Практ. работы по ТКМ

28

Таблица 7 – Скорости резания V, м/мин, при фрезеровании чугуна

29

Таблица 8 – Поправочные коэффициенты на скорость резания для различных условий работы при фрезеровании стали

В зависимости от обрабатываемого металла К2

В зависимости от периода стойкости Т К3

30

Таблица 9 – Поправочные коэффициенты на скорость резания для измененных условий работы при фрезеровании серого чугуна

В зависимости от твердости чугуна и состояния обрабатываемой поверхности К2

31

Таблица 11 – Значения коэффициента Е в формуле определения мощности резания при фрезеровании

32

5 Пример выполнения работы. На горизонтально-фрезерном станке производят фрезерование плоской поверхности шириной В = 75 мм и длиной L = 300 мм; припуск на обработку h = 3 мм. Обрабатываемый материал - сталь 40Х сВ = 680 МПа; заготовка - поковка. Обработка предварительная; охлаждение эмульсией.

Эскиз обработки

Необходимо выбрать режущий инструмент: назначить режим резания с использованием таблиц нормативов и справочной литературы, подобрать станок по габаритам заготовки и по требуемой мощности на резание.

Решение:

1 Выбираем тип фрезы и устанавливаем ее геометрические элементы в соответствии с таблицей 1. Принимаем цилиндрическую фрезу из быстрорежущей стали Р18. При работе с глубиной резания до 5 мм применяют в основном цилиндрические фрезы диаметром 100 мм. Для данного случая при снятии припуска за один рабочий ход целесообразно применять стандартную фрезу диаметром D = 80 мм с числом зубьев z = 10.

2 Назначаем режим резания.

-Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один рабочий ход; следовательно, t = h = 3 мм.

-Назначаем подачу на зуб фрезы. В соответствии с таблицей 4 принимаем Sz

=0,2 мм/зуб.

-Назначаем период стойкости фрезы. В соответствии с таблицей 8 – для цилиндрической фрезы с Dф = 80 мм из стали Р18 рекомендуется период стойкости Т

=100 мин. Допускаемый износ зубьев фрезы по задней поверхности h3 = 0,6 мм.

-Определяем скорость главного движения резанияV, допускаемую режущи-

ми свойствами фрезы. Для Dф = 80 мм, В = 75 мм, t = 3 мм, Sz = 0,2 мм/зуб, Vнорм = 33 м/мин (таблица 6). Учитываем поправочные коэффициенты на скорость; К1 =

1,4 (таблица 6).

Поправочный коэффициент К2 в зависимости от группы и механической характеристики стали (таблица 8): для стали 40Х, В = 680 МПа; К2 0,9 ;

33

Vф Vнорм K1 K2 33 1,4 0,9 41,5 м/мин.

Соответствующая этой скорости теоретическая частота вращения шпинделя:

где Е=0,08 – величина, определяемая по таблице 11 с учетом подачи на зуб Sz = 0,2 мм/зуб и отношения Dф / t, где Dф – диаметр цилиндрической фрезы (Dф = 80 мм), глубина резания t=3 мм;

Vф - фактическая скорость вращения фрезы (Vф = 41,5 м/мин); Bmax – максимальная ширина фрезерования (Bmax = 75 мм); Zи – число зубьев фрезы (Zи = 10);

K1 - поправочный коэффициент по мощности в зависимости от твердости обрабатываемого материала, равный 1 (таблица 7);

K2 – поправочный коэффициент по мощности в зависимости от скорости резания Vв, равный 1 (таблица 8).

С учетом коэффициента 0,8 мощность на приводе будет:

Nпр N0,8рез 2,490,8 3,12 кВт.

Из приложения А выбираем горизонтально-фрезерный станок 6Т82Г, габариты стола 1250 320 мм. Продольное перемещение заготовки 800 мм. Мощность привода шпинделя Nст = 7,5 кВт. Расчетное значение мощности:

Nпр Nст 3,12 7,5 кВт.

С учетом запаса мощности Nпр корректируем частоту вращения шпинделя по паспортным данным станка, принимаем nq = 200 мин-1 для более производительной обработки.

Действительная скорость резания Vф

Vф D nq 3,14 80 200 50,24 м/мин. 1000 1000

Фактическая мощность на резание

Определяем скорость движения подачи

SM Sz z nq 0,210 200 400 мм/мин.

Эта величина совпадает с паспортными данными станка. Мощность станка 6Т82Г будет не загружена поэтому экономически целесообразно принять другой станок 6Р81Г, с установленной мощностью Nст = 5,5 кВт и размерами стола

1000 250 мм.

35

7 Методические указания к выполнению работы № 2-2 «Выбор металлорежущего станка, инструментов и режимов резания при фрезеровании шпоночного паза»

7.1Выбор инструмента и схем фрезерования прямоугольных пазов и канавок

Обработка прямоугольных пазов и канавок осуществляется дисковыми, концевыми и шпоночными фрезами.

Сквозные прямоугольные пазы чаще всего фрезеруют дисковой трехсторонней фрезой (рисунок 2); применяют и концевые фрезы. При этом ширина дисковой фрезы или диаметр концевой фрезы должны соответствовать ширине фрезеруемого паза с допускаемыми отклонениями.

B

Рисунок 2 – Фрезерование открытого (сквозного) шпоночного паза трѐхсторонней дисковой фрезой

Так как трехсторонние дисковые фрезы изготовляют с остроконечными зубьями, то после последующей переточки торцовых зубьев ширина фрезы уменьшится, и, следовательно, после заточки она уже будет непригодной для фрезерования прямоугольного паза в следующей партии деталей. При крупносерийном производстве однотипных валов для сохранения необходимой ширины трехсторонних дисковых фрез после переточки их изготовляют составными с перекрывающими друг друга зубьями, что позволяет регулировать их размер.

При применении концевых фрез обработка точных пазов возможна только новой фрезой. В другом случае используются патроны для закрепления концевых фрез, позволяющие устанавливать фрезу с регулируемым эксцентриситетом по отношению к шпинделю.

Закрытые (несквозные) прямоугольные пазы фрезеруются концевыми фре-

зами на вертикально-фрезерном станке. После установки заготовки (на параллельных подкладках в тисках) вначале вручную перемещают стол с деталью (или фрезу) так, чтобы фреза врезалась на небольшую глубину резания.

36

Затем включают продольную подачу Sпр в прямом и обратном направлениях, постепенно углубляя фрезу в конце каждого двойного хода на необходимую глубину паза t, мм.

Точные по размерам и расположению шпоночные канавки в валах обрабатываются специальными шпоночными фрезами. Исключение составляют открытые шпоночные канавки, которые обычно фрезеруются мерной трехсторонней дисковой фрезой.

Канавки под врезные призматические шпонки фрезеруют на шпоночно-

фрезерных станках с маятниковой продольной подачей Sпр (рисунок 3 (а)). В этом случае фрезеруемый вал неподвижен, а шпиндель станка кроме вращательного совершает также возвратно-поступательное маятниковое движение вдоль оси детали (возможно маятниковое движение стола с заготовкой, относительно вращающейся фрезы).

Рисунок 3 – Фрезерование шпоночных канавок шпоночной (а) и хвостовой шпоночной (б) фрезами

Фрезерование канавки производится за несколько проходов. Длина хода маятникового движения регулируется и должна быть равна длине шпоночной канавки за вычетом диаметра фрезы.

При обработке врезных (закрытых) шпоночных канавок применяют двузубые шпоночные фрезы, зубья которых с торца заточены на обратный конус (т. е. не наружу, как у сверла, а наоборот, в тело инструмента). Работают эти фрезы при осевой подаче. Подают фрезу на глубину до 0,4 мм, включают продольный ход стола и в конце хода вновь включают вертикальную подачу на указанную величину, а затем продольный ход стола в обратном направлении и далее ведут обработку по маятниковому циклу.

Фрезерование шпоночных канавок под сегментные шпонки осуществляется специальными хвостовыми шпоночными фрезами (рисунок 3, б) преимущественно на горизонтально-фрезерных станках при вертикальной подаче DSв.

Режимы резания при фрезеровании пазов и канавок рассчитывают по приведѐнным ранее формулам (1) – (7).

37

Таблица 12 – Фрезы шпоночные по ГОСТ 9140 (с коническим хвостовиком)

Размеры в мм

нения