ответы ГОС экзамен / ответы ГОС экзамен / Реж. инстр / 19
.doc
19
ФРЕЗЫ, ЗНАЧЕНИЕ, ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ, ТИПЫ
Фрезы являются одним из самых распространенных инструментов в машиностроении. Из общего парка станков 18% составляют фрезерные станки. В ряде производств доля фрезерных станков составляет до 50 – 60%. Ни один инструмент не обладает таким разнообразием типов использования как фрезы. Их огромное преимущество заключается в том, что фрезы позволяют производить фасонную обработку деталей причем для этого не требуется ни сложных приспособлений, ни высокой квалификации рабочих. Фрезы – единственный инструмент допускающий сложную фасонную обработку. Фрезерование по своим техническим факторам, то есть по экономичности, производительности, сложности и др. часто является более выгодной операцией по сравнению со строганием, точением и так далее. Фрезы оказывают революцию на конструировании станков. Помимо универсальных фрезерных станков широко применяются станки резьбонарезные, зубонарезные – узкая специализация. Все типы фрез в зависимости от условий классифицируют следующим образом:
-
По назначению:
а) фрезы общего назначения
б) фрезы затылованные
-
По форме задней поверхности зубьев:
а) фрезы с острозаточенными зубьями
б) фрезу затылованные
-
По форме зубьев:
а) с прямыми зубьями
б) с винтовыми зубьями
-
По способу крепления:
а) фрезы насадные
б)фрезу концевые (с цилиндрическим или коническим хвостовиком)
-
По конструкции инструмента:
а) цельные
б) составные
в) сборные со вставными зубьями, корпус у которой изготавливают из легированных сталей, а зубья из быстрорежущей стали или легированных сталей.
Фрезы применяются для обработки плоских и фасонных поверхностей.
КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И РАСЧЕТ ФРЕЗ С ОСТРОЗАТЕЧЕННЫМИ ЗУБЬЯМИ
Основными конструктивными элементами фрез и острозаточенными зубьями являются: диаметр фрезы, число зубьев и их шаг, форма зуба, его высота. Радиус закругления у основания зуба и геометрические параметры режущих элементов фрез.
диаметр фрезы является важным конструктивным элементов, влияет на процесс фрезерования.
С повышением диаметра фрезу увеличивается время, то есть снижается производительность. Но с увеличением диаметра фрезы увеличивается число зубьев, улучшается отвод тепла, и если другие факторы режимов резания остаются неизменными, то несколько снижается производительность:
Обычно наружный диаметр фрезы выбирается в зависимости от оправки:
D=(2.2 … 2.3)d, то задача по определению диаметра фрезы сводится к определению диаметра оправки. Диаметр оправки определяют двумя путями:
-
Расчет на прочность по действием изгибающего и крутящего момента.
-
по максимальному допустимому прогибу оправки.
Оправки чаще всего просчитываются на прочность:
Перенесем N вверх:
,
Если фреза насадная, то
- цилиндрическая насадная
- торцевая на оправке
где l – расстояние от точки приложения силы до шпинделя.
- момент сопротивления круглого сечения
, δ – дополнительное напряжение на изгиб.
Диаметры оправок нельзя принимать произвольно. Наиболее часто применяются: 16, 22, 27, 32, 40, 50, 60,…
В настоящее время разрабатывается новый ГОСТ на наружный диаметр фрез:
Распределение скоростей по знаменателю станков:
75% - 1,26
15% - 1,41
10% - 1,58
Наружные диаметры фрез в соответствии с новым ГОСТом будут располагаться в соответствии со знаменателем ряда φ. Основной ряд будет принят с φ= 1.26, . Будет давать совпадение через 1 значение диаметра, а для φ=1.41 через 2 числа.
, бывает , инструмент не используется на 30 – 50%
Новый ряд сокращает номенклатуру диаметров фрез на 30%. Обеспечивает получение на станках заранее выбранной скорости путем соответствия: подбора чисел оборотов шпинделя. Разность не превышает 12%
Ширина фрезы выбирается в зависимости от ширины фрезеруемой поверхности.
ЧИСЛО ЗУБЬЕВ И ИХ ШАГ
Число зубьев у различных фрез зависит от характера их работы и режимов резания. Обработка практических данных показывает, что для условий свободного размещения стружки в пространстве между зубьями при обработке стали, можно установить следующие зависимости: для цилиндрических концов и фасок фрез:
,
Для торцевых:
, где - максимальная глубина резания, - наибольшая подача на 1 зуб в мм.
При обработке чугунов и других хрупких материалов, пространство между зубьями не шлифуется, число зубьев можно увеличить до 50%. Для цилиндрических фрез число зубьев можно определить по формуле:
Для цилиндрических фрез с мелким зубом коэффициент принимается m=2, а для фрез с крупным зубом коэффициент m=0.9 … 1. Фрезы с мелким зубом, обычно применяют при обработке хрупких материалов и деталей с небольшим припуском, а фрезы с крупным зубом, при обработке стали и других материалов и деталей со значительным припуском. Определяют шаг:
При выборе формы зуба необходимо учитывать что зуб должен иметь надлежащую прочность и впадина перед ним должна свободно размещать отделяемую стружку.
В настоящее время находят применение 3-и формы зубьев:
-
Не высокая прочность, плохо работает так как γ=0 и применяется для малоответственного инструмента.
2. Отличительная особенность этой формы, состоит в том, что он кроме обычной затылования, поверхность имеет дополнительную затыловачную поверхность зуб этот более прочный и может работать при снятии стружки большого сечения наличие переднего угла γ – улучшает условия резания. Повышенная толщина зуба приводит к увеличению шага, а следовательно и уменьшению числа зубьев фрезы.
-
Ломаная линия затылка зуба заменена кривой большого радиуса.