Розрахунок режимів різання при фрезеруванні

Мета роботи:	Навчитися розраховувати режими різання при фрезеруванні та користуватися літературою
Зміст роботи:	Розрахувати та визначити за допомогою таблиць режими різання при фрезеруванні та навчитися користуватися літературою.
Література:	1. ²Общестроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках², часть 1, Машгиз, 1974 г.
	2. ²Справочник технолога-машиностроителя², том 2, под ред. Косиловой, Машиностроение, 1985 г.
	3. ²Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту², Нефедов Н.А., Машиностроение, 1990 г.

Робота виконується за наступним планом:

1. На схемі вказується обробка заготовки з вписаною деталлю зі схематичним вказанням місця та методу кріплення. Вказуються необхідні розміри (довжина, ширина, висота заготовки та оброблюємої деталі) та вказується шорсткість обробки. Стрілками показати направлення головного руху та руху подачі.

2. Вибирається фреза та вказуються її геометричні параметри по [1]

Матеріал ріжучої частини фрези вибирають по ([1], пр.1, ст.354).

Діаметр торцевої фрези вибирають в залежності від ширини фрезеруємої поверхні В;

D=1,6×В, мм

Геометричні параметри фрез вибирають по ([1], пр.2, ст.366-369) та ([2], ст.14).

3. Назначаємо період стійкості фрези по ([1], таб.2, ст.203). Допустиме зношування зубців по задній поверхні ([1], пр.3, ст.372).

4. Назначаємо режими різання.

4.1 Задається глибина різання

4.2. Назначається подача

При попередньому фрезеруванні призначається подача на зуб фрези, а при остаточному – на один оборот фрези.

Доцільно використовувати “зміщену” фрезерування, т.я. їм створюється найбільш сприйятливі умови врізання зубів фрези в обробляєму заготовку, що дозволяє збільшити порівняно з симетричним приблизно в 2 рази.

4.3. Визначається швидкість різання, яка допускається ріжучими властивостями фрези:

, м/хв~м/с

Величини постійної С_v та показників степеней приведені в таблиці 39, ст.286-290 [2]

Загальний поправочний коефіцієнт на швидкість різання, враховуючий умови різання, які відрізняються від табличних:

K_v=K_мv×K_nv×K_uv

де K_мv – коефіцієнт, який враховує якість матеріалу ([2], таб.1-4).

K_nv - коефіцієнт, який враховує стан поверхні заготовки ([2], таб.5).

K_uv – коефіцієнт, який враховує інструментальний матеріал ([2], таб.6).

4.4. Визначається частота обертання шпинделя, відповідно даній швидкості різання:

об/хв

Коректуємо частоту обертання по верстату та встановлюємо дійсну частоту обертання

n_д, об/хв

4.5. Визначаємо дійсну швидкість різання:

м/хв~м/с

4.6. Знаходимо хвилину подачу:

S_x=S_z×z×n_д мм/хв

де n – частота обертання фрези

z – число зубців

S_z – подача на один зуб.

Корегується хвилинна подача по верстату та встановлюється дійсне значення хвилинної подачі.

Визначається дійсне значення на зуб фрези:

, мм/зуб

4.7. Визначається колова сила різання:

де z – число зубців

n – частота фрези, об/хв

Значення постійної С_р та показників ступеня в табл. 41, ст. 291 [2]

Коефіцієнт К_р залежить тільки від якості оброблюємого матеріалу, який виражається коефіцієнтом К_мр, для сталі і чавуну по табл.9 [2], а для мідних і алюмінієвих сплавів по табл.10 [2].

4.8. Визначається потужність на різання:

, кВт

Потрібно, щоб N_різ£N_шп=N_дв×h

5. Визначається основний час:

, хв

де L – довжина обробки в мм

y – врізання фрези в мм

y=0,3×D – при “зміщеному” торцевому фрезеруванні

– при попередньому торцевому фрезеруванні

- при циліндричному фрезеруванні

- при фрезеруванні кінцевою фрезою

D - перебіг фрези в мм; D=1¸5 мм

Приклад

На вертикально-фрезерному верстаті 6Р13 виконується торцеве фрезерування плоскої поверхні шириною В=70 мм, довжиною l=600 мм, припуск на обробку h=3,7 мм

Обробляючий матеріал – сталь 45 з границею міцності s=670 МПа (67 кгс/мм²); заготовка – поковка.

Обробка попередня; параметр шорсткості .

Ескіз обробки на мал. 1

Необхідно: вибрати ріжучий інструмент, Назначити режим різання з використанням таблиць нормативів, визначити основний час.

Розв’язок

I. Вибираємо фрезу та встановлюємо її геометричні параметри:

1. Приймаємо торцеву фрезу зі вставними призматичними зубцями, з пластинами із твердого сплаву Т15К6 (пр.1, ст.354, [1]). Діаметр D торцевої фрези вибирають від ширини фрезеруємої поверхні В; D=1,6×В мм. D=1,6×70=112 мм. Приймаємо по картці 109 (210-211) стандартну фрезу діаметром D=110мм з числом зубців z=4.

2. Визначаємо геометричні параметри фрези (пр.2, ст.366): j=45¸90°; приймаємо j=60°. Решту геометричних параметрів вибираємо по [2] a=12° (при чорновому фрезеруванні товщини зрізу а>0,08 мм)

II. Назначаємо режим різання:

1. Встановлюємо глибину різання. Припуск знімаємо за один прохід t=h=3,7 мм.

2. Назначаємо подачу на зуб фрези. Для сталі, твердого сплаву Т15К6, потужність верстату 6М13И N_дв=10 кВт, при фрезеруванні по її схемі (“зміщене фрезерування”) S_z=0,18¸0,22 мм/зуб.

Приймаємо S_z=0,2 мм/зуб. В ескізі обробки показана “зміщена” установка фрези.

Поправочний коефіцієнт на подачу, так як кут j=60°. Подача не змінюється і тому S_z=0,2 мм/зуб

3. Назначаємо період стійкості фрези по табл.2, ст203-204. Період стійкості Т=180 хв. Знос зубів по задній поверхні h_z=1,2 мм (пр.3, ст.372).

4. Визначаємо швидкість різання по карті 109, с. 210-211. Табличне значення швидкості різання для D=110 мм, z=4, t до 5 мм та S_z до 0,24 мм/зуб; v_табл=194 м/хв.

Враховуємо поправочні коефіцієнти на швидкість для сталі з s=67 кгс/мм² К_мv=1,12. Для чорнової обробки поковки К_nv=0,9, К_uv=1.

v₂=v_табл×К_мv×K_nv×K_uv=195,5 м/хв~м/с

5. Частота обертання шпинделю:

об/хв

Коректуємо частоту обертання по верстату та встановлюємо дійсну частоту обертання

n_д=500, об/хв

6. Визначаємо дійсну швидкість різання:

м/хв~2,88 м/с

7. Знаходимо хвилину подачу:

S_x=S_z×z×n_д=400 мм/хв

Коректуємо хвилинну подачу: S_x=400 мм/хв

8. Визначається потужність на різання (карта ІІІ, ст.214-215, [1]):

N_табл=6,3 кВт

Враховуємо поправочні коефіцієнти на потужність:

К_yN =1; К_gN =1

N_різ= N_табл× К_yN× К_gN=6кВт

9. Перевіряємо достатність потужності приводу верстату

Потрібно, щоб N_різ£N_шп=N_дв×h

N_дв=10 кВт, а h=0,8

N_шп=10×0,8=8,0 кВт

Обробка можлива 6,0£8,0

ІІІ. Визначаємо основний час:

, хв

y=0,3×D=0,3×110=33 мм, – при “зміщеному” торцьово му фрезеруванні

Приймаємо D=3 мм

Тоді L=600+33+3=636 мм

хв

ЗАВДАННЯ