книги из ГПНТБ / Вульф А.М. Резание металлов

потребляемую мощность. При попутном фрезеровании (кривая /) требуется меньшая мощность в сравнении с обычно принятым встречным фрезерованием (кривая 2).

6. Сила резания и мощность заметно снижаются с увеличением переднего угла у. Надо подчеркнуть, что при встречном фрезе­ ровании, где режущая кромка зуба, врезаясь в обрабатываемый металл, снимает стружку, начиная с нулевой толщины, большое значение имеет острота режущей кромки. Замечено, что при ра­ боте затупленным инструментом сила резания и мощность повы­ шались до 40% по сравнению с работой вновь отточенной фрезой.

Для определения сил резания и мощности при работе фасон­ ными фрезами можно пользоваться формулами [17] или прибли­ женными поправочными коэффициентами. Если принять за еди­ ницу силы резания и мощность при работе цилиндрической фрезы, то при прочих равных условиях Pz и Ne у полукруглой, выпук­ лой или вогнутой фрезы составят около 80%, а для угловой — 70% от соответствующих величин у цилиндрической фрезы.

86. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Методы измерения сил резания, применяемые при точении, пригодны и для случая фрезерования. Большое развитие полу­

На рис. 237 показана одна из конструкций емкостного дина­ мометра для определения крутящего момента при фрезеровании. С диском 1, прикрепленным к конусу оправки, соединены уголки 2. На некотором расстоянии от диска ] на утолщенную часть оправки жестко насажена втулка 6 с диском 4. К последнему прикреплены уголки 3, изолированные от диска 4 эбонитовыми втулками 5.

Под влиянием крутящего момента оправка скручивается. Деформация ее вызывает изменение расстояния б между угол­ ками 2 и 3, т. е. изменение емкости образованного ими конден­ сатора, которое с помощью высокочастотного устройства преоб­ разуется в изменение силы тока.

Свысокочастотным устройством динамометр соединяется

(на схеме не указан) и изолированное от остальных частей динамо­ метра кольцо 7— к уголкам 3. Поворачивая с помощью поводка 8

392

Г л а в а XV I

РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

87.КРИТЕРИЙ ЗАТУПЛЕНИЯ И СТОЙКОСТЬ ФРЕЗ

Многочисленные исследования процесса фрезерования, выпол­ ненные за последние годы в СССР, дали ряд интересных решений по повышению производительности фрезерного инструмента. Они показывают, что проблема эффективности процесса должна ре­ шаться конкретно с учетом специфических особенностей обрабаты­ ваемых и инструментальных материалов.

Одной из исходных величин при определении наивыгодней­ шего режима резания является, как известно, критерий затупле­ ния. На практике при испытании фрез, как и резцов, иногда принимают за признак затупления повышение расходуемой мощности на 10—15% в .сравнении с нормальной. Этот критерий

мер, фасонных) допустима слишком малая степень затупления, чтобы это могло отразиться на потребляемой станком мощности. Более того, с постепенным углублением лунки на передней по­ верхности зуба фрезы необходимая мощность нередко уменьшается,

в качестве критерия затупления режущего инструмента прини­ мается определенная величина фаски износа по задней поверх­ ности зуба h3.

Однако на практике при фрезеровании с высокой скоростью я«г 150 м/мин трудно обрабатываемых сталей, склонных к боль­ шому упругому последействию (например, стали 45Г17ЮЗ), наблюдалось любопытное явление: сохранение режущей способ­

необходимую чистоту обработанной поверхности, можно допу­ стить повышенный критерий затупления.

394

Специальные исследования и опыт показали что с увеличе­ нием степени затупления повышается и степень относительной

стойкости инструмента в уравнении v == — . Величина — при

Соответственно и периоды экономической стойкости Тэк и стойкости максимальной производительности Т м п р колеблются в больших пределах в зависимости от величины пг, а также от диаметра D инструмента. Так, по расчету имеем:

с целью повышения скорости резания для нормальных фрез снижают норму стойкости до 3 ч и даже до 90—120 мин при фре­

или менее монотонна. Правда, нередко при малых скоростях ре­ зания, когда фрезы, оснащенные твердым сплавом, нагреваются слабо, стойкость их уменьшается из-за выкрашивания хрупких кромок. Но в широком диапазоне скоростей резания нарушается монотонный характер зависимости Т—v. При очень высоких скоростях порядка нескольких тысяч и десятков тысяч метров в минуту стойкость быстрорежущего инструмента, по данным новейших исследований, не снижается, чем обеспечивается воз­ можность работать весьма производительно. Возможность полу­ чения столь высоких режимов резания можно объяснить пони­ жением температуры резания; режущие кромки инструмента, находящиеся в контакте с обрабатываемым металлом кратчайшие мгновения, не успевают нагреться и при очень больших скоростях вращения интенсивно охлаждаются потоком воздуха. В этих условиях пластическая деформация стружки резко уменьшается по причинам, изложенным выше.

88.ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ

НА СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Надо полагать, что параметры резания, которые повышают нагрузку инструмента, будут снижать его стойкость, если при этом не изменяются факторы, связанные с температурой резания

395

и жесткостью системы. Поэтому будет логичным считать, учитывая уравнение для силы резания (260) и меняя местами выражения для числителя и знаменателя дроби, что зависимость между стойкостью инструмента и указанными параметрами может быть выражена в общем виде следующим уравнением:

где постоянные Сх , х, у, и, р, q зависят в основном от обрабаты­ ваемого материала и режущего инструмента. На основании формулы (263) можно для скорости резания в зависимости от различных параметров вывести уравнение в общем виде

Как видим, на скорость резания, допускаемую фрезой по стойкости при цилиндрическом фрезеровании, меньше всего влияет ширина фрезерования В, как и при точении. Объяснение то же: удельная работа резания, приходящаяся на единицу длины режущей кромки, а следовательно, образование и отвод теплоты, удельная нагрузка почти неизменны, а потому и стойкость инстру­ мента мало изменяется.

Иное положение при торцевом фрезеровании. С увеличением ширины фрезерования возрастает площадь контакта инструмента и обрабатываемой детали и, следовательно, число зубьев фрезы, одновременно работающих. Поэтому для удобства расчетов, во имя единства закономерных связей между различными параме­ трами фрезерования, при торцевом фрезеровании ширину обозна­ чают через t вместо В, а глубину фрезерования, т. е. толщину срезаемого слоя, — через В вместо t. Здесь степень влияния •ширины на скорость резания значительно возрастает.

функцией самой подачи s2 — она увеличивается с возрастанием sz. Положительное влияние диаметра фрезы D и малого числа зубьев z понятно: с увеличением D и уменьшением г укрупняется зуб,

396

1 Стали у г л е р о д и с т ы е и л е г и р о в а н н ы е (хромистые , х р о м о н и к е л е в ы е ) .

Таблица 46

Поправочный коэффициент KMv на скорость резания для измененных условий работы в зависимости от ов