Практ. работы по ТКМ

19

4 кВт; КПД станка = 0,75. Частота вращения шпинделя, мин-1: 12,5 – 1600. Продольная подача, мм/об.: 0,08–1,9. Поперечная подача, мм/об.: 0,04–0,95.

Практическая работа № 2 «Выбор станков, инструмента и расчета режимов резания

при фрезеровании»

1 Цель работы – приобретение навыков по выбору станков, инструмента и режимов резания при фрезеровании, ознакомление с нормативной и справочной литературой.

Данная работа состоит из двух частей, в первой части выбираются станки, инструмент и режимы резания при фрезеровании плоских поверхностей, во второй части при фрезеровании шпоночного паза.

2 Последовательность и содержание работ №№ 1 и 2

2.1В соответствии с исходными данными по вариантам (таблицы 4 и 5) выбрать: материал и геометрические параметры инструмента; тип фрезерного станка (горизонтальный или вертикальный). Нарисовать схему обработки.

2.2Рассчитать режимы резания: подачу sм; скорость резания Vф; частоту вращения фрезы nф и мощность на резание Nрез. Уточнить выбор типоразмера фрезерного станка с учѐтом мощности на резание.

2.3Рассчитать основное технологическое время Т0.

2.4Произвести настройку фрезерного станка в соответствии с выбранными значениями: sм; nф.

3 Оформление отчѐта

Отчѐт по каждой работе оформляется на листах формата А4 и должен содержать:

–наименование и цель работы;

–таблицу с исходными данными по своему варианту;

–характеристику выбранного инструмента и его основные размеры;

–схему обработки с указанием размеров заготовки, направления рабочих движений инструмента и заготовки;

–расчѐты режимов резания и основного технологического времени.

4 Методические указания к выполнению работы № 2 «Выбор режимов резания при фрезеровании плоских поверхностей»

4.1 Выбор инструмента для фрезерования плоских поверхностей

Инструмент при фрезеровании открытых плоскостей выбирают: с учѐтом размера обрабатываемых поверхностей по ширине В и по длине L, вида обработки (черновая, получистовая, чистовая); материала заготовки. Например, цилиндриче-

20

ские фрезы по ГОСТ 3752 из стали Р9, Р18 предназначены для обработки открытых плоскостей шириной 35 – 150 мм (таблица 1), причѐм первый тип фрез с большим числом мелких зубьев предназначен для чистовой обработки.

Фрезы торцевые насадные со вставными ножами по ГОСТ 9473, оснащѐнные пластинками из твѐрдых сплавов, предназначены для обработки открытых и сопряжѐнных поверхностей шириной до 250 мм (таблица 2).

При выборе типа фрезы необходимо учитывать, что торцевое фрезерование имеет преимущество по сравнению с цилиндрическим по производительности, плавности резания и стойкости.

Материал режущей части фрез выбирают с учѐтом материала обрабатываемой заготовки, например, обработка чугуна с коркой из отбеленного слоя пластинками из твѐрдого сплава ВК6, ВК8, обработка высокопрочной стали пластинами Т15К6.

Таблица 1 – Фрезы цилиндрические с мелким (тип 1) и крупным (тип 2) зубом по ГОСТ 3752

21

Таблица 2 – Фрезы торцевые насадные со вставными ножами, оснащѐнные твѐрдым сплавом по ГОСТ 9473

Размеры в мм

4.2Выбор типа фрезерного станка

Фрезерование является более высокопроизводительным за счет обработки

22

многолезвийным режущим инструментом (фрезой) за счет обработки на токарных станках.

При выборе типа станка учитывают, что цилиндрическими фрезами обработка плоскостей осуществляется на горизонтально-фрезерных станках, а торцевыми фрезами на вертикально-фрезерных и горизонтально-фрезерных станках. На рисунке 1, а показана схема обработки плоскости цилиндрической фрезой на гори- зонтально-фрезерном станке, на рисунке 1, б схема обработки плоскости торцевой фрезой на вертикально-фрезерном станке.

При выборе типоразмера станка, учитывают: габариты заготовки и стола; диаметры оправок на которые устанавливается фреза; установленную мощность привода.

23

Рисунок 1 – Схемы обработки плоской поверхности цилиндрической (а) и торцевой (б) фрезами

4.3Режим резания при фрезеровании

Подачи при фрезеровании выбирают: на один зуб фрезы – sz, мм, на один оборот фрезы – s0, мм/об, в одну минуту – sм, мм/мин. Эти подачи связаны между собой следующими формулами:

где nф – число оборотов фрезы в минуту, мин-1; z – число зубьев фрезы.

Допустимые подачи на зуб sz, мм, приведены в таблицах 4 и 5. Допустимые скорости резания v, мм, приведены в таблицах 6 и 7.

При условиях, отличающихся от указанных в таблицах, скорость резания V определяется по формуле

где Vтабл – скорость резания по таблицам 6 и 7;

К1 – поправочный коэффициент, учитывающий вид фрезерования, отношение диаметра фрезы D к глубине резания t и ширине фрезерования В (таблицы 6 и

7);

К2 – поправочный коэффициент в зависимости от обрабатываемого материала (таблица 8);

К3 – поправочный коэффициент в зависимости от выбранной стойкости фрезы (таблицы 9 и 10).

Расчѐтная частота вращения фрезы:

где V – допустимая скорость резания для данных условий обработки.

Принятые обозначения глубины t и ширины В фрезерования для различных типов фрез даны на рисунке 1.

Стойкость фрезы – время ее работы до затупления – Т, мин. Периоды стойкости фрез в зависимости от их типа и диаметра даны в таблице 10.

При назначении режимов резания по таблицам необходимо учитывать следующее:

1 Большие значения подач следует применять при жестких станках, деталях и оснастке, меньше – при невысокой жесткости, системы СПИД (станок – приспособление – инструмент – деталь).

2При чистовой обработке стали подачи принимать до 0,1 мм/зуб.

3При чистовой обработке заготовки из чугуна фрезами, не имеющими зачистных ножей, подачи принимать до 0,12 мм/зуб.

4Обработка стали быстрорежущими фрезами ведется с охлаждением 3-5%- ным водным раствором эмульсии при расходе 10-20 л в мин. При работе по литейному чугуну без корки быстрорежущими фрезами, по стали и литейному чугуну фрезами, оснащенными твердым сплавом, охлаждение не применяется.

Мощность резания Для торцевых и дисковых двухсторонних фрез

для дисковых трехсторонних, цилиндрических, концевых (для обработки полостей), радиусных, прорезных и угловых фрез

таблице 11; V – скорость резания в м/мин, определяемая по таблицам 6 и 7 в зависимости от параметров размера обрабатываемых поверхностей (t или В в мм) в зависимости от типа выбранной фрезы и подачи на зуб фрезы Sz в мм; t – глубина резания в мм; Вmax – максимальная ширина фрезерования в мм; ZИ – число зубьев фрезы; К1 – коэффициент, зависящий от типа фрезы, инструментального материла

зависящий от твердости обрабатываемого металла и инструментального материа-

25

Таблица 4 – Подачи на зуб sz , мм/зуб, при фрезеровании стали

26

Таблица 5 – Подачи на зуб sz, мм/зуб, при фрезеровании чугуна

27

Таблица 6 – Скорости резания V, м/мин, при фрезеровании стали