5. Расчет режимов резания

Фрезерование

Материал заготовки - АК4 – 1 ч. ОСТ1 90073-85

Припуск на обработку – 2,0 мм.

Обработку производим на станке Mazak VARIAXIS 630-5XПТ

Выбор инструмента: выбираем торцовую фрезу D = 32 мм; Z = 10 мм.

Назначаем режимы резания:

1 Устанавливаем глубину резания t = 2 мм.

2 Назначаем подачу на один зуб фрезы. Для обеспечения шероховатости

Ra = 6,3 рекомендуемая подача S₀=0,6 – 0,7 мм/об. Принимаем среднее значение S₀= 0,1 мм/об. Тогда подача на зуб фрезы определяется по формуле:

S _z= S₀/Z,

где Z - число зубьев фрезы;

S _z= 0, 1/10 = 0, 25 мм/об.

3 Скорость резания

,

где С_v, x, m, y, u, q, p – постоянная и показатели степени;

D – диаметр инструмента, мм;

Т – период стойкости инструмента, мин;

t – глубина фрезерования, мм;

S_Z – подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

Z – количество зубьев у инструмента;

– общий поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания.

где K_MV – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки; K_ИV – коэффициент материала инструмента;

K_ПV – коэффициент состояния поверхности. ([1], таб.4,5,6 с. 263)

K_MV – 0, 8;

K_ИV – 1; K_ПV – 0,8.

К_nv= 0,8 ^. 2,7 ^. 0,8 = 0,64.

C_V=185,5; m=0,33; x=0,3; y=0,2; q=0,45; u = 0,2; р = 0,1. ([1], таб.39 с. 289). Т=120 мин;

м/мин.

4 Определение частоты вращения фрезы:

5 Фактическая частота вращения n_ф=1800 мин^-1.

6 Фактическая скорость резания:

7 Величину окружной силы резания при фрезеровании рассчитываем по формуле:

,

где D – диаметр инструмента, мм;

t – глубина фрезерования, мм;

S_Z – подача на зуб, мм/зуб; В – ширина фрезерования, мм;

Z – количество зубьев у инструмента;

n – число оборотов фрезы в минуту,

К_р – поправочный коэффициент на силу резания.

C_р = 22,6; q=0,86; x = 0,86; y = 0,72; u = 1; K_мр= 1([1], таб.41 с. 291)

где Р_h – горизонтальная составляющая силы резания;

где Р_V – вертикальная составляющая силы резания;

где Р_y – радиальная составляющая силы резания;

где Р_Х – осевая составляющая силы резания.

8 Мощность резания, кВт

2.1.6 Силовой расчет приспособления

При разработке силовой схемы практически реализуют идею конструкции приспособления. На этом этапе учитывают взаимодействие всех деталей устройства. Решают комплекс взаимосвязей: заготовка – установочные элементы приспособления; заготовка – зажимные элементы; зажимные элементы – зажимные механизмы – силовой привод. Расположение элементов приспособления определяет форму и размеры корпуса. После проработки схемы приспособления к заготовке прикладывают действующие на нее силы резания, силы зажима и реакции опор. Записывают условия равновесия сил, определяют силы закрепления и усилия на различных звеньях приспособления.

Разрабатываем силовую схему

Рис. 2.15 – Схема закрепления заготовки

где F_Р =607Н – сила резания

F_ц =800Н – усилие на штоке пневмоцилиндра

F_з– усилие зажатия заготовки F_з = F_ц

Наибольшее усилие резания возникает в точке А при фрезеровании торца в размер 60 мм

Условие равновесия заготовки определяем из уравнения моментов

М _р < М _з

Где М _з = F_з·l2;

М _р = F_р·l2 ;

l1 = 15 мм;

l2 = 30 мм.

Определяем крутящие моменты, действующие на заготовку:

М _р = 607·15 =9105 < М _з = 800 ·30 = 24000 Н.мм;

9105 Нм <24000 Н.м.

Действующее усилие зажатия заготовки превышает усилие резания, что обеспечивает гарантированное закрепление заготовки.