3. Расчёт режимов резания аналитическим методом на операцию фрезерования.

Блок исходных данных:

1. Вид обработки (фреза) – дисковая пазовая

2. Ширина фрезерования : В=4 мм

3. Глубина резания : t=4 Содержание операции

4. Длина фрезы : l = 60 мм

Исходя из исходных данных размеров фрезы выбираем : режущий инструмент – дисковая пазовая фреза по ГОСТ 3964-69; диаметр фрезы D=50 мм, число зубьев z = 14 мм., внутренний диаметр фрезы d=16 мм [2,табл. 80, стр.180]

Припуск на обработку h = 4 мм.

В – понятие связанное, с размерами слоя заготовки, срезаемого при фрезеровании. В фрезеровании t определяет продолжительность контакта зуба фрезы с заготовкой.

При фрезеровании различают подачу на один зуб S_z , подачу на один оборот фрезы S , и подачу минутную S_м , мм/мин, которое находятся в следующем соотношении :

, мм/мин

где n- частота вращения фрезы , об/мин

z-число зубьев фрезы

При чистовом фрезеровании исходной величиной является подача на один оборот фрезы S, по которой для дальнейшего использования вычисляют величину подачу на один зуб S_z=S/z

При чистовом фрезеровании с шероховатостью поверхности Ra=0.63 для дисковой фрезы :

S=0.2 мм/об [2.табл. 37, стр.285]

S_z=0.2/14=0.02 мм/об

Определяем скорость резания – окружная скорость фрезы :

, м/мин (33)

где C_v, m, q, x, y, p, u – коэффициент и показатели степени;

Т – стойкость сверла, мин;

S_z – подача на зуб фрезы, мм/зуб;

t – глубина фрезерования, мм;

z – число зубьев фрезы;

В – ширина фрезерования, мм;

k_v – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания

Для жаропрочной стали выбираем следующее :

С_v = 108; q = 0,2; y = 0,3; u=0,2 ; m = 0,32; х =0,06; р = 0 [2, табл. 39, стр. 287]

К_v = К_мv · К_nv · К_uv, (34)

где k_м – поправочный коэффициент, учитывающий качество, обрабатываемого материала;

k_uv – поправочный коэффициент, учитывающий материал инструмента;

k_пv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

, (35)

где – пределы прочности обрабатываемого материала;

n_v – показатель степени.

k_г – коэффициент, характеризующий группу стали по обрабатываемости

n_v = 0,9; к_г = 1 ; [2, табл.2, cтр.262]

В зависимости от марки обрабатываемого материала и материала режущей части инструмента определяем поправочные коэффициенты :

k_uv = 1 [ 2,табл. 6 , стр.263]

k_nv = 0,85 [2 , табл. 5, cтр.263]

k_lv =1 [2 , табл. 31, cтр.280]

Поправочный коэффициент на скорость резания равен : K_v=1*1*1*0.85=0.85

В зависимости от вида фрезы и его диметра среднее значение периода стойкости T равно :

Т=120 мин [2. табл. 40, стр. 290]

Отсюда скорость резания при фрезеровании равна:

м/мин

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

об/мин,

Принимаем n=630 об/мин , для станка 6T104 [2, табл.,37, стр. 51]

Определяем действительную скорость резания:

, м/мин (36)

м/мин

Определяем скорость движения подачи от минутной подачи S_м :

, мм/мин (37)

где S_z – подача на зуб фрезы, мм/зуб;

z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы, об/мин.

S_м = 0,02 · 14 · 630 = 176,4 мм/мин

Затем определяем действительную подачу на зуб фрезы.

, мм/зуб (38)

мм/зуб

Сила резания.

Главная составляющая силы резания при фрезеровании – окружная сила, Н :

, Н (39)

где к_mp – поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала;

z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы , об/мин

, (40)

где n-показатель степени;

n = 0,75 [2, табл. 9, стр.264]

Для жаропрочных сплавов имеем :

С_р = 218; q = 1,15; у = 0,78; х =0,92; u = 1,0; w = 0 [2, табл. 41, стр. 291]

Главная составляющая силы резания :

Н

0. P_h =1.1 *P_z= 454,7 H – сила подачи

1. P_y =0.5* P_z= 206,7 H – радиальная составляющая.

Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

, кВт (41)

кВт

Определяем мощность на шпинделе станка:

, кВт (42)

где N_дв – мощность двигателя станка, кВт; [станка 6T104 N_станка =2,2 кВт]

- К.П.Д. станка.

N_шп = 2,2 · 0,85 = 1,87 кВт

Для того, чтобы была возможна обработка, необходимо, чтобы выполнялось условие:

N_рез ≤ N_шп

В действительности мы получили:

0,67 ≤ 1,87 , т.е. обработка возможна.

Определяем основное время на операцию по формуле :

_, мин

где L= l + D, мм - при фрезеровании

l – длина фрезы

D – диаметр фрезы

, мин