием кобальта и большим содержанием карбидов (ВК2, ВК3 Т15К6 и т.д.), адля черновой обработки — с большим содержанием кобальта, который придаётопределённую пластичность материалу и способствует лучшей работе принеравномерных и ударных нагрузках (ВК8, ВК10, Т5К10 и т.д.).2.2.3. Выбор типа и диаметра фрезы.
Стандартныедиаметры фрез (ГОСТ 9304-69, ГОСТ 9473-80, ГОСТ 16222 — 81, ГОСТ 16223 — 81,ГОСТ 22085 — 76, ГОСТ 22086 — 76, ГОСТ 22087 — 76, ГОСТ 22088 — 76, ГОСТ 26595- 85), приведены в таблицах 1...4, их обозначения (для праворежущих торцовыхфрез) — в таблицах 2, 3 и 4. Леворежущие фрезы изготавливаются по специальномузаказу потребителя.
Типыторцовых фрез выбирают по условиям обработки из таблицы 1. Размеры фрезыопределяются размерами обрабатываемой поверхности и толщиной срезаемого слоя.Диаметр фрезы, для сокращения основного технологического времени и расходаинструментального материала, выбирают с учётом жесткости технологическойсистемы, схемы резания, формы и размеров обрабатываемой заготовки.
Приторцовом фрезеровании для достижения режимов резания, обеспечивающих наибольшуюпроизводительность, диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования B: D= (1,25...1,5) • В2.2.4.Выбор геометрическихпараметров
Рекомендуемыезначения геометрических параметров режущей части торцовых фрез с пластинами изтвердого сплава приведены в табл.6 /4/, а из быстрорежущей стали Р18 — в табл.7 /ГОСТ ____-__, ____-__, ____-__/.2.3. Выбор схемыфрезерования
Схемыфрезерования определяется по расположению оси торцовой фрезы заготовкиотносительно средней линии обрабатываемой поверхности (рис.8.). Различаютсимметричное и несимметричное торцовое фрезерование /5/.
Симметричнымназывают такое фрезерование, при котором ось торцовой фрезы проходит черезсреднюю линию обрабатываемой поверхности (рис. 8.а).
Несимметричнымфрезерованием называют такое фрезерование, при котором ось торцовой фрезысмещена относительно средней линии обрабатываемой поверхности (рис. 8.б, 8.в).
Симметричноеторцовое фрезерование делится на полное, когда диаметр фрезы D равен ширинеобрабатываемой поверхности В, и неполное, когда D больше В (рис.8.а).
Несимметричноеторцовое фрезерование может быть встречным или попутным. Отнесение фрезерованияк этим разновидностям производят по аналогии с фрезерованием плоскостицилиндрической фрезой.
Принесимметричном встречном торцовом фрезеровании (рис.8.б) толщина срезаемогослоя a изменяется от некоторой небольшой величины (зависящей от величины смещения)до наибольшей amax=Sz, а затем несколько уменьшается.Смещение зуба фрезы за пределы обрабатываемой поверхности со стороны зуба, начинающегорезание, обычно принимается в пределах С1 = (0,03...0,05) •D
Принесимметричном попутном торцовом фрезеровании (рис.8.в) зуб фрезы начинаетработать с толщиной среза близкой к максимальной. Смещение зуба фрезы запределы обрабатываемой поверхности со стороны зуба, заканчивающего резание,принимается незначительным, близким к нулю) С2 ≈ 0.
Приобработке чугунных заготовок во многих случаях диаметр фрезы меньше шириныобрабатываемой поверхности поскольку чугунные заготовки ввиду хрупкости чугуна,особенно при изготовлении корпусных деталей, выполняются больших габаритов.
Торцовоефрезерование чугунных заготовок при B
Приторцовом фрезеровании стальных заготовок обязательным является их несимметричноерасположение относительно фрезы, при этом:
— для заготовок из конструкционных углеродистых и легированных сталей и заготовокимеющих корку (черновое фрезерование) сдвиг заготовок — в направлении врезаниязуба фрезы (рис. 8.б), чем обеспечивается начало резания при малой толщинесрезаемого слоя;
— для заготовок из жаропрочных и коррозийно-стойких сталей и при чистовом фрезерованиисдвиг заготовки — в сторону выхода зуба фрезы из резания (рис. 8.в), чем обеспечиваетсявыход зуба из резания с минимально возможной толщиной срезаемого слоя.
Несоблюдениеуказанных правил приводит к значительному снижению стойкости фрезы /5/.2.4. Назначениережима резания
Кэлементам режима резания при фрезеровании относятся (Рис. 9.):
— глубина резания;
— скорость резания;
— подача;
— ширина фрезерования.
Глубинарезания t определяется как расстояние между точками обрабатываемой иобработанной поверхностей находящихся в плоскости резания и измеренное внаправлении, перпендикулярном направлению движения подачи. В отдельных случаяхэта величина может измеряться как разность расстояний точек обрабатываемой иобработанной поверхностей до стола станка или до какой-либо другой постояннойбазы, параллельной направлению движения подачи.
Глубинурезания выбирают в зависимости от припуска на обработку, мощности и жесткостистанка. Надо стремиться вести черновое и получистовое фрезерование за одинпроход, если это позволяет мощность станка. Обычно глубина резания составляет2...6 мм. На мощных фрезерных станках при работе торцовыми фрезами глубинарезания может достигать 25 мм. При припуске на обработку более 6 мм и приповышенных требованиях к величине шероховатости поверхности фрезерование ведутв два перехода: черновой и чистовой.
Причистовом переходе глубину резания принимают в пределах 0,75...2 мм. Независимоот высоты микронеровностей глубина резания не может быть меньшей величины.Режущая кромка имеет некоторый радиус округления, который по мере износаинструмента увеличивается, при малой глубине резания материал поверхностногослоя подминается и подвергается пластическому деформированию. В этом случаерезания не происходит. Как правило, при небольших припусках на обработку инеобходимости проведения чистовой обработки (величина шероховатостей Ra= 2…0,4 мкм) глубина резания берётся в пределах 1 мм.
Прималой глубине резания целесообразно применять фрезы с круглыми пластинами (ГОСТ22086-76, ГОСТ 22088-76). При глубине резания, большей З...4 мм, применяют фрезыс шести-, пяти- и четырехгранными пластинами (табл.2).
Привыборе числа переходов необходимо учитывать требования по шероховатостиобработанной поверхности:
— черновое фрезерование — Ra = 12,5...6,3 мкм (3...4 класс);
— чистовое фрезерование — Ra = 3,2...1,6 мкм (5...6 класс);
— тонкое фрезерование — Ra = 0,8...0,4 мкм (7...8 класс).
Дляобеспечения чистовой обработки необходимо провести черновой и чистовойпереходы, количество рабочих ходов при черновой обработке определяют повеличине припуска и мощности станка. Число рабочих ходов при чистовой обработкеопределяется требованием шероховатости поверхности.
Впроизводственных условиях при необходимости проведения черновой и чистовойобработки они разделяются на две отдельные операции. Это вызвано следующими соображениями.
Черноваяи чистовая обработки проводятся с применением различного материала режущейчасти фрезы и при разных скоростях резания что вызвало бы неоправданно большиезатраты времени на переналадку станка, если эти переходы будут выполняться водной операции.
Черноваяобработка приводит к большим вибрациям и неравномерным и знакопеременнымнагрузкам, это, в свою очередь, приводит к быстрому износу станка и потере точностиобработки.
Черноваяобработка приводит к образованию большого количества стружки, а такжеабразивной пыли, что требует специальных мер по уборке отходов. Как правило,станки для черновой обработки находятся обособленно от станков, выполняющихокончательную — чистовую и тонкую.
Подачапри фрезеровании — это отношение расстояния, пройденного рассматриваемой точкойзаготовки в направлении движения подачи, к числу оборотов фрезы или к частиоборота фрезы, соответствующей угловому шагу зубьев.
Такимобразом, при фрезеровании рассматривается подача на оборот So(мм/об)- перемещение рассматриваемой точки заготовки за время, соответствующее одномуобороту фрезы, и подача на зуб Sz(мм/зуб) — перемещение рассматриваемойточки заготовки за время, соответствующее повороту фрезы на один угловой шагзубьев.
Помимоэтого рассматривается также скорость движения подачи vs (ранееопределялась как минутная подача и в старой литературе и на некоторых станкахтакой термин ещё применяется), измеряемая в мм/мин. Скорость движения подачи — это расстояние, пройденное рассматриваемой точкой заготовки вдоль траекторииэтой точки в движении подачи за минуту. Эта величина используется на станкахдля наладки на необходимый режим, поскольку у фрезерных станков движение подачии главное движение резания кинематически не связаны между собой.
Применениесоотношения скоростей подачи и резания помогает правильно определить величины Soи Sz. Используя зависимости: So = Sz · z,vs = So · n где z — число зубьев фрезы, n — числооборотов фрезы (об/мин) определим vs = So · n = Sz· z · n.
Исходнойвеличиной при черновом фрезеровании является подача на один зуб Sz,так как она определяет жёсткость зуба фрезы. Подачу при черновой обработкевыбирают максимально возможной. Ее величина может быть ограничена прочностьюмеханизма подачи станка, прочностью зуба фрезы, жесткостью системы СПИД,прочностью и жесткостью оправки и по другим соображениям. При чистовомфрезеровании определяющей является подача на один оборот фрезы So,которая влияет на величину шероховатости обработанной поверхности.
Рекомендуемыеподачи для различных условий резания приведены в таблицах 8, 9, 10 /5, 6/.
Ширинафрезерования B (мм) — величина обрабатываемой поверхности, измеренная внаправлении, параллельном оси фрезы — при периферийном фрезеровании, иперпендикулярном к направлению движения подачи — при торцовом фрезеровании.Ширина фрезерования определяется наименьшей из двух величин: шириныобрабатываемой заготовки и длины или диаметра фрезы.
Скоростьрезания при фрезеровании v определяется как линейная скорость точки фрезы(м/мин). Действительная скорость резания определяется по формуле
гдеD — диаметр фрезы (мм) по наиболее удалённой от оси вращения точке режущейкромки, n — число оборотов фрезы (мм/об).
Допустимая(расчётная) скорость резания определяется по эмпирической формуле
гдеCv — коэффициент, характеризующий материал заготовки и фрезы;
T- стойкость фрезы (мин);
t- глубина резания (мм);
Sz — подача на зуб (мм/зуб);
B- ширина фрезерования (мм);
Z- число зубьев фрезы;
q,m, x, y, u, p — показатели степени;
kv — общий поправочный коэффициент на изменённые условия обработки.
ВеличиныCv q, m, x, y, u, p приведены в табл.11.
Средниезначения периода стойкости торцовых фрез при диаметре фрезы следующие
Таблица2.2.4. — 1
Диаметр фрезы (мм)
40...50
65...125
160...200
250...315
400...650
Стойкость (мин)
120
180
240
300
800
Общийпоправочный коэффициент Kv. Всякая эмпирическая формула определяетсяпри постоянстве некоторых факторов. В данном случае этими факторами являютсяфизико — механические сойства заготовки и материала режущей части инструмента,геометрические параметры инструмента и т.д. В каждом конкретном случае этипараметры меняются. Для учёта этих изменений и вводится общий поправочныйкоэффициент Kv, который представляет собой произведение отдельныхпоправочных коэффициентов, Каждый из которых отражает изменение, относительноисходных, отдельных параметров /5/ :
Kv= Kmv•Kпv •Kиv •Kjv,
Kmv — коэффициент, учитывающийфизико-механические свойства обрабатываемого материала, таблицы 12, 13;
Kпv — коэффициент, учитывающий состояние поверхностного слоя заготовки, таблица 14;
Kиv — коэффициент, учитывающий инструментальный материал, таблица 15;
Kjv — коэффициент, учитывающий величину j — главного угла вплане,
Таблица2.2.4. — 2
j
150
300
450
600
750
900
Kjv
1,6
1,25
1,1
1,0
0,93
0,87
Знаядопустимую (расчетную) скорость резания v, определяют расчетную частотувращения фрезы
гдеn — число оборотов фрезы, мин-1; D — диаметр фрезы, мм.
Попаспорту станка выбирают такую ступень скорости, при которой число оборотовфрезы будет равно расчётному или меньше его, т.е. nф £n, где nф — фактическое число оборотов фрезы, которое должно быть установлено на станке.Допускается применение такой ступени скорости, при которой увеличение фактическогочисла оборотов по отношению к расчетному будет не более 5%. По выбранному числуоборотов шпинделя станка уточняют фактическую скорость резания
иопределяют скорость движения подачи (минутную подачу):
vS(Sм)= Sz •z •nф = Sо • nф (мм/мин.)
Затемпо паспорту станка выбирают наиболее подходящее значение — ближайшее меньшиеили равное расчётной величине.2.5. Проверкавыбранного режима резания
Выбранный режим резания проверяют по использованиюмощности на шпинделе станка и по усилию, необходимому для осуществлениядвижения подачи.
Мощность, затрачиваемая на резание, должна бытьменьше или равна мощности на шпинделе:
Nр £Nшп ,
где Nр — эффективная мощность резания,кВт;
Nшп — д