4.6 Расчет основных видов фрез

4.6.1 Расчет торцевой фрезы

Задание:Рассчитать торцовую насадную фрезу с механическим креплением пятигранных твёрдосплавных пластин, для обработки заготовки с шириной фрезерованияB = 150 мм и припуском на обработкуh = 2 мм.

Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 26595-85 (рисунок 65).Обрабатываемый материал – Сталь 50, предел прочности σ_в= 750 МПа. Параметр шероховатости обработанной поверхности:R_a= 3,2 мкм (фрезерование чистовое). Станок вертикально-фрезерный модели 6Т13.

Определим основные параметры фрезы:

Материал корпуса – Сталь 45Х (ГОСТ 4543-71).

Материал пластин – Т15К6 (ГОСТ 3882-74).

Выбираем пятигранную пластину с отверстием по ГОСТ 19064-80 (рисунок 66).

Основные размеры: l= 11,5 мм;d= 15,875 мм;S= 4,76 мм;r= 1,6 мм;m = 17,375 мм;d₁ = 6,35 мм [3, табл. 4.16, с. 142].

Рисунок 65 – Фреза торцевая с механическим креплением

Пятигранных пластин (гост 26595-85)

Рисунок 66 – Пластина пятигранной формы

С отверстием (гост 19064-80)

1 Глубина фрезерования

t =h= 2 мм.

2 Диаметр фрезы

мм, (4.13)

принимаем D= 200 мм

z= 8;d_a= 50 мм [1, табл. 95, с. 188].

3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г:

ω = 20º – угол наклона к оси фрезы;

α = 15– главный задний угол;

γ = 5– передний угол;

φ = 60– главный угол в плане;

α₁= 18– вспомогательный задний угол;

λ = 14– угол наклона главной режущей кромки;

φ₁= 10– вспомогательный угол в плане.

4 Подача

S₀= 0,5-1,0 мм/об [1, табл. 37, с. 285],

принимаем S_z = 0,06 мм/зуб.

5 Скорость резания

где T= 240 мин [1, табл. 40, с. 290];

= 332; q = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,2; p = 0; m = 0,2 [1, табл. 39, с. 286];

где [1, табл. 1, с. 261];

= 1 [1, табл. 5, с. 263];

= 1 [1, табл. 6, с. 263].

6 Частота вращения фрезы

6.1 Определение действительной частоты вращения

n_д= 500 об/мин (см. приложение Г);

6.2 Фактическая скорость резания

6. Сила резания

где [1, табл. 9-10, с. 264];

= 825; x = 1; y = 0,75; n = 1,1; q = 1,3; ω = 0,2 [1, табл. 41, с. 291].

8 Шаг зубьев фрезы:

- окружной шаг

(4.20)

- осевой шаг

(4.21)

9 Определение условия равномерности фрезерования

где К – целое число, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется.

10 Крутящий момент на шпинделе

11 Эффективная мощность резания

Мощность станка 6Т13 по паспорту 11 кВт (см. приложение Г).

Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка.

Расчет торцовых фрез со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава, производится аналогично.

4.6.2 Расчет концевой фрезы

Задание: Рассчитать концевую фрезу для чистовой обработки паза 16х16 мм, с припускомh= 5 мм. Конструкцию фрезы рекомендуется выбрать по ГОСТ 17025-71. Обрабатываемый материал – Сталь 40Х, предел прочности σ_в= 750 МПа. Станок вертикально-фрезерный модели 6Т12.

Определим основные параметры фрезы:

Материал рабочей части – Р6М5 (ГОСТ 19265-73).

Материал хвостовика – Сталь 40Х (ГОСТ 4543-71).

1 Глубина фрезерования

t =h= 5 мм.

2 Диаметр фрезы

Диаметр фрезы Dравняется ширине паза, т.е.D= 16 мм;z= 6;L= 92 мм; l= 32 мм [1, табл. 65, с. 174]

3 Определение геометрических параметров фрезы, используя приложение Г:

ω =35º – угол наклона главной режущей кромки;

γ = 15º – передний угол;

α = 14º – задний угол;

α₁= 8º – вспомогательный задний угол;

φ₁= φ₃= φ₅= 57º

φ₂= φ₄= φ₆= 63º – углы в плане;

λ = 10º – угол наклона главной режущей кромки.

4 Подача

S_z = 0,06-0,05 (мм/зуб) [1, табл. 35, с. 284].

Принимаем S_z = 0,05 мм/зуб.

5 Скорость резания

где T= 80 мин [1, табл. 40, с. 290];

B=(2/3)l =(2/3)32 = 21 мм – ширина фрезерования;

= 46,7; q = 0,45; x = 0,5; y = 0,5; u = 0,1; p = 0,1; m = 0,33 [1, табл. 39, с. 286].

где [1, табл. 1, с. 261];

= 1 [1, табл. 5, с. 263];

= 1 [1, табл. 6, с. 263].

6 Частота вращения фрезы

1. Определение действительной частоты вращения

n_д= 1000 об/мин (см. приложение Г).

2. Фактическая скорость резания

7 Сила резания

где [1, табл. 9-10, с. 264]

= 68,2; x= 0,86;y = 0,72;n= 1;q= 0,86;ω= 0 [1, табл. 41, с. 291];

8 Шаг зубьев фрезы:

- окружной шаг

- осевой шаг

(4.31)

9 Определение условия равномерности фрезерования

где К– близко к целому числу, следовательно, условие равномерности фрезерования выполняется.

10 Крутящий момент на шпинделе

11 Эффективная мощность резания

а мощность станка модели 6Т12 по паспорту равна 7,5 кВт (см. приложение Г).

Следовательно, выбранные режимы резания удовлетворяют паспортным данным станка.

Конструкция концевой фрезы с цилиндрическим хвостовиком представлена на рисунке 67.

Рисунок 67 – Фреза концевая с цилиндрическим