2. Расчет сил резания

Исходные данные: глубина резания t = 2 мм; подача S_z = 0,24 мм/зуб; диаметр D = 125 мм; частота вращения n = 262 об/мин; Количество режущих пластинок Z=16; скорость резания V = 103 м/мин.

Окружная сила резания расчитывается по формуле 3.1:

(3.1)

где , , [12, табл. 41, стр. 291]; [12, табл. 9,39, стр. 264,286]

Фрезерование симметричное. Остальные силы резания определяем из соотношений с главной составляющей [12, табл. 42, стр. 292].

Сила для расчёта оправки на изгиб рассчитана по формуле 3.2:

(3.2)

Крутящий момент определяем по формуле 3.3:

(3.3)

Мощность резания по формуле 3.4 равна:

(3.4)

3. Выбор станка

Для торцевого фрезерования базовых плоскостей был выбран пятикоординатный фрезерный станок с ЧПУ модели DMF 180 linear. Данный обрабатывающий центр оснащен современными линейными двигателями, обеспечивающими высокую точность и производительность при обработке сложных деталей. Технические характеристики станка представлены в таблице И.1.

Выбор именно этого оборудования обусловлен его способностью поддерживать стабильные технологические параметры, что особенно важно при обработке базовых поверхностей. Благодаря пятиосевой системе управления и использованию линейных приводов станок обеспечивает минимальные вибрации, высокую динамику перемещений и точное соблюдение заданных размеров.

4. Выбор установочных элементов

При фрезеровании базовой плоскости в качестве технологических баз используются необработанные поверхности: плоскость, параллельная обрабатываемой, и две боковые поверхности. Для надежной фиксации заготовки применяется пятиточечная схема базирования с использованием установочных штырей, оснащенных сферическими головками [19]. Технические характеристики применяемых центрирующих элементов приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Основные размеры сферического штыря

№	D	H	L	d	с
0314	6	6	11	4	0,6

5. Расчет необходимой силы зажима

При проектировании зажимного устройства величина прижимного усилия определяется на основании расчетных значений сил резания, полученных в разделе 3.2. Требуемое зажимное усилие должно исключать возможность смещения или проворота детали в процессе обработки.

В рассматриваемом случае фрезерования плоской поверхности за один технологический проход действующие силы имеют направление, показанное на схеме (рисунок 3.1).

Рисунок 3.1 - Схема направления сил резания при фрезеровании

Поскольку силы резания прижимают на заготовку к опорным элементам, основная функция зажимного механизма заключается в обеспечении точной первоначальной установки детали, а также предотвращении возможных вибраций и недопустимых смещений в процессе обработки.

Для количественной оценки надежности закрепления выполним расчет коэффициента безопасности К по формуле 3.5, учитывающего динамические нагрузки и условия обработки.

(3.5)

где, (черновая обработка); [17, Табл. 3.1]; (торцевое фрезерование); ; (большой угол поворота рукоятки); (заготовка установлена на опоры с ограниченной поверхностью контакта).

Далее найдём силу зажима W.

Для неподвижности заготовки должны выполняться следующие условия в формулах 3.6 и 3.7:

(3.6)

(3.7)

Так как сила зажима лежит в плоскости XОY, то нас интересуют только условия .

Из последнего уравнения следует:

Тогда из уравнения равновесия для оси х получаем:

 Силы зажима должна быть минимально достаточной, поэтому принимаем W = 1840 Н. С учетом коэффициента запаса К и схемы приложения усилий, требуемые зажимные силы составляют: