2. Задание режима резания и карты обработки
К элементам режима резания при фрезеровании относятся: глубина резания, скорость резания, сила резания, подача и ширина фрезерования. Глубину резания R выбирают в зависимости от припуска на обработку, мощности и жесткости станка. Подача при фрезеровании - это отношение расстояния пройденного рассматриваемой точкой заготовки в направлении движения подачи к числу оборотов фрезы или к части оборота фрезы, соответствующей угловому шагу зубьев. Ширина фрезерования В - величина обрабатываемой поверхности, измеренная в направлении, параллельном оси фрезы - при периферийном фрезеровании, и перпендикулярном к направлению движения подачи - при торцовом фрезеровании. Ширина фрезерования определяется наименьшей из двух величин: ширины обрабатываемой заготовки и длины или диаметра фрезы.
Для фрезерования вертикальной плоскости выбирается торцовая насадная фреза со вставными ножами из быстрорежущей стали [1] по ГОСТ 1092-80.
Таблица 1. - Параметры фрезы по ГОСТ 1671-77:
Диаметр D, мм |
160 |
Внутренний диаметр d, мм |
50 |
Толщина фрезы В, мм |
45 |
Число зубьев Z |
16 |
Глубина фрезеруемой канавки R не влияет на выбор коэффициентов при расчете скорости и силы резания. Принимаем R равной 6 мм.
Схема взаимных расположений фрезы и заготовки с учетом наибольших перемещений конфигурации выбранной фрезы приведена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Схема взаимных расположений фрезы и заготовки
Исходя из параметров станка и параметров выбранной фрезы, составлена карта обработки, приведенная на рисунке 2.
Рисунок 2 - Карта обработки
Скорость резания или окружная скорость фрезы
,
где - коэффициент и показатели степени по таблице 39
[1, c. 286], соответственно равные 41; 0,25; 0,2; 0,1; 0,4; 0,15; 0;
D - диаметр фрезы, равный 160 мм;
Т - период стойкости фрезы по таблице 40 [1, c.290], равный 180 мин;
R - глубина фрезерования, равная 6 мм;
Sz - подача на один зуб по таблице 34 [1, c.283], равная 0,25 мм;
B - ширина фрезы, равная 160 мм;
Z - число зубьев фрезы, равное 16;
- общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле
,
где - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала по таблице 2 [1, c.262], равный 1;
- коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки по таблице 5 [1, с.263], равный 0,9;
- коэффициент, учитывающий качество материала инструмента по таблице 6 [1, с.263], равный 1.
Частота вращения фрезы
Подача на один оборот фрезы
S = Sz · Z = 0,25 · 16 = 4 мм/об.
Подача минутная
Sm = S · nω = 4 · 62,824 = 251,294 мм/мин.
Главная составляющая силы резания при фрезеровании
,
электропривод фреза шпиндель резание
где - коэффициент и показатели степени по таблице 41 [1, с.291], соответственно равные 82,5; 0,95; 0,8; 1,1; 1,1; 0;
- поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала, для стали и чугуна по таблице 9 [1, с.264], равный 1;
Горизонтальная и вертикальная составляющая силы резания
Крутящий момент на шпинделе
Мощность резания эффективная
Мощность электропривода главного движения Ng = 14 кВт.