Материаловедение (куча курсачей) / ФРЕЗЕРОВАНИЕ

7.1 Режим резания при фрезеровании .

7.1.1 Глубина резания t , мм, зависит от припуска на обработку и требуемого класса шероховатости обработанной поверхности. При припуске более 5 мм фрезерование выполняют за два прохода, оставляя на чистовую обработку 1 – 1,5 мм.

В данном случае t=5 поэтому фрезерование выполняется за один проход.

7.1.2 На фрезерных станках настраивается минутная подача S_M, мм/мин, т.е. скорость перемещения стола с закрепленной деталью относительно фрезы. Элементы срезаемого слоя, а следовательно, и физико-механические параметры

процесса фрезерования, зависят от подачи на зуб S_Z, т.е. перемещения стола с деталью (в мм) за время поворота на 1 зуб. Шероховатость обработанной поверхности зависит от подачи на 1 оборот фрезы, S₀, мм/об.

Между этими тремя значениями имеется следующая зависимость:

, (3)

где n – частота вращения, об/мин;

z – число зубьев фрезы.

Примем из справочной литературы n=125; Z=6; S_Z=0,11 мм/зуб.

об/мин

7.1.3 Расчетную скорость резания определим по эмпирической формуле:

, (4)

где C_V – коэффициент скорости резания, зависящий от материалов режущей части инструмента и заготовки и от условий обработки;

Т – расчетная скорость фрезы, мин;

m – показатель относительной стойкости;

X_V – показатель степени влияния глубины резания;

Y_V – показатель степени влияния подачи;

n_V – показатель степени влияния ширины фрезерования;

P_V – показатель степени влияния числа зубьев;

q_V – показатель степени влияния диаметра фрезы на скорость резания;

K_V – поправочный коэффициент на измененные данные.

Найдем значения этих коэффициентов: C_V=68; q_V=0.25; X_V=0.3; Y_V=0.2; n_V=0.1; P_V=0.1; m=0.2; T=180; D=125; B=18; K_v=0,63.

Подставим численные значения в формулу (25):

Подсчитаем частоту вращения шпинделя, об/мин, по формуле (5 ):

, об/мин (5)

где V_P – расчетная скорость резания, м/мин;

D – диаметр фрезы, мм.

об/мин

Определим фактическую частоту вращения шпинделя на основании закона изменения по геометрической прогрессии, знаменатель  которой определяется по формуле ( 27 ). Для этого найдем n и определим весь ряд n

, (6)

где n_z и n₁-максимальное и минимальное значения частоты вращения;

z-количество ступеней частоты вращения;

,

Примем _n=1,26

Значение _n не совпадает со стандартным. Теперь определяем n_ф из геометрического ряда:

n₂=n₁_n=311,26=40;

n₃=n₁_n²=31(1,26)²=50;

n₄=n₁_n³=31(1,26)³=62;

………………………………

n₆=n₁_n⁵=31(1,26)⁵=80;

n₇=n₁_n⁶=31(1,26)⁶=125;

n₈=n₁_n⁷=31(1,26)⁷=160;

Таким образом n_ф=160 об/мин;

Теперь мы можем определить V_ф по формуле (28)

, м/мин (7)

где D – диаметр фрезы, мм;

n_ф- частота вращения шпинделя, об/мин;

, м/мин

7.1.4 Подсчитаем минутную подачу:

S_M=S_Z Z n_{ф ,} (8)

Подставим численные значения в формулу (2)

S_ф находим согласно закона изменения её по геометрической прогрессии, знаменатель  который определяется по формуле:

, (9)

где S_z и S₁ – максимальное и минимальное значения подачи;

z – количество ступеней подачи;

Значение

Теперь определим весь ряд S по геометрической прогрессии:

S₂=S₁_s=251,26=31,5;

S₃=S₁_s²=25(1,26)²=40;

S₄=S₁_s³=25(1,26)³=50;

S₅=S₁_s⁴=25(1,26)⁴=63;

S₆=S₁_s⁵=25(1,26)⁵=79;

S₇=S₁_s⁶=25(1,26)⁶=100;

………………………………

S₁₀=S₁_s⁹=25(1,26)⁹=200;

S₁₁=S₁_s¹⁰=25(1,26)¹⁰=250;

S₁₂=S₁_s¹¹=25(1,26)¹¹=300;

S₁₃=S₁_s¹²=25(1,26)¹²=400;

Из данного ряда следует, что ближайшая меньшая из числа осуществляемых на станке S_ф равна S_ф=100 мм/об;

Определим фактическую подачу на зуб, мм/зуб

, мм/зуб (10)

Подставим численные значения в формулу (10):

S_Z=, мм/зуб

7.2.5 Величину силы резания при фрезеровании определим по эмпирической формуле:

(11)

где t – глубина фрезерования, мм;

S_z – фактическая подача, мм/зуб;

B – ширина фрезерования, мм/зуб;

Z – число зубьев фрезы;

D – диаметр фрезы, мм;

n_ф – фактическая частота вращения фрезы, об/мин;

Принимаем следующие значения этих коэффициентов: t=2,5; C_p=261; X_p=0,9; Y_p=0,8; u_p=1,1; W_p=0,1; q_p=1,1; Z=6; D=100; K_p=1,11.

Подставим численные значения в формулу (11):

7.2.6 Коэффициент мощности станка определяется по формуле( 12 )

, (12)

где -мощность приводного электродвигателя, кВт;

N_под-потребная мощность на шпинделе, которая рассчитывается по формуле (34 ):

(13)

где N_э -эффективная мощность на резание, определяемая по формуле

(14)

Подставив значения в формулы (14) получим:

Подставив значения в формулы (13) получим:

Теперь вычислим коэффициент использования мощности станка

 (15)

7.2.7 Основное технологическое машинное время t₀ ,мин, подсчитаем по формуле (16)

t₀=, (16)

где L – расчетная длинна обработки, мм;

t – число проходов;

S_M – фактическая минутная подача, мм/мин.

Расчетная длина обработки включает длину обработки l, величину врезания l₁ и перебег фрезы l₂, тоесть L=l+l₁+l₂.

Определим величину врезания по формуле (17)

l₁=,мм (17)

l₁=мм

l₂ примем равный 4 мм, l=310 мм. После подстановки получили L=335 мм.

t₀=, мин