Глава 3. Основные понятия о теории резания. Элементы резания при фрезеровании

В процессе фрезерования зубья фрезы при ее вращении последовательно один за другим врезаются в надвигающуюся заготовку и снимают стружку, осуществляя резание.Элементами резания при фрезеровании являются ширина фрезерования, глубина фрезерования, скорость резания и подача.

Ширина и глубина фрезерования

Шириной фрезерованияназывают ширину обрабатываемой поверхности в миллиметрах (рис. 52). Ширина фрезерования обозначается через В.

Глубиной резания при фрезеровании, илиглубиной фрезерования, или часто глубиной срезаемого слоя, называют толщину (в миллиметрах) слоя металла, снимаемого с поверхности заготовки фрезой за один проход, как это показано на рис. 52. Глубина фрезерования обозначается через t. Глубина фрезерования измеряется как расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями.Весь слой металла, который необходимо удалить при фрезеровании, называется, как указывалось выше, припуском на обработку. Глубина фрезерования зависит от припуска на обработку и мощности станка. Если припуск велик, обработку производят в несколько переходов. При этом последний переход производят с небольшой глубиной резания для получения более чистой поверхности обработки. Такой переход называют чистовым фрезерованием в отличие от чернового, или предварительного фрезерования, которое производят с большей глубиной фрезерования. При небольшом припуске на обработку фрезерование производят обычно с одного прохода.

На рис. 53 показана ширина В и глубина фрезерования t при обработке основными видами фрез.

Расчет режимов резания при фрезеровании

При фрезеровании различают два основных движения: вращение фрезы вокруг своей оси — главное движение и перемещение заготовки относительно фрезы — движение подачи. Скорость вращения фрезы называют скоростью резания, а скорость перемещения детали — подачей. Скорость резания при фрезеровании — это длина пути (в м), которую проходит за1 миннаиболее удаленная от оси вращения точка главной режущей кромки.

Скорость резания легко определить, зная диаметр фрезы и частоту ее вращения (число оборотов в минуту). За один оборот фрезы режущая кромка зуба пройдет путь, равный длине окружности, имеющей диаметр D:

l = πD,

где l— путь режущей кромки за один оборот фрезы.

Длина пути

Длина пути, пройденная кромкой зуба фрезы в единицу времени,

L = ln = πDn,

где n— частота вращения,об/мин.

Скорость резания

Принято обозначать диаметр фрезы в миллиметрах, а скорость резания в метрах в минуту (м/мин), поэтому написанную выше формулу можно записать в виде:

Частота вращения фрезы

В производственных условиях часто требуется определить необходимую частоту вращения фрезы для получения заданной скорости, резания. В этом случае используют формулу:

Подача

Подачей S называют скорость перемещения стола с заготовкой относительно инструмента (фрезы).

При фрезеровании различают следующие подачи:

• S_z (мм/зуб) – на один зуб фрезы;

• S_об (мм/об) – на один оборот фрезы;

• S_мин (мм/мин) – минутную.

Эти подачи связаны следующими зависимостями:

S_об = S_z ∙ z (мм/об)

S_мин = S_об ∙ n = S_z ∙ z ∙ n (мм/мин)

S_z = S_об / z = S_мин / n ∙ z (мм/зуб), где z – число зубьев фрезы.

• Пример:

Обработка детали производится 5-и зубой концевой фрезой при 2400 об/мин. Рекомендуемое значение подачи на зуб равно 0,02 мм/зуб. Определить оптимальную подачу для фрезерования.

Дано: z= 5;n= 2400 об/мин;S_z = 0,02 мм/зуб.

S_мин= ? (мм/мин)

S_мин = S_z ∙ z ∙ n= 0,02 ∙ 5 ∙ 2400 = 240 мм/мин.