1.2 Разработка схемы установки заготовки

Согласно предварительному расчёту, представленному в пункте 1.1, погрешность базирования не превышает половины допуска на диаметр шейки.

Поэтому примем схему установки, показанную на рис.1.2 Заготовка устанавливается на призмы шейками Æ30 и Æ28 мм, обработка ведётся при вертикально расположенной оси вращения фрезы.

Схема установки заготовки

Рис.1.2

1.3 Расчёт силы резания.

Учитывая рекомендации [1] примем следующие параметры обработки:

По таблице 36 [1, 285] определяем подачу на зуб S_z= 0,01 мм/зуб.

Рассчитываем скорость резания по формуле:

(1.2)

где D - диаметр фрезы;

Т - период стойкости;

t - глубина фрезерования;

S_z - подача на зуб;

В - ширина фрезерования;

Z - число зубьев фрезы;

K_v - общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

К_v= К_мv* К_пv* К_иv (1.3)

где K_MV - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала [1, 262] ;

K_ПV - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

K_ИV - коэффициент, учитывающий материал инструмента.

Используя табл.1, 5, 6 [1, 262-263] получим:

К_v= К_мv* К_пv* К_иv = 1*0,9*1=0,9.

Используя табл.39 и 40 [1, 286-290] найдём значения коэффициентов и показатели степени в формуле (1.2):

Частоту вращения фрезы найдём по формуле:

(1.4)

,

Ближайшая стандартная частота по паспорту станка n_ст=250об/мин, ввиду этого скорректируем значение скорости:

(1.5)

Определим окружную силу при фрезеровании по формуле:

(1.6)

По табл.9 [1, 264] определим, что К_мр=1

Используя табл.41 [1, 291] найдём значения коэффициентов и показатели степени в формуле (1.5):

Величины остальных составляющих силы резания найдём через окружную силу, используя табл.42.

Горизонтальная сила (подачи) P_h=0,4*P_z =139 Н.

Вертикальная сила P_v=0,9*P_z =314 Н.

Радиальная сила P_y=0,4*P_z =139 Н.

Осевая сила P_x=0,55*P_z =192 Н.

1.4 Расчет усилия зажима заготовки

На рис.1.3 представлена схема силового взаимодействия фрезы, заготовки и приспособления при обработке размера ø28R6.Схема зажима заготовки

Рис.1.3

Как видно из рисунка 1.3, сила подачи P_h стремится сдвинуть заготовку с призм, но этому препятствуют силы трения Т и Т₁, возникающие на зажимаемой шейке вала и на рабочей поверхности призм.

Из уравнения равновесия сил определим величину усилия зажима [6]:

= (1.7)

где f и f₁ - коэффициенты трения в местах приложения усилия W и на призмах. К - коэффициент запаса, в свою очередь находится по формуле:

К=К₀* К₁* К₂* К₃, (1.8)

где К₀ - гарантированный коэффициент запаса, равный 1,5. К₁ - коэффициент, учитывающий вид технологической базы, для чистовых баз, как в данном случае, К₁=1. К₂ - коэффициент, учитывающий увеличение сил резания вследствие затупления режущего инструмента, при фрезеровании чугуна и стали К₂=1,2. К₃ - коэффициент, учитывающий прерывистость резания, при фрезеровании К₃=1,3.

К=1,5*1*1,2*1,3=2,34