10.5 Расчёт основного машинного времени при фрезеровании

При фрезеровании для расчёта основного машинного времени t_h применяется общее уравнение:

(16)

где t_h - основное машинное время [мин];

L - общее перемещение при обработке [мм];

i - число резов;

vf - скорость подачи [мм/мин];

f - подача [мм/об];

n - частота вращения [об/мин].

Перемещение при обработке L, а также врезание и длина перебега определяются в зависимости от способа фрезерования (торцовое или периферийное фрезерование).

Торцовое фрезерование

Для перемещения при обработке L действительно следующее:

L = I + 2Z_i +I_a +I_u (17)

где Z_l - припуск на обработку [мм];

I_a - врезание [мм];

l_u - длина перебега [мм];

I - длина заготовки [мм].

Врезание и длина перебега при симметричном торцовом фрезеровании. Условия обработки при симметричном торцовом фрезеровании (ось фрезы совпадает с плоскостью симметрии заготовки) показаны на рисунки 10.12.

Рисунок 10.15 - Врезание и длина перебега при симметричном торцовом фрезеровании (черновой обработке)

Для черновой обработки:

(18)

l_u = 1,5 (19)

(20)

где l_a - врезание [мм];

I_u - длина перебега [мм];

D - диаметр фрезы [мм];

a_e - ширина резания [мм].

Для получистовой обработки:

l_a + l_u = 3+D (21)

где l_a - врезание [мм];

I_u - длина перебега [мм] ;

D - диаметр фрезы [мм].

Врезание и длина перебега при несимметричном торцовом фрезеровании

При несимметричном торцовом фрезеровании (ось фрезы не совпадает с плоскостью симметрии заготовки, однако находится в пределах заготовки)для черновой обработки действительны следующие зависимости на рисунке 10.13.

(22)

где l_a - врезание [мм];

I_u - длина перебега [мм];

D - диаметр фрезы [мм];

a_ґe - удельн. ширина резания [мм].

Рисунок 10.16 - Врезание и длина перебега при несимметричном торцовом фрезеровании(черновой обработке)

В особом случае, когда ось фрезы находится за пределами заготовки, для черновой обработки действительны зависимости в соответствии с рисунком 10.14.

(23)

где l_a - врезание [мм];

I_u - длина перебега [мм] ;

D - диаметр фрезы [мм];

a_e - ширина резания [мм];

y - расстояние до оси фрезы [мм].

Рисунок 10.17 - Врезание и длина перебега при несимметричном торцовом фрезеровании – особый случай(черновая обработка)

Для чистовой обработки при несимметричном фрезеровании во всех случаях аналогично симметричному торцовому фрезерованию действительно:

l_a+l_u = 3+D (24)

где l_a - врезание [мм];

I_u - длина перебега [мм];

D - диаметр фрезы [мм].

Рекомендации по выбору условий фрезерования

Выбор диаметра фрезы зависит от ширины заготовки B и, соответственно, ширины резания a_e. Для обеспечения нормальных условий резания при фрезеровании выбираются следующие соотношения:

- Для короткостружечных материалов, например, чугуна:

D = 1,4⋅B (30)

где D - диаметр фрезы;

B - ширина заготовки.

- Для длинностружечных материалов, например, стали:

D = 1,6⋅B (31)

где D - диаметр фрезы;

B - ширина заготовки.

При этом действительно:

D_макс. = 1,5⋅d (32)

где D_max- макс. диаметр фрезы;

d - диаметр шпинделя станка.

В зависимости от положения фрезы относительно обрабатываемой детали, направления вращения фрезы и направления подачи различают попутное и встречное фрезерование (рис 10.18)

Результат обработки зависит, например, от положения фрезы и контакта режущих кромок с заготовкой при врезании и выходе. Для увеличения стойкости режущего инструмента рекомендуется производить обработку попутным фрезерованием.

Рис. 10.18 Попутное и встречное фрезерование

Если ширина резания a_e (радиальная глубина резания) при фрезеровании уступов составляет меньше половины диаметра фрезы D, следует увеличить подачу на зуб f_z, чтобы средняя толщина срезаемого слоя h_m оставалась постоянной.

Рисунок 10.19 -Условия резания при фрезеровании уступов

Для расчёта при соотношении a_e/D < 30 % можно использовать следующее уравнение:

(29)

где h_m - средняя толщина срезаемого слоя [мм];

f_z - подача на зуб [мм/зуб];

a_e - ширина резания(радиальная глубина резания) [мм];

D - диаметр фрезы [мм];

k - угол в плане.