17. Элементы резания и размеры срезаемого слоя

Движением резания при фрезеровании является вращательное движение фрезы. Если фреза совершает n об/мин, то скорость реза­ния .

Перемещение детали по касательной к окружности фрезы являет­ся движением подачи. Различают подачи:

S_Z - подача на зуб, мм/зуб;

S₀ - подача на оборот, мм/об;

s_m - минутная подача, мм/мин.

Они связаны между собой зависи­мостями: S_M = S₀ n = S_Z Z n

С детали удаляется слой матери­ала, характеризуемый размерами:

t - глубина фрезерования, мм; В - ширина фрезерования, мм.

Периодически повторяющиеся чередования рабочего и холостого циклов зуба фрезы являются первой характерной особенностью фрезерования.

Длительность рабочего хода характеризуется величиной угла _М, называемым максимальным углом контакта .

Обычно _М <20...25°. Мгновенное положение точки лезвия на поверхности резания можно определить мгновенным углом контак­та , изменяющемся от 0 до _М. Можно найти a = S_Z sin , где а - мгновенная толщина срезаемого слоя. Величина а изменяется от 0 до мак­симальной величины а_max = S_Z sin . Переменность величины толщины срезаемого слоя - вторая особенность фрезерования.

Обычно окружная составляющая силы резания при фрезеровании P_Z считается пропорциональной суммарной площади срезаемого слоя P_Z = С_РZ F_, а составляющие Р_X и Р_Y определяются постоянными относительно P_Z. Стабильность проведения процесса фрезерования и получение заданного качества обрабатываемой поверхности обеспечивается постоянством P_Z во времени. На развертке поверхности резания видно, что процесс резания можно представить как относительное (осевое) смещение работающих участков зубьев фрезы по поверхности резания. При этом в определенном промежутке времени участок контакта зуба с припуском будет иметь постоянные параметры b_i - ширину и a_i - толщину срезаемого слоя. Изменение данных параметров возможно только на участках входа и выхода зуба из контакта с припуском. Колебание b_i и a_i на этих участках обеспечит изменение силы резания P_Z и соответственно неравномерность процесса фрезерования. Если на данных участках обеспечить постоянными суммарные параметры b_i и a_i, то процесс резания будет равномерным. Это возможно, если в осевом направлении конечная точка зуба, входящего в припуск будет совпадать с начальной точкой зуба, выходящего из контакта с припуском. То есть осевой шаг зубьев фрезы Т₀ должен быть кратен ширине поверхности резания В

В / Т₀ = N, где N - целое число.

В случае заданных параметров детали В и фрезы Z_ф и D_ф можно за счет рациональной величины угла наклона зуба  обеспечить условия равномерного фрезерования

, откуда

18. Конструктивные и геометрические параметры торцовых фрез. Элементы резания и размеры срезаемого слоя

Торцовая фреза представляет собой корпус, в котором установлены отдельные зубья, оснащенные пластинками из твёрдо­го сплава. Диаметр торцовой фрезы выбирается в зависимости от ширины фрезеруемой детали: D = (1.4...1.5) В.

Режущие лезвия: главное, переходное (f₀), вспомогательное. На торцовых фрезах принимают:  = 45...90°, ^{/ =}  / 2, ₁ = 5° — это углы в плане.  = f( _В, НВ) - передний угол, он равен при обработке стали  = - (5...15°), при обработке чугуна  = 0...10°, задний угол  = 12...15°. Главное лезвие наклоняют под положительным углом : при об­работке стали = + (10...15°), при обработке чугуна  = + (5...10°).

Размеры срезаемого слоя при фрезеровании торцовыми фрезами.

Скорость резания и подачи при торцовом фрезеровании определя­ются по тем же формулам, что и при фрезеровании осевыми фрезами. Но торцовое фрезерование - процесс несвободного резания, поэтому ширина срезаемого слоя b не равна ширине фрезерования В.

Мгновенный угол контакта  при торцовом фрезеровании отсчитывается от положения диаметра фрезы, перпендикулярного к нап­равлению движения подачи, он переменен. Максимальный угол кон­такта _m определяется по формуле:

Поперечное сечение срезаемого слоя - параллелограмм с толщи­ной а и шириной b. Толщина срезаемого слоя: ,

следовательно, при  = 90°; a = a _max = S_Z sin - по мере про­движения зуба по поверхности резания, толщина a изменяется от минимальной в точке входа зуба до максимальной при  = 90° и опять до минимальной в точке выхода.

В отличие от осевых фрез ширина срезаемого слоя остаётся пос­тоянной: .

Площадь поперечного сечения слоя, срезаемого одним зубом F=ab= S_Z t sin по мере продвижения по поверхности резания, изменяется по такому же закону, что и толщина срезаемого слоя.