2.6. Розрахунок режимів різання

2.6.1 Розрахунок режимів різання аналітичним методом для переходів вертикально–фрезерної та вертикально-свердлильної операцій.

2.6.1.1. Операція 030. Перехід 1

Зміст переходу: фрезерувати верхню поверхню стійки витримуючи Н= 141,5, h14.

Для забезпечення продуктивності обробки та стійкості інструменту в якості інструменту приймаємо торцеву фрезу за ГОСТ 9473 – 80 з механічним кріпленням пластин з твердого сплаву. При торцевому фрезеруванні для досягнення продуктивних режимів різання діаметр фрези: D = (1,25 – 1,5)В, де В=180 мм., стор. 281,[7]. ОтжеD= (1,25 – 1,5)180 = 225 – 270 мм. Приймаємо :D= 250 мм. Інші геометричні параметри за ГОСТ 9473 – 80: Н=47мм., d=50мм., Z= 24;

Матеріал пластин – твердий сплав ВК6, табл. 3, стор. 117, [7].

Геометричні параметри різальної частини: = 0;= 12;₁= 0;₁= 4, додаток. 2.3, стор. 446,[8].

Період стійкості фрези Т = 240 хв., табл. 40, стор. 290, [7].

Обробку здійснюємо за один прохід.

Глибина різання t = h= 2,3 мм (таблиця 2.5).

Подача на один зуб фрези Sz= 0,15 мм/зуб., табл. 33, стор. 283,[7].

Швидкість головного руху різання визначаємо за формулою:

, (2.15)

де: C_v,x,y,u,p,q,m– коефіцієнт і показники ступеня, що характеризують оброблюваний матеріал, матеріал ріжучої частини, вид обробки, табл. 39, стор. 288, [7].

C_v= 445;q= 0,2;x= 0,15;y= 0,35;u= 0,2;p= 0;m= 0,32.

Z= 24 – кількість зубців фрези.

В = 180 мм – ширина фрезерування. D = 250мм – діаметр фрези.

–загальний коефіцієнт, що враховує фактичні умови різання.

K_v=K_mvK_nvK_иv(2.16)

де: K_mv– поправочний коефіцієнт, який враховує якість матеріалу, що обробляється.

(2.17)

n_v = 1,25; НВ = 210, табл. 2, стор. 262, [7].

= 0,87

K_nv– коефіцієнт, що враховує стан поверхневого шару заготовки.

K_nv= 0,85 табл. 5, стор. 263, [7].

K_иv= 1 – коефіцієнт, що враховує матеріал ріжучого інструменту.

K_иv= 1,0 табл. 6, стор. 263, [7].

К_v= 0,870,851,0 = 0,74.

0,74 = 95,9 м/хв.

Розрахункову частоту обертання шпинделя визначимо за формулою:

(2.18)

де: D= 250 мм – діаметр фрези.

= 122 хв.^-1

За паспортом верстата приймаємо n_д=125 хв.^-1

Дійсна швидкість головного руху

= 98,1 м/хв. (1,63 м/с)

Хвилина подача:

S_хв.=S_zzn_д(2.19)

S_хв.= 0,1524125 = 450 мм/хв.

За паспортом верстата приймаємо S_хв.= 400 мм/хв.

Головна складова сили різання – колова сила:

(2.20)

де: C_р, x, y, u, q, – стала і показники степеня для конкретних умов обробки.

C_р= 54,5;q= 1,0;x= 0,9;y= 0,74;u= 1,0;= 0; табл. 41, стор. 291, [7].

–коефіцієнт, що враховує вплив якості оброблюваного матеріалу на силові залежності.

(2.21)

де: n= 1,0 показник степеня при фрезеруванні; табл. 9, стор. 264, [7].

= 1,1

Тоді:

1,1 = 5282 Н.

Сила подачі P_h = 0,2  P_z[7, табл. 42, стор. 292].

P_h = 0,2  5282 = 1056,4 Н.

Механізм подачі верстату ГФ2171С6 допускає найбільшу силу 15000Н, тому обробка можлива.

Потужність різання визначаємо за формулою:

(2.22)

= 8,4 кВт.

Перевірка достатності потужності приводу верстата

N_шпN_р;N_шп=N_дв(2.23)

де: N_дв= 11 кВт – потужність двигуна головного руху.

= 0,8 – ККД привода верстата.

N_шп= 110,8 = 8,8 кВт.

N_шп.= 8,8 кВтN_різ.= 8,4 кВт. Отже обробка можлива.

Основний час (час різання):

(2.24)

де: L– довжина робочого ходу фрези.

L=+ у +(2.25)

де: = 377,2 мм – довжина поверхні, що обробляється

врізання: (2.26)

де: D= 250 мм – діаметр фрези.

В = 180 мм – ширина фрезерування.

= 38,5 мм.

перебіг фрези = 3 мм

= 0,93 хв.