>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>

Учебное пособие

Металлорежущие станки

2.16. Режимы резания при фрезеровании

Последовательность расчета режимов резания при обработке заготовок различными фрезами изложена в справочнике (разд. 2, карта Ф-1). Для примера рассмотрим методику расчета режимов резания на одношпиндельных фрезерных станках с прямолинейной подачей.

1. Расчет длины рабочего хода L_р.х, мм (при обработке нескольких деталей их комплект рассматривается как одна деталь), с учетом длин L, рассчитанных для отдельных инструментов, и последовательности их работы производится по формуле

L_p.x = L_p + L_п + L_д,

где L_p — длина резания, равная длине обработки, измеренной в направлении подачи; L_п — величина подвода, врезания и перебега инструмента; L_д — дополнительная величина хода, вызванная в ряде случаев особенностями наладки и конфигурации деталей.

2. Назначение расчетной подачи на зуб фрезы S_z, мм/зуб, производят по карте Ф-2. При этом учитывают следующие исходные данные: обрабатываемый материал и его твердость; тип и инструментальный материал фрезы; в зависимости от типа фрезы — глубина резания t, ширина фрезерования В, диаметр фрезы d и число зубьев z. Например, при обработке чугуна торцовыми и дисковыми фрезами подачу на зуб фрезы S. можно выбрать по табл. 2.8 (фрагмент карты Ф-2), а соответствующую ей подачу S0 определить по формуле

S_o = S_zZ.

Таблица 2.8. Обработка чугуна (серого, ковкого и высокопрочного) торцовыми и дисковыми фрезами

Примечания.

1. Большие значения подач необходимо применять при жесткой технологической системе, меньшие — при ее пониженной жесткости.
2. Меньшие значения подач необходимо применять при прорезывании глубоких пазов и при работе фрезами небольших размеров.

3. Назначение стойкости инструмента Т_р, мин, производится по карте Ф-3 в зависимости от типа фрезы и ее диаметра d, площади фрезеруемой поверхности F и коэффициента загрузки фрезы К по формуле

Т_р = Т_мλК,

где Т_м — стойкость в минутах основного времени; λ — коэффициент времени резания; К — коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки инструмента.

Значения входящих в формулу коэффициентов указаны в карте Ф-3.

4. Расчет скорости резания v, м/мин, частоты вращения шпинделя n, об/мин, и минутной подачи Sм, мм/мин, для различных фрез производится в четыре этапа в зависимости от обрабатываемого материала, типа и инструментального материала фрезы, диаметра фрезы d и числа зубьев z, подачи S_z, глубины резания t или ширины фрезерования В, а также стойкости инструмента Т_р.

4.1. Определение рекомендуемых значений v для каждого инструмента в наладке (табл. 2.9).

Таблица 2.9. Скорость резания

4.2. Расчет частоты вращения шпинделя n, соответствующей рекомендуемой скорости v, для каждого инструмента по формуле

n = 1000v/(πd).

4.3. Назначение частоты вращения шпинделя п по паспорту станка (не рекомендуется превышать минимальные значения, определенные на этапе 4.2, более чем на 15 %).

Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

v = v_таблK₁K₂,

где v_табл — скорость резания по таблице, м/мин; К₁ — коэффициент, зависящий от марки обрабатываемого чугуна и инструментального материала; К₂ — коэффициент, зависящий от стойкости инструмента Т_p.

4.4. Расчет минутной подачи S_м, мм/мин, по формуле

S_м = S_on

и уточнение ее по паспорту станка.

5. Расчет основного времени T_o, мин, при обработке комплекта деталей, установленных на столе станка,

T_o = L_р.х/S_м

где L_р.х — длина рабочего хода, мм (см. этап 1); S_м — минутная подача, мм/мин (см. этап 4.4).

6. Корректирование режимов резания в соответствии с данными Приложения 7 [24], когда время Т_о, рассчитанное на этапе 5, меньше основного времени, соответствующего заданной производительности.

7. Выполнение проверочных расчетов по мощности резания N_r состоит из двух этапов.

7.1. Определение значения N_p, кВт, для каждой фрезы по формуле, приведенной в карте Ф-6:

N_p = N_rK,

где N_r — мощность резания по данным графика (см. карту Ф-6), определяемая в зависимости от объема срезаемого слоя Q в единицу времени (при колеблющихся значениях мощности резания из-за переменного числа одновременно работающих зубьев значение Nr принимают равным среднему значению мощности); К — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и его твердости.

Значения этого коэффициента приведены ниже.

Значение Q, см³/мин, определяют по формуле

Q = tBS_м/1000,

где t — глубина резания, мм; В — ширина фрезерования, мм; S_м — минутная подача, мм/мин.

7.2. Проверка мощности двигателя производится по данным Приложения 6 [24].

Контрольные вопросы

• Как проводится расчет длины рабочего хода при обработке нескольких деталей?
• Какие подачи при фрезеровании определяют в процессе расчета режимов резания и в каких единицах?
• Расскажите о порядке расчета скорости резания при фрезеровании.
• Приведите формулу для определения мощности резания при фрезеровании.
• Расскажите о встречном и попутном фрезеровании. Перечислите преимущества и недостатки этих процессов.