1.4. Определение режимов резания при фрезеровании

Определим режимы резания для чернового фрезерования плоской поверхности на фрезерном станке в следующей последовательности:

Глубину резания t, мм, определяют в зависимости от типа применяемой фрезы, конфигурации обрабатываемой поверхности и от вида оборудования.

Назначить подачу S, мм/об

При фрезеровании различают подачу на один зуб S_z, мм/зуб, подачу на один оборот фрезы S и подачу минутную S_м, мм/мин, которые находятся в следующем соотношении:

,

где n – частота вращения фрезы, мин^-1;

z – число зубьев фрезы.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является величина подачи на один зуб S_z, значение которой для различных фрез и условий резания приведены в справочниках.

Выбрать модель фрезерного станка, на котором будет выполняться фрезерование, с учетом заданной мощности станка.

Рассчитать теоретическую скорость резания V_Д, м/мин, допускаемую режущими свойствами фрезы по формуле:

,

где D – диаметр фрезы, мм;

S_z – подача, мм/зуб;

t – глубина обработки, мм;

В – ширина обработки, мм;

z – число зубьев фрезы;

С_v, q,m, x,у,и,р – коэффициенты, значения которых определяются по справочнику;

Т – период стойкости инструмента, мин, определяется по справочнику;

К_v – поправочный коэффициент на скорость, учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле:

,

где K_mv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, определяется по справочнику;

K_nv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (по справочнику);

K_иv – коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента (по справочнику).

Определить и скорректировать частоту вращения фрезы n, мин^-1,

где V_Д – действительная скорость резания, рассчитанная по формуле раньше, м/мин;

D – диаметр заготовки, мм;

Найденную расчетную частоту вращения шпинделя n_р скорректировать по паспорту станка, выбранного ранее: принять частоту вращения шпинделя n, имеющуюся на станке, ближайшую меньшую.

Рассчитать фактическую скорость резания V,м/мин.

,

где D – диаметр заготовки, мм;

n – частота вращения шпинделя, имеющаяся на станке,мин^-1

Определить величину минутной подачи S_м, мм/мин:

,

и скорректировать значение полученной подачи S_м по паспортным данным выбранного станка. С учетом откорректированного значения S_м скорректировать значение подачи S_z, мм/зуб:

,

где n – частота вращения фрезы, имеющаяся на станке, мин^-1;

z – число зубьев фрезы.

Определить главную составляющую силы резания при фрезеровании – окружную силу Р_z, Н, по формуле:

,

где D – диаметр фрезы, мм;

S_z – подача, мм/зуб;

t – глубина обработки, мм;

В – ширина обработки, мм;

z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы, имеющаяся на станке,мин^-1.

С_p,q,m, x,у,и,w – коэффициенты, значения которых определяются по справочнику;

K_mp – поправочный коэффициент (по справочнику)

Рассчитать крутящий момент на шпинделе М_кр, Нм:

,

где D – диаметр фрезы, мм;

Р_z – главная составляющая сила резания при фрезеровании, Н

Определить мощность резания Np, кВт, по формуле:

,

где Pz – главная составляющая силы резания, Н;

V – фактическая скорость резания, м/мин.

Полученное значение мощности резания N_p сравнивнить с мощностью электродвигателя выбранного станка N, с учетом коэффициента полезного действия электродвигателя :

В случае если не выполняется данное условие, необходимо перейти к меньшему значению частоты вращения шпинделя n и повторно выполнить расчеты.

Определить основное время Т₀, мин:

,

где S_м – минутная подача, мм/мин;

L – длина хода режущего инструмента (рис.9.4), мм:

,

где – длина обработки, мм;

, – длина врезания и длина перебега, мм:

(для цилиндрических фрез);

(для торцовых фрез),

где D – диаметр фрезы, мм;

В – ширина обработки, мм

Рисунок 4. Схема обработки цилиндрической фрезой

107