Процессы и операции формообразования. Режимы резания. Учебное пособие

ф ктические условия обработки, 21данном случае зависит только от

материала обрабатываемой заготовки и определяется по табл. 2.8.

Значения коэффициентов

показате ей степени

Таблица 2.7

формулах

крутящего момента

осевой силы при сверлении,

рассверливании

и зенкеровании

Рассв ливание,

Параметры

Сверление

зенкерование,

Глубина обрабатываемого отверстия

3D

4D

D

6D

8D

развёртывание

−

Коэффициент К

1,0

0,85

0,75

0,7

0,6

1,0

Для определения

момента

при р

ания каждый

зуб инструмента можнокрутящегоассматривать как расточнойазвёртывезец:Таблица 2.8

Поправочный коэффициент К p для стали и чугуна,

учитывающий влияние качества обрабатываемого

материала на силовые

при сверлении,

Обрабатываемый

рассверливаниизависимостизенкеровании

Расчётная формула

Показатели степени n

материал

Конструкционная углеродистая

и легированная сталь

σв ˂ 600 МПа

σ В

n

0,75

σ ˃ 600 МПа

Kмp =

750

0,75

в

Чугун

Серый чугун

HB

n

0,6

Kмp =

190

M

кp

=

Сp tx

szy D z

,

где D – диаметр р

азвёртки;

z – число зубьев

а, равна s ⁄ z, где s – подача,

sz – под

а, ммазвёртки;один зуб

22

N

e

= Мкр n ,

где n − частота вращения инструмента или заготовки, об⁄мин,

n =

1000 v

.

π

Режимы резания, рекомендуемые при зенкеровании отверстий:

− зенкерами, оснащенными пластинками из твердого сплава:

v = 10...15 м/мин, s = 0,1...0‚3 мм/об, t = 0,5...1 мм;

− зенкерами из быстрорежущей стали:

v= 3…5 м/мин‚ s = 0,05…0,2 мм/об, t = 0,3...0‚8 мм.

Режимы резания, рекомендуемые при развёртывании отверстий:

− развёртками, оснащёнными пластинками из твёрдого сплава:

v = 10...15 м/мин, s = 0,1...0‚2 мм/об, t = 0,05...1 мм;

− развёртками из быстрорежущей стали;

v = 2…3 м/мин‚ s = 0,05…0.2 мм/об, t = 0,05...0‚1 мм.

Контрольные вопросы

1. В чем особенности процесса резания при сверлении по сравне-

нию с точением?

2. Как определяется глубина резания при рассверливании и зен-

керовании?

3. Что необходимо учитывать в процессе расчета крутящего мо-

мента при развертывании?

4. Как влияет материал режущей части инструмента на режимы

резания?

5. Что акое приведенная подача при развертывании и когда она

применяется?

23

3. РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

При фрезеровании поверхности заготовок обрабатываются мно

гол звийным вращающимся инструментом −

. Подач

осущест-

вляе ся путём перемещения обраб

аемойфрезойаготовки, закреплённой

на столе фрезерного станка. Фрезатывполучает вращение от шпинделя

станка.

цилиндрическими фраза

Поверхности фрезеруют торцовыми

ми. Фрезерование цилиндрическими фрезами производится двумя спо-

собами: встречное фрезерование (вращение фр зы аправлено против

одачи) и попутное фрезерование (направление

вращения фрезы сов-

падает с направлением подачи).

При этом применяются азличные фрезерные станки:

го изонтально-фрезерные;

вертикально-фрезерные;

барабанно-фрезерные;

универсально-фрезерные;

продольно-фрезерные;

карусельно-фрезерные;

− специальные.

ается

Приме ение основных формообразующих движений р

с учетом конструктивных особенностей фрезерных станковазличприме-

няемых схем обработки.

-фрезерные станки. Эти станки предназначены

для широкогоУниверсальнокруг фрезерных работ, выполняемых торцевыми‚ кон

цевыми, дисковыми и другими фрезами,

стол даёт воз

можностьа. обрабатывать винтовые канавки

поворотныйи арезать косозубые коле-

Главное движение

обеспечивпода −

ается вращением

с инст-

рументом (v).

трёхшпинделяаправлениях:

непосредственноДвижениястола продольномперемещенияапр

(Sпр д)

-

лярно оси вращения шпинделя); салазок

поперечном апр

-

(Sпоп) (параллельно оси шпинделя); консолиавлениивертикально

апр

нии (Sв) по ст нине. Кроме этого, стол имеет возможность(перпендикуавленииоворот

вокруг вертикальной

оси на 45°. Вспомогательные движения − все

указанные перемещения на быстром ходу.

24

тей

При необходимости делить заготовку на несколько равных час-

универсальную делительную головку. Насадные фрезы

закрепляютприменяюта консольных или опорных

авках.

Для

поддержания

шпиндельных

оправок применяют хобот

подвесками. Хвостовые фрезы закрепляют непосредственно

конусе

цанговом патроне. Торцовые фрезерные головки

уста

шпинделяавливаютилизакрепляют на

шпинделя. Настройк

станк

в

от

водится

а счёт уст

перемещений стола,

алазок

консоли.

етствии с конфигурацией иторцеазмерами обрабатываемой детали пр из-

При нарез

винтовыхановочныхк авок поворачивают стол в

соответствии с

углом аклонаниифрезеруемой винтовой

авки.

Горизонтально-фрезерные

станки

внешне ничем не отличают

от универсальных, но у них отсутствует поворот

тола. Они исполь

зуются для обр

плоских и

поверхностей

скими, угловымиаботкифасонными фрезасонныхами, также торцовымицилиндричеконце-

выми.Вертикально-фрезерные станки

отлич

вертикальным

расположением оси шпинделя и отсутствием хоботаются. Общий вид вер-

тикально-фрезерного станка представлен

а рис. 3.1.

Движение реза ия − вращение шпинделя с фрезой.

подач −

прямолинейные

поступательные перемещения столДвиженияпро-

дольном (Sпрод), поперечном (Sпоп) и вертикальном (S )

аправлениях.

Вспомогательными

являются все указанные

-

ния стола, выполняемыедвижениямиа быстром ходу или вручную, перемещение

шпиндельной гильзы вдоль оси

и поворот шпиндельной

головки в правую или левую сторонушпинделяа угол до 45°.

а столе

по-

Крупные детали закрепляются непосредственно

мощью прижимных устройств. Небольшие детали устанавливаются в

тисках или

альных приспособлениях.

концевые, паль-

цевые фрезыспецифрезерные головки устанавливаютсяТорцовые,шпинделе.

консольно-фрезерные станки, в отли-

чие отШирокоуниверсальныеальных, имеют

шпиндель, который

поворачивается вокруг вертикальнойдополнительныйгоризонтальной осей. В силу

этого он может быть установлен под любым углом

обрабатываемой

заготовке. Это позволяет вести обработку любых н

онных

ностей. У

станков стол

акже может повораклчиватьсяповерхгори-

зонтальномнекоторыхаправлении, что значительно

асширяет технологические

альной

. Широк универсальные фрезерные ст

в силу

акси

альности используются в единичноманкисерийном про-

возможностиизводстве,универс. . при высокой степени концентрации операций.

непрерывного

25

отлич

тем, что ус-

тановкСтанкизакрепление деталейфрезерованиястолах производитсаютсябез остановки

движения.

таких

анков велика, и они применя-

ются крупносерийномПроизводительностьмас овом производствах. Фрезерные станки

непрерывного

делятся

на к

и барабанные. Кару-

сельно-фрезерныедействияанки имеют столарусельныевертикальной осью вращения,

барабанно-фрезерные – с горизонтальной осью. Могут иметь несколь-

ко шпинделей.

Продольно-фрезерные станки могут быть одностоечные и

двухстоечные, с од им или несколькими

п зволяют фре-

зеровать вертикальные,

горизонтальные ишпинделями,аклонные п

пазы.

Предназначены для обработки длинных и крупных заглоскости,овок (массой

до 30 т) или группы заг товок. Используются серийном

производст

ве. В отличие от консольных

фрезерных станков,

стол продольно-

фрезерного станка имеет только продольное перемещение. Главным

движением является вращение

а движениями подач − пе-

ремещение шпиндельных бабок шпинделя,стола.

ак и

-фрезерные бесконсольные станки так же,

горизонтВертикально-фрезерные, предназначены для обработк

крупногаб -

итных деталей. Главным движением является вращение

вертикально

расположенного шпинделя. Движениями подачи: вертик

пере-

мещение шпиндельной бабки, продольная и поперечная подачальноестол .

Копировально-фрезерные станки предназначены для обработ

ки фасонных, плоских или объёмных поверхностей. Могут быть уни

версальными и специ

анными. Н

специализ рованных стан-

ках обрабатывают детализировопределённой

онфигур

и типоразмера,

например, шинные пресс-формы, лопатки

турбинациит.п. На универ-

сальных станках изготовляют штампы, матрицы, пресс-формы.

Основными схемами фрезерования являются торцовое и цилинд-

рическое.

При торцовом фрезеровании для достижения производительных

режимов резания диаметр фрезы D должен быть больше ширины фре-

зерования В, т.е. D = (1,25...1‚5) В.

Глубина ширина фрезерования − понятия‚ связанные с разме-

рами слоя заготовки, срезаемого при фрезеровании.

Во всех видах фрезерования, за исключением торцового, глубину

резания определяет

контакта зуба фрезы

заго

26

ствующей в резании; её измеряют в направлении, параллельном оси

фрезы. При торцовом фрезеровании эти

ся местами.

ча. При фрезеровании различапонятияподачуменяюта один зуб sz, по

ачу нПодаодин оборот фрезы s

минутную

sм, мм/мин, которые нахо-

дятся в следующем соотношении:

sм = s·n = sz·z·n,

где n − астота вращения фрезы, об/мин;

z − число зубьев фрезы.

подачи при черновом фрезеровании являет-

Исходной

ся её величина

величинойа один зуб, при чистовом фрезеровании − на один

оборот фрезы, по которой для дальнейшего использования вычисляют

величину подачи на один зуб sz = s/z. Рекомендуемые подачи для раз-

личных фрез и условий резания приведены в табл. 3.1−3.5.

Табл. 3.1

величины подач при фрезеровании торцовы-

ми, цилиндрическимисодержитдисковыми фрезами с платинами из твёрдого

сплава в зависимости

т мощности

анки и марки твёрдого сплава;

абл. 3.2 − при

фрезеровании

и уступов в зависимости от

требуемой шероховатости; табл.плоскостейабл. 3.3 – при

ании конце

выми

уступов; 3.4 – при фрезереровании прорез-

ными фрезами;плоскостейприабл. 3.5 –

фрезеровании отрезными фрезами.

Подачи при фрезеровании торцовыми, цилиндрическимиТаблица 3.1

дисковыми фрезами с пластинами из твёрдого сплава, мм/зуб

Ст

Чугун и

едные сплавы

Мощность

Подачальна зуб фрезы,

мм, при твёрдом сплаве

Т15К6

ВК8

станка, кВт

Т5К10

ВК6

Свыше 5

до 10

0,09−0,18

0,12−0,18

0,14−0,24

0,20−0,29

Свыше 10

−0,18

0,15−0,24

0,18−0,28

0,25−0,38

Примеча

ния:0,12. Приведённые

значения подач для цилиндрических фрез дей-

ствительны при ширине фрезерования В ≤

30 мм; В > 30 мм, табличные значения

подач следует уменьшать

а 30%.

2.

значения подач для дисковых фрез действительны при фрезе-

ровании плоскостейПриведённые уступов; при фрезеровании пазов табличные значения подач

следует уменьшать 2 аз .

3. При фрезеровании приведёнными в таблице подачами достигается пара-

метр шероховатости поверхности R

= 0,8…1,6 мкм.

27

Таблица 3.2

Подача при чистовом

плоскостей

уступов

торцовыми, цилиндрическимифрезерованиидисковыми

фрезами, мм/об

Торцовые

диаметре фрезы, мм, в з

от

Параметр

дисковые фрезы со

вставными ножами

обрабатываемого материалависимости

шероховато-

Конструкционная

Чугун, медные и

сти поверхно-

углеродистая и

алюминиевые сплавы

сплава

легированная сталь

сти Ra, мкмизизали

твёрдого быстрорежущей

40-75

90-130 150-200

40-75

90-130 150-200

6 3

−

1 2 7

1

−

−

−

−

−

−

3 2

5 1

6

0,5-1,2

2 7

7 3 8

2 5 0

1 2

1 4 3 0

9 3 7

1 6

4

0,23-0,5

0,6-1,5

1,0-2,1

1,3-2,8

0,6-1,3

0,8-1,7

1,1-2,1

8

0,2-0,3

−

−

−

−

−

−

−

0,4

0,15

Подачи при

Таблица 3.3

твердосплавными концевыми

фрезами плоскостейфрезерованииуступов стальных заготовок

Диаметр

Черновое фрезерование

Подача на один зуб фрезы s

, мм, при глубине фрезерования t, мм

фрезы D, мм

1-3

3

5

8

12

20

30

40

0

2

1

–

4

–

4 16

2

6

2

4

18-22

4

07

3

5

2

–

0

6

5

08

3

05

8

25

08

2

6

5

0

05

–

30

5

0,08

-0,12

06

50

09

7

–

–

40

18

3

60

1

4

50

0,12-0,20

0,10-0,015

08

6

5

09

5 08

5 6

60

0,10-0,16 0,10-0,12 0,08-0,12 0,06-0,10 0,06-0,10 0,06-0,08

Ди

фрезы D,

Чистовое фрезерование

25 35

40 60

10 16

20 22

Подачаметрфрезы s, мм/об

0,02-0,06

0,06-0,12

0,12-0,24

0,3-0,6

Примечания: 1. При черновом фрезеровании

а подачи, приведенные

для чернового фрезерования стали, могут быть увеличенычугуна 30–40%; при чистовом

чугуна сохраняется величина подачи, рекомендованная для чистового

фрезерования стали.

2. Верхние пределы подач при черновом фрезеровании применять при мал

ширине

на ст

ах выс кой жесткости, нижние пределы – при

большой

ания на станках

недостаточной жесткости.

3.фрезеровПри аботе с подачами для чистового фрезерования достигается параметр

шероховатости R = 0,8…1,6 мкм.

28

Таблица 3.4

Подачи при фрезеровании прорезными фрезами из

Диа

быстрорежущей стали

Подача на один зуб фрезы, мм, при глубине фрезерования, мм

фрезы D

3

15

мм

5

3

6

8

10

12

40

09

7

-0,007

−

−

−

−

50

08

40,012-0,0080,012-0,008

60

0,013-

15

0,015-

0,015-

−

−

75

−

0,015-0,005 0,025-0,01

0,022-0,010

0,02-0,01 0,017-0,0080,015-0,007

Таблица 3.5

Подачи при фрезеровании отрезными фрезами из

фрезы

быстрорежущей стали

6

Подача на один зуб фрезы, мм, при глубине фрезерования, мм

30

D, мм

8

10

12

15

20

60

0,025-

0,022-

0,02-0,01

−

−

−

−

75

0,03-0,015 0,023-

0,025-0,01

0,022-0,01

0,02-0,01

−

−

90

0,03-0,02 0,028-

0,027-0,0150,023-

0,022-0,0120,023-

−

110

0,03-0,025 0,03-0,02

0,03-0,02

0,025- 0,02 0,025-0,02 0,025-

−

150-200

−

−

−

−

0,03- 0,02 0,028-

0,02-0,01

Скорость резания при фрезеровании – это окружная скорость,

которая измеряется в м/мин и определяется по формуле:

V

= T m

Cv

Dq

tx szy Bu z p Kv.

29

Таблица 3.6

Значения коэффициента Сv

показат лей степени в формуле

скорости резания

при фрезеровании

Материал

Параметр

Коэффициент и показатели степени

Фрезы

Операция

срезаемого

режущей

В

слоя, мм

S

Сv

в формуле скорости резания

m

1

части

3

t

q

x

y

u

p

2

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Т15К6*

Обработка конструкционной углеродистой стали, σB = 750 МПа

0,2

0

0,2

Торцовые

–

–

–

332

0,2

0,1

0,4

Р6М5*2

–

–

≤0,1

64,7

0,25

0,1

0,2

0,15

0

0,2

Цилинд-

Фрезерова-

>0,1

41

0,4

Т15К6*

≤35

≤2

390

0,17

0,19

0,28

-0,05

0,1

0,33

рические

ние плоско-

>2

–

443

0,38

стей

>35

≤2

616

0,17

0,19

0,28

0,08

0,1

0,33

Р6М5*

>2

≤0,1

700

0,38

–

–

55

0,45

0,3

0,2

0,1

0,1

0,33

Дисковые

Т15К6*

Фрезерова-

>0,1

35,4

0,4

<0,12

1340

0,12

со встав-

ние плоско-

–

–

0,2

0,4

0

0

0,35

ыми

стей и

≥0,12

740

0,4

ножами

уступов

Фрезерова-

–

–

<0,06

1825

0,2

0,3

0,12

0,1

0

0,35

Дисковые

Р6М5*

ние пазов

≥0,06

690

0,4

Фрезерова-

≤0,1

75,5

0,2

со встав-

ние плоско-

–

–

0,25

0,3

0,1

0,1

0,2

ыми

стей усту-

>0,1

48,5

0,4

ножам

Р6М5*

пов и пазов

Дисковые

–

–

–

68,5

0,25

0,3

0,2

0,1

0,1

0,2

цельны

Т15К6*

Концевые

цельны с

–

–

–

234

0,44

0,24

0,26

0,1

0,13

0,37

нымиапаян-

пластина-

ми

Концевые Р6М5*

–

–

–

46,7

0,45

0,5

0,5

0,1

0,1

0,33

цельны

Р6М5*

Прорез

Прорез-

–

–

–

53

0,25

0,3

0,2

0,2

0,1

0,2

и

пазов

отрезные

отрезание

с выпук-

фрезерова-

–

–

–

53

0,45

0,3

0,2

0,1

0,1

0,33

лым

Р6М5*2

ние

фасо ные

ние угло-

–

–

–

44

0,45

0,3

0,2

0,1

0,1

0,33

с вогну-

вых кана-

тым про-

лов и фа-

ные двух-

ие шпо-

–

–

–

12

0,3

0,3

0,25

0

0

0,26

перые

ночных

30

Окончание табл. 3.6

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Торцовые

ВК6*

Обработка жаропрочной стали 12Х18Н9Т в состоянии поставки

32

Фрезеро-

–

–

–

108

0,2

0,06

0,3

0,2

0,1

Цилинд-

Р6М5*

вание

49,6

0,15

0,2

0,14

плоскостей

–

–

–

44

0,29

0,3

0,34

0,1

0,1

0,24

рические

Р6М5*

Фрезеро-

Конце-

вые

вание

–

–

–

22,5

0,35

0,21

0,48

0,03

0,1

0,27

плоскостей

Торцовые

ВК6*

и уступов

Обработка серого чугуна, НВ 190

0,15

0,35

0,2

0

0,32

Фрезерова-

–

–

–

445

0,2

Р6М5*2

ние плоско-

–

–

–

42

0,2

0,1

0,4

0,1

0,1

0,15

Цилинд-

стей

ВК6*

–

<2,5

≤0,2

923

0,37

0,13

0,19

0,23

0,14

0,42

рические

>0,2

588

0,47

Р6М5*

–

≥2,5

>0,2

750

0,37

0,40

0,47

0,23

0,14

0,42

Дисковые

Фрезерова-

–

–

≤0,1

57,6

0,7

0,5

0,2

0,3

0,3

0,25

Р6М5*

>0,1

27

0,6

со встав-

ние

–

–

–

85

0,2

0,5

0,4

0,1

0,1

0,15

ыми

плоскостей

ножами

Р6М5*

уступовазов

и

Дисковые

–

–

–

72

0,2

0,5

0,4

0,1

0,1

0,15

цельны

Р6М5*

Фрезеро-

Концевые

цельные

вание

плоскостей

–

–

–

103

0,45

0,3

0,2

0,1

0,1

0,33

Прорез-

Р6М5*

и уступов

Прорез

–

–

–

111,3

0,25

0,3

0,2

0,2

0,1

0,2

отрезные

отрезание

и

пазов

Без охлаждения.

*2С охл

.

Пp меаждениемчa . Cкopoсть pезaния для тopцoвыx фpез, pacсчитaннaя пo табличным дaнным,

действительнa пpи глaвнoм yгле в плaне φ = 600. При других

ах этого угла зн

скорости

следует

ать на

φ = 15 – на 1,6; при φ =величин30 – а 1,25; при φ = 45ачения– 1,1; при

φ = 75 –умножа 0,93; прикоэффициенты:φ = 90 – а 0,87.

0

0

0

0

0