Проблема: 2-заходная фреза плавит PVC-пенопласт.
Решение: выбирают меньшее число оборотов или фрезеруют однозаходной фрезой. (Картинка)
1. Погружение:
Фреза должна иметь возможность проникать торцом в материал (буровая функция).
2. Кромка реза:
Как правило, канты прохода отличаются друг от друга. Контрсторона движения "красивее" чем сторона синхронности. Это особенно видно при использовании 1-заходной фрезы, а также при фрезеровании алюминия.
Совет;
Фрезеруйте внутренние контуры по часовой стрелке, внешние против часовой. Таким образом "плохая" сторона оказывается в стружке
3. Вывод стружки:
Стружка должна отводиться быстро, чтобы полости фрез не заполнялись, и в результате фреза не ломалась. Чем глубже и с большей скоростью происходит фрезерование, тем труднее вывод стружки.
Указания: Не фрезеруйте глубже чем на двойное или тройное количество диаметров фрезы.
Более глубокие пазы проходите в несколько проходов. При фрезеровании полистирола и др. пластиков имеет смысл применять фрезы с отполированными канавками для лучшего вывода.
4. Теплоотдача / смазывание:
Фреза не должна становиться слишком горячей: С одной стороны, инструмент со слишком высокой температурой теряет свои свойства, с другой стороны - еще более критической - пластмассовая и алюминиевая стружка может "залипать" в желобах, препятствуя выводу стружки и как следствие вести к поломке фрезы. При обработке металлов непременно нужно рекомендовать смазку. Указание: Со спиртом или специальными эмульсиями можно фрезеровать алюминий и цветные металлы, при обработке плексигласа можно использовать мыльную воду.
5. Опасность поломки:
растет линейно с возрастающей подачей и с возрастающей глубиной погружения: Двойная подача значит двойной дробный риск, двойная глубина погружения значит уже восьмикратный дробный риск.
Указания:
Лучше фрезеровать несколькими проходами менее глубоко и с более высокой скоростью подачи. Используйте фрезу по возможности с наиболее короткой длиной режущей части. Затяните её, как возможно больше. Общее правило: зажимается в патроне (цанге патрона) одна треть общей длины фрезы.
Правая нарезка выводит стружку на верх.
Фреза правой нарезки содействует выводу стружки наверх, что хорошо для непрерывного вывода, имеет однако недостаток заключающийся в том, что фреза как штопор также двигает наверх основной материал (заготовку), "мохрит" при фрезеровке древесины или "зарывается" при обработке тонкого листового материала (например жести). Фреза с левой винтовой линией напротив нажимает на материал вниз и при фрезеровке волокнистых материалов, таких как древесина или картон, Вы достигаете более гладкого верхнего края
(волокна не приподнимаются, а "вжимаются" в основной материал). Но здесь негативным фактором выступает затрудненность вывода стружки.
Указание:
В стандартных случаях используйте фрезу правой нарезки.
Фрезы левой нарезки выгодны для неглубоких проходов в тонких материалах, где опасность "зарывания" и рывка наверх заготовки правой нарезки велика. Однако, чем жестче материал Вы будете использовать, тем скорее Вы можете отказаться от фрезы левой винтовой линии.
A. Правая нарезка (нормальная форма):
Выводят стружку наверх. У фрезы есть тенденция "зарываться" и поднимать базовый материал.
"эффект штопора".
B. Левая винтовая линия (особая форма):
Выводит стружку вниз при обработке с торца, или используется при работе в уже отфрезерованой полости. Фреза нажимает на базовый материал (противоположность "эффекту штопора").
Не приспособлено для глубокого фрезерования.
Вид фрезы: 1 или 2 лезвия?
Фрез бесконечно много, но по существу мы делаем различие между острыми и притупленными. Чем острее лезвие, тем быстрее снашивается вершина.Общее правило: чем выше прочность материала, тем более плоская заточка должна быть у лезвия. Такая заточка подходит для жестких металлов (например, латунь). Более острая заточка "рыбий хвост" для пластмасс, древесины и мягкого алюминия. Лезвия - это быстроизнашивающиеся части фрезы. Во фрезах с большим чем одно лезвие нагрузка распределяется, и стойкость повышается. Эти фрезы бегут быстрее, меньше вибрируют в трудных материалах, (например, нержавеющая сталь). У нескольких лезвий - при тех же самых условиях фрезерования– стружка оказывается тоньше, вследствие чего в итоге создается более гладкая поверхность.
Выбор "идеального" типа фрезы всегда зависит от обрабатываемого материала:
При фрезеровке "мягких" материалов:
мягких пластмасс (ПВХ, плексиглас, пенопласты), деревянных материалов (древесина, волокнистая плита, фанера, ДСП), мягких сортов алюминия и сэндвичей (алюминий / пластмассы) в выигрыше острые 1-заходные фрезы. Так как здесь проблема более скорого затупления предпочтительнее чем опасность засорения и поломки фрезы.
Для жестких пластмасс
пригодны острые 2-заходные, с профилем рыбьего хвоста.
При обработке более жестких металлов
таких как латунь можно рекомендовать 2-заходные фрезы с плоской заточкой.
При фрезеровке крайне жесткой конструкционной стали
или совсем высококачественной стали, используют трех-четырех заходные фрезы.
Однозаходная фреза в поперечном разрезе
Один нож оставляет большое открытое пространство
для вывода стружки
Трехзаходная фреза в поперечном разрезе
Три лезвия существенно уменьшают пространство
для вывода стружки
Различия между фрезой и гравером
Многие используют понятие "Фреза" и „Гравер“ как синонимы. Тем не менее, речь идет о двух разных инструментах.
Гравер - это простой инструмент, разделенный пополам цилиндр, с последующей задней шлифовкой.
Форма может быть различна; наиболее распространены треугольные. В противоположность фрезам у них нет спиралевидного желоба для отвода стружки.
Материал фрез: HSS или твердосплавные?
В рекламной технике преимущественно используются фрезы из твердого сплава.
Твердый сплав (HM) - дорогой, искусственный продукт, который агломерируется из мельчайших порошков (например, Wolfram-Carbid). В процесс агломерации сразу создается форма фрезы и в последствии не изменяется, (только затачивается). Твердый сплав крайне жесткий и износостойкий, однако, восприимчив к вибрациям и ударам. Важно при использовании фрез HM иметь стабильный, возможно более тяжелый и массивный станок, шпиндель с точным вращением и высококачественные цанги зажима. Фрезеруемый материал должен быть жестко и неподвижно зафиксирован на станке.
Быстрорежущая сталь (HSS) используется прежде всего, там, где твердый сплав слишком чувствителен: при фрезерной обработке нержавеющей листовой стали, на шатких машинах, или в случаях, когда жесткость фиксации недостаточно обеспечена. HSS значительно быстрее снашивается, но угроза преждевременной поломки меньше, по причине ее вязкости.
Жизнь HSS фрезы с покрытием значительно увеличивается. Например, для нитрида титана (TiN) срок службы увеличивается в шесть раз.
Titan-Nitrid существенно жестче чем HSS, а также жестче чем HM. С Titan-Nitrid покрытием инструменты HM служат также дольше, хотя различие в твердости незначительное.
Более значительно покрытие отражается на число оборотов и подачу. Ее можно увеличивать и укорачивать таким образом время обработки. При фрезеровке алюминия TiN предотвращает внушающее страх запекание алюминия во фрезе. Покрытие действует как тефлон в сковороде (стружка скользит)
Число оборотов и оптимальная подача
Самые важные параметры при фрезеровании - это число оборотов и подача. Данные таблицы совпадают с большинством рекомендаций производителей фрез. (Если есть сомнения узнайте у поставщика, какие режимы он рекомендует для своего продукта).Сначала берут рекомендованную для обрабатываемого материала скорость разания и применяют ее в формуле для расчета числа оборотов.
Если используются не очень жесткий станок, то число оборотов определяется в верхней области, а подача в нижней области. Если число оборотов известно, далее по формуле вычисляют подачу.
Принципиально считается: Чем выше скорость резания (vc = p * d * n), тем более гладкой будет поверхность. Однако, затупление фрезы тоже растет с увеличением скорости разания.
Процедура расчета:
1. Число оборотов n:
Выберите скорость разания vc
из таблицы. (Если скорость резания материала сильно варьируется, уточните в справочниках).
На основании данных вычислите число оборотов шпинделя
N = (vc *1000) / (3.14 * d )
F = n * fz * z
fz = подача на 1 зуб
z = количества лезвий
Пример:
Вы хотите фрезеровать 2-заходной фрезой, диаметром 3 мм жесткий алюминий. Из таблицы Вы находите: vc = 100... 200 м / мин. Из этого Вы рассчитываете:Макс. число оборотов: n = (200 * 1000) / (3.14 * 3) = 200 000 / 9.42 = 21.230 U/min
Соответствующая подача: f = 21230 * 0.04 * 2 = 1698 mm/minВысокая скорость подачи - особенно в металлах - требует стабильной и бесшумной машины. Кроме того, глубина паза не должна быть слишком большой (около 1 * d 1).
Для менее стабильных машин или при повышеной глубине фрезеровки режим расчитывается следующим образом:Макс. число оборотов:
n = (200 * 1000) / (3.14 * 3) = 200 000 / 9.42 = 21.230 U/min (как выше)
Миним. число оборотов: n = (100 * 1000) / (3.14 * 3) = 100 000 / 9.42 = 10.615 U/min
Соответствующая подача (минимальная): f = 10615 * 0.04 * 2 = 849 mm/minВы комбинируете n=21230 U / min и f = 849 mm/min.
Контрдвижение и синхронное движение
Как возникают разные канты разреза:Лезвие входит с наветренной стороны в материал. У контробласти движения фреза бежит против материала. Толщина стружки будет в основе подачи в материал постоянно больше. В области синхронности фреза бежит с материалом, толщина стружки уменьшается до выхода. Заштрихованная область показывает относительную толщину стружки в каждой ее позиции за оборот. Лезвие в контрдвижении постоянно "забирает" материал, в то время как в синхронной лишь небольшой объем забирается непосредственно перед выходом лезвия в воздух. Поэтому последний кусочек часто как бы "вырывается" . В этом и заключается причина, почему контрсторона движения всегда более гладкая, чем сторона синхронности.
| Какая фреза для какого материала | 1-заходная | 2-заходная | 3-заходная | |||
| грубо | чисто | грубо | чисто | грубо | чисто | |
| Древесные материалы | ||||||
| Мягкая древесина (сосна) | ++ | 0 | +(+) | 0 | 0 | - |
| Твердая (дуб,бук), фанера, МДФ | +(+) | 0 | ++ | 0 | +(-) | - |
| Пластмассы | ||||||
| ПВХ, Полистирол, Тефлон, Пены | ++ | + | + | 0 | - | -- |
| Дюропласт, Материалы с бакелитом (ДСП) | + | + | ++ | + | + | - |
| Плексиглас налитой | ++ | + | +(+) | - | 0 | - |
| Металлы | ||||||
| Мягкий алюминий (Alucobond) | ++ | + | + | 0 | - | -- |
| Жесткий алюминий (Floxal) | 0 | + | + | ++ | 0 | + |
| Латунь,бронза, медные сплавы | -- | - | 0 | +(-) | + | ++ |
| Конструкционная сталь | -- | -- | - | + | - | ++ |
| Высококачественная сталь | -- | -- | -- | - | -- | + |
| ++ Очень хорошо + Хорошо 0 Удовлетворительно |
- Плохо -- Не подходит |
|||||
При обработке твердых сортов сталей используют 4 и болшее количество лезвий.
Частичное или полное использование данного материала только по согласованию, и с обязательной ссылкой на первоисточник
Расчёт и табличное определение режимов резания при фрезеровании
Дано: Материал заготовки – Серый чугун, 210 НВ
Вид обработки – черновое торцовое фрезерование плоскости шириной В=80 мм, длиной l = 120 мм.
Припуск на обработку h = 2мм.
Заготовка – отливка.
Обработка без охлаждения.
Станок вертикально-фрезерный 6Т12
Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.
Решение
1 Выбираем фрезу и устанавливаем её геометрические параметры (см. Приложение 1). Для торцового фрезерования диаметр фрезы определяется по формуле
D ф = 1,6 · В (1)
Где В – ширина фрезерования, мм.
D ф = 1,6 · 80 = 128 мм
Принимаем стандартное значение диаметра торцовой насадной фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ВК6 по ГОСТ 9473-80 D ф = 125 мм .
Число зубьев фрезы, оснащенной твердым сплавом, определяется по формуле
Z = (0,08 ÷ 0,1)·D, (2)
Где обозначения прежние
Z = (0,08 ÷ 0,1)·125 = 10 шт.
Определим геометрические параметры торцовой фрезы: ω =35 ° ; φ 1 = 1; φ =30 ° ; α 1 = 8 ° ; α n = 12 ° ; γ = 10 ° .* 1
2 Назначаем режим резания
Глубина резания определяется по заданию t=h=2мм
Назначаем стойкость инструмента и его допустимый износ: Т = 180 мин , h з = 2 мм * 2
Назначаем подачу, мм/зуб* 3
S z = 0,2 – 0,4 мм/зуб.
Принимаем S z = 0,3 мм/зуб .
Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы, аналитическим методом по формуле
, (3)
Где С v , q, m, x, y, u, p - коэффициент и показатели степени,
С v = 445, q = 0,2, m = 0,32, x = 0,15, y =0,35, u = 0,2, p = 0
D ф – диаметр фрезы, мм;
Т – стойкость инструмента, мин;
T – глубина резания, мм;
S z – подача на зуб, мм/зуб;
В – ширина фрезерования, мм;
Z – число зубьев фрезы;
К v –
(4)
Где К м –
____________________________________________________________________________________
* 1 Дополнительные источники:
* 2 Дополнительные источники:
* 3 Если в справочной литературе дана подача на оборот S о , мм/об, необходимо найти подачу на зуб по формуле S z = S o /z, где z – число зубье
(5)
Где НВ –
N – показатель степени,
N = 0,95 ;
К п - коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки,
К п = 0,8 ;
К и - коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала,
К и = 1 ;
м/мин
Определим скорость резания табличным методом
V = v Т · K v , (6)
Где v Т – табличное значение скорости резания,
V Т = 126 м/мин
К v – поправочный коэффициент на скорость резания
K v = K м · K и · K n · К с · К ф · K о · K в · K φ , (7)
Где K м – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала
K м = 0,89 ;
K и - коэффициент, учитывающий материал инструмента
K и = 1,0 ;
K n - коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности
K n = 0,8 ;
К с - коэффициент, учитывающий шифр типовой схемы фрезерования
К с = -
К ф - коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности
К ф = -
K о - коэффициент, учитывающий условия обработки
K о = 1,0 ;
K в – коэффициент, учитывающий отношение фактической ширины фрезерования к нормативной
K в = 1,0 ;
K φ - коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане
K φ = 1,3 .
Подставляя значения в формулу 7 и 6, получим
К v = 0,89 · 1 · 0,8 · 1 · 1 · 1,3 = 0,92
V = 126 · 0,92 = 116,6 м/мин
Определим частоту вращения шпинделя по формуле
(8)
Где V рез – аналитическая скорость резания;
об/мин
Корректируем частоту вращения по паспорту станка
N д = 315 об/мин
Определим действительную скорость резания, м/мин, по формуле
(9)
Где обозначения прежние
м/мин
Находим минутную подачу, м/мин, по формуле
S M = S z · z ·n д (10)
Где S z – подача на зуб, мм/зуб;
Z – число зубьев фрезы, шт;
N д – действительная частота вращения шпинделя, об/мин
S M = 0,3 · 10 · 315 = 945 м/мин
Корректируем подачу по паспорту станка. Принимаем S Mд = 1000 м/мин
Из формулы 10 найдем подачу на зуб
S z = мм/зуб
Определяем силу резания, Н, по формуле
, (11)
Где С p , x, y, u, q, w - коэффициент и показатели степени,
С р = 54,5; x = 0,9, y =0,74, u = 1,0, q = 1, w = 0
D ф – диаметр фрезы, мм;
T – глубина резания, мм;
S z – подача на зуб, мм/зуб;
В – ширина фрезерования, мм;
Z – число зубьев фрезы;
N – действительная частота вращения шпинделя, об/мин;
К мр – поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий обрабатываемый материал
(12)
Где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;
N – показатель степени,
N = 1,0 ;
Сравниваем силу резания с допустимой силой механизма станка
P z zдоп (13)
Где P zдоп = 15000 Н ;
2639
следовательно, выбранная подача допустима
Определяем крутящий момент, Н·м
(14)
Где обозначения прежние
Н·м
Находим мощность, затрачиваемую на резание, по формуле
, (15)
Где Р z – сила резания, Н;
V д – действительная скорость резания, м/мин
Сравниваем мощность резания с мощностью привода станка
N рез ≤ N шп , (16)
Где N шп – мощность шпинделя станка
N шп = N э.дв · η , (17)
Где N э.дв – мощность электродвигателя станка, кВт
N э.дв = 7,5 кВт ;
η - КПД станка
η = 0,8
N шп = 7,5 · 0,8 = 6 кВт
Так как 5,4
3 Определяем основное время, мин, по формуле
, (18)
Где L – длина пути инструмента или детали в направлении подачи, мм, определяется по формуле
L = l + l 1 + l 2 , (19)
Где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;
L 1 – длина врезания, мм
L 1 = 19 мм ;
L 2 – длина перебега фрезы, мм
L 2 = 1 ÷ 6 мм . Принимаем l 2 = 5 мм
L = 120 + 19 + 5 = 144 мм
S М – минутная подача, м/мин;
I – число проходов
I = h|t (20)
Где h – припуск на обработку, мм;
T – глубина резания, мм.
Так как h = t, то i = 1
По формуле 18
мм
Рисунок 1 – Схема фрезерования плоскости торцовой фрезой
– машиностроителя, Т2. М.: Машиностроение, 1986. 496 с.
2 Малов А.Н. Справочник технолога – машиностроителя, Т2 М.: Машиностроение, 1973 г.
3 Антонюк В.Е. и др. Краткий справочник технолога механического цеха. Минск: Беларусь, 1968 г.
4 Малов А.Н. Справочник металлиста., Т3 М.: Машиностроение, 1977 г.
5 Абрамов Ф.Н. Справочник по обработке металлов резанием. К.: Машиностроение, 1983. 239 с.
6 Общемашиностроительные нормативы режимов резания, 4.1 – М.: Машиностроение, 1974 г.
7 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.
8 Долматовский Г.А. Справочник технолога, М.: Машиностроение, 1956 г.
9 Баранчиков В.И., Жаринов А.В. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. – М.: Машиностроение, 1990.-400 с.
Приложение 1
Выбор диаметра фрезы в зависимости от вида фрезерования
При торцовом фрезеровании диаметр фрезы определяется по формуле
D ф = 1,6 · В,
Где В – ширина фрезерования, мм.
При фрезеровании дисковыми фрезами диаметр фрезы выбирается по ГОСТ в зависимости от ширины фрезерования В.
При фрезеровании концевыми и шпоночными фрезами диаметр фрезы можно принимать равным ширине фрезерования В.
Определение числа зубьев фрезы
Число зубьев фрезы из быстрорежущей стали при черновой обработке определяется по формуле
Где D ф – диаметр фрезы, мм
При чистовой обработке
Для фрез, оснащенных твердым сплавом , число зубьев определяется следующим образом:
- для обработки чугуна z = (0,08 ÷ 0,1)·D;
- для обработки стали z = (0,04 ÷ 0,06)·D;
Для цилиндрических фрез число зубьев определяется по формуле
Где m – коэффициент, определяется по таблице 1
Таблица 1
Цилиндрические фрезы | Угол наклона зуба ω | Коэффициент m |
С крупным зубом цельные | 1,05 |
|
С мелким зубом цельные | 15 – 20 ° | |
С крупным зубом сборные | 20 ° 45 ° 55 – 60 ° |
Предварительный просмотр:
Расчёт составляющих силы резания и мощности при точении по эмпирическим формулам
Дано: Материал заготовки - Сталь 20 (σ в = 500 МПа).
Вид обработки – наружное продольное точение.
Глубина резания t = 4 мм.
Подача S о = 0,7 мм/об.
Скорость резания v = 140 м/мин.
Геометрические элементы резца: φ =45 º , φ 1 =45 º , α =8 º , γ =+10 º , λ =+5 º ,
R=1 мм, форма передней поверхности резца - радиусная с фаской.
Материал резца – Т15К6.
Станок токарно-винторезный 16К20
Необходимо: определить P z , P y ,P x ; возможность обработки
Решение
Определим составляющие силы резания по эмпирической формуле
(1)
Где С р – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, материала инструмента и условий обработки;
T – глубина резания, мм;
S – подача на оборот, мм/об;
V – скорость резания, м/мин:
X, y, n – показатели степени;
К р – поправочный коэффициент на силу резания
(2)
Где К м – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;
К φ – коэффициент, зависящий от главного угла в плане;
К γ – коэффициент, зависящий от переднего угла;
К λ – коэффициент, зависящий от угла наклона режущей кромки;
К r – коэффициент, зависящий от радиуса при вершине. К λ
К r
K p z
0,73
K p y
0,73
0,75
K p x
0,73
1,25
Определим коэффициент на обрабатываемый материал для стали
(3)
Где σ в = 500 МПа, по заданию;
N – показатель степени, n = 0,75
Определим коэффициенты на составляющие силы резания по формуле 2, подставляя в формулу значения из таблицы 2
Определим составляющие силы резания по формуле 1, подставляя в формулу значения из таблицы 1 и 2
Определим мощность, затрачиваемую на резание, и сравним её с мощностью станка по формуле
(4)
N рез ≤ N шп , (5)
Где N шп – мощность шпинделя станка, кВт, определяется по формуле
N шп = N э.д. · η , (6)
Где N э.д. – мощность двигателя станка, кВт,
η – к.п.д. станка
N э.д. = 10 кВт; η = 0,75
Остальные обозначения прежние
N шп = 10 · 0,75 = 7,5 кВт
7,2 7,5,
следовательно, обработка возможна
Перечень использованной литературы
1 Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога – машиностроителя. Т 2. М.: Машиностроение, 1986. 496 с.
2 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.
От правильности выбора режимов резания при обработке металлических изделий на фрезерных станках зависит качество производимых работ. По этой причине аналитический расчет таких режимов должен осуществляться максимально грамотно и качественно.
1
При фрезеровании обработка деталей по своей сути намного сложнее, чем при точении. Связано это с тем, что любой зуб фрезерного инструмента при каждом обороте фрезы сначала входит, а затем выходит из контакта с обрабатываемым изделием. Причем процесс его входа в контакт сопровождается ударом достаточно ощутимой силы. Кроме того, с детали при фрезеровании снимается прерывистая стружка, толщина которой не является постоянной (при точении сечение стружки всегда имеет один и тот же показатель).
По указанным причинам оператору необходимо очень ответственно выполнять расчет режимов резания, чтобы добиться максимальной производительности фрезерного агрегата на самых выгодных условиях его функционирования с учетом мощности оборудования.
Фрезерная обработка детали
Под такими условиями понимают режимы резания, обеспечивающие оптимальное сочетание подачи при фрезеровании, скорости и силы процесса, глубины срезаемого металлического слоя с целью получения заданной чистоты и точности обработки при минимальных затратах на нее.
На любом металлообрабатывающем предприятии имеются стандартные нормативы, в которых даются четкие рекомендации, облегчающие выбор варианта резки различных заготовок. С их помощью можно разрабатывать операционные карты и непосредственно технологический процесс, в который включаются все элементы фрезерования. Но многие параметры, указанные в таких нормативах, не подходят для случаев, когда используется новое оборудование и современный режущий инструмент. В подобных ситуациях оператору приходится самостоятельно производить расчет режимов обработки. Далее мы опишем их основные элементы.
2
Материал, из которого сделана фреза, напрямую влияет на возможности и качество режущих операций. Наиболее эффективным инструментом признаются фрезы из и резцы с пластинками из твердых сплавов. Их используют в настоящее время для большинства фрезерных операций, но при условии, что технический потенциал станков (показатель мощности их двигателя, скорость вращения шпинделя и так далее) позволяет работать с такими приспособлениями.
Фрезы из быстрорежущей стали
Некоторые агрегаты старых моделей просто-напросто не могут применять твердосплавный и быстрорежущий инструмент. Тогда на них работают обычными концевыми и иными фрезами. Если же изделие после фрезерования должно иметь высокую точность и чистоту поверхности, и при этом скорость выполнения процедуры не имеет большого значения, лучше использовать приспособления из обычных легированных и .
Геометрия режущей части инструмента также влияет на выбор конкретного режима обработки детали. Форму и размеры, которые имеет зуб фрезы, задние и передние ее углы, параметры переходной кромки и углов подбирают из специальных таблиц. В них даются сведения о том, какие размеры обязан иметь зуб и все указанные углы при работе с заготовками, сделанными из различных материалов (легированные, жаропрочные, углеродистые стали, сплавы на основе меди, чугун). При использовании быстрорежущего инструмента все нужные параметры берутся из другой таблицы.
Разные виды инструмента
Современные комбинаты по производству фрез в большинстве случаев поставляют их с четко обозначенными геометрическими размерами, которые оговорены в соответствующих Госстандартах. Каким-либо образом изменить геометрию такого инструмента фрезеровщик не может, поэтому ему требуется правильно сделать выбор нужного ему приспособления (например, торцевой фрезы) из набора имеющихся рабочих приспособлений. Особых проблем при этом у опытного специалиста не возникает, так как он может воспользоваться таблицами с рекомендованными геометрическими величинами фрезерного инструмента.
3
Для рационального фрезерования любых изделий указанные параметры имеют огромное значение. Глубина (иными словами – толщина срезаемого слоя) представляет собой дистанцию между обработанной и обрабатываемой поверхностями. Величина срезаемого слоя обычно подбирается максимально большой, всегда стараются делать всего один проход инструмента с целью получения заданного результата фрезерования.
Если же поверхность готовой детали должна иметь повышенную чистоту и точность, следует осуществлять операцию в два прохода – черновой, а затем чистовой. Иногда величина срезаемого слоя высока и даже два прохода не позволяют качественно выполнить операцию. В данном случае требуемая глубина достигается посредством выполнения двух черновых проходов.
Осуществление чернового прохода
Кроме того, нужной толщины срезаемого слоя не всегда удается добиться за один проход на старых фрезерных агрегатах. Их силы (мощности электрооборудования) просто-напросто не хватает. В подобных ситуациях также рекомендуется делать две черновые процедуры. Под шириной фрезерования понимают ширину обрабатываемого изделия. Если на станке фрезеруется сразу несколько деталей, которые крепятся в зажимном механизме параллельно друг другу, учитывается их общая ширина.
Величину заготовок оператор узнает из рабочего чертежа, прилагаемого к каждому изделию, которое ему нужно обработать. Ширина и глубина, как элементы фрезерования, определяются достаточно легко даже неопытными рабочими. Но здесь стоит помнить, что показатель срезаемого слоя при работе с отливками и поковками из стали и чугуна, на поверхности которых имеются загрязнения, литейная корка или окалина, берется больше величины загрязненного слоя.
Если не прислушиваться к этому совету, зуб инструмента будет скользить по загрязненной поверхности и оставлять на ней дефекты в виде черновин. Необходимый показатель срезаемого слоя будет достигнут и в этом случае, но режущая кромка фрезы быстро придет в негодность. Да и затраты силы (мощности) оборудования потребуются значительные.
Срезание загрязненного слоя
- 0,5–1 мм – чистовая обработка;
- 5–7 мм – черновая обработка по чугунному и стальному литью;
- 3–5 мм – черновое фрезерование деталей из сталей разных марок.
Соблюдение данных показателей срезаемого слоя обычно гарантирует высокое качество обработки заготовок на станках любой мощности.
4
Показатель срезаемого слоя, а также ширина обработки обуславливают выбор диаметра рабочего приспособления. Подбор сечения фрезы для резания производится по трем таблицам для разных видов инструмента:
- дискового;
- торцового;
- цилиндрического.
Производительность фрезерной обработки зависит от грамотного подбора сечения фрезы, так как диаметр инструмента влияет на величину среза. Она будет при идентичной глубине фрезерования и подаче приспособления тем меньше, чем большее сечение имеет фреза. Производя расчет режимов обработки, это всегда нужно принимать во внимание.
Подбор диаметра фрезы
Отметим, что оператору станка проще работать со срезами большой толщины (чем меньше глубина резания, тем выше удельное давление, а значит, необходимо затрачивать больше силы для обработки). По этой причине при любой возможности он должен подбирать фрезу с минимальным диаметром. Сечение рабочего инструмента также влияет на расстояние, которое преодолевает фреза при одном проходе. Данный показатель называют величиной пути. Формула для его расчета учитывает величины перебега и врезания инструмента, а также непосредственно длину обрабатываемой детали.
Показатель перебега чаще всего равняется 2–5 миллиметрам. С целью снижения холостого хода фрезерного агрегата (по сути – для уменьшения величины перебега) нужно брать фрезы малого сечения. Расчет показателя врезания осуществляется по формуле, учитывающей глубину обработки детали на конкретном станке определенной мощности. Для большинства фрез любых типов готовые значения пути врезания даются в таблицах. Найти в них эти элементы несложно.
Инструмент малого сечения
Еще одной величиной, на которую влияет сечение инструмента, является крутящий момент определенной силы. Шпинделю агрегата следует сообщать меньший момент при малом диаметре фрезы, увеличивая его при повышении сечения приспособления для резания.
Учитывая все сказанное, может показаться, что целесообразнее всего производить выбор фрезы с малым сечением. Но это не так. Проблема заключается в следующем: со снижением диаметра инструмента для него необходимо подбирать оправку с малой жесткостью (так как фреза будет тонкой). А это ведет к потребности снижать величину срезаемой стружки с детали, то есть к необходимости уменьшать силы давления на оправку. Эффективность режима фрезерования при этом, как вы сами понимаете, снижается.
5
При чистовом фрезеровании подача зависит от того, какой чистотой должна будет характеризоваться обработанная поверхность изделия, при черновом – от следующих факторов:
- показатель жесткости схемы "деталь/фреза/станок";
- материал, из которого изготовлена деталь;
- углы заточки рабочего инструмента;
- величина мощности (силы) привода фрезерного агрегата;
- материал инструмента для резания.
Выбор подачи для обработки поверхности
Главным первоначальным показателем, по которому выполняется выбор подачи для черновой обработки, считается величина S(зуб). Она зависит от варианта монтажа (по отношению к детали, подвергаемой обработке) режущего инструмента, который определяет:
- толщину стружки;
- параметр угла, под которым зуб начинает взаимодействовать с заготовкой;
- величину угла, при которой зуб фрезы выходит из детали после ее обработки.
Элементы фрезы
Показатель S(зуб), как и иные элементы фрезерной обработки металлических заготовок, важен для правильного расчета режимов резания. Вручную его никто не высчитывает. Обычно пользуются стандартными таблицами, составленными для разных видов рабочего инструмента.
Выбор подачи при чистовой обработке также производится по табличным данным. Здесь есть один нюанс. На каждый зуб инструмента при чистовой обработке приходится очень малая величина подачи. Поэтому в таблицах даются значения на полный оборот инструмента, а не на один его зуб.
6
Скорость фрезерования определяется по специальным нормативам, включающим в себя множество карт для разных типов фрез и обрабатываемых материалов (для стали, алюминия и пр.). В таких картах учитываются мощности станков и другие их технические показатели. Выбрать нужную скорость обработки за счет этого достаточно просто.
Обратите внимание – стандартные таблицы для установления скорости содержат информацию для условий фрезерования одним инструментом при определенном уровне стойкости фрезы. Если стойкость инструмента отличается от табличного стандартного показателя, расчет скорости осуществляют с учетом поправочных коэффициентов. Последние созданы на основании следующих данных:
- для торцового инструмента – ширина обработки;
- свойства (механические) фрезеруемой заготовки;
- величина основного угла фрезы в плане;
- отсутствие либо наличие на детали окалины.
Таблица для расчета скорости резания
В описываемых нормативах для определения скорости указываются такие элементы – минутная подача и количество оборотов. Кинематика, показатели силы и технических возможностей шпинделя конкретного оборудования для фрезерования нередко отличаются от табличных данных. В подобных ситуациях рабочий на свое усмотрение подбирает рациональную скорость функционирования станка. При этом он обязан сделать выбор таким образом, чтобы фреза не затуплялась преждевременно.
Отдельно отметим, что при фрезеровании заготовок из алюминия рекомендуется назначать высокоскоростные режимы их обработки. Они обеспечивают при малых затратах силы электрооборудования большую глубину резания. Если же работать с деталями из алюминия на медленных скоростях, увеличивается риск выхода фрез из строя, ввиду того, что получающаяся мягкая стружка полностью забивает канавки инструмента.
Выбор режима резания играет основную роль при любой металлорежущей операции, и особенно при фрезеровании. От этого зависит производительность работ, возможность максимального использования ресурсов станка, стойкость инструмента и качество конечного результата. Для выбора режима резания разработаны специальные таблицы, но есть ряд общих понятий, которые необходимо знать любому фрезеровщику.
Особенности фрезерования
Процесс фрезерования является одним их наиболее сложных из всех видов металлообработки. Основной фактор – это прерывистый характер работы, когда каждый из зубьев инструмента входит в кратковременный контакт с обрабатываемой поверхностью. При этом каждый контакт сопровождается ударной нагрузкой. Дополнительные факторы сложности – более одной режущей поверхности и образование прерывистой стружки переменной толщины, что может стать серьёзным препятствием для работы.
Поэтому очень важен правильный подбор режима резания, что позволяет добиться максимальной производительности оборудования. Сюда входит правильный выбор подачи, скорости и силы реза, а также глубины удаляемого слоя что позволяет получить необходимую точность при минимальных затратах и износе инструмента.
Параметры режима резания
Основными характеристиками, которые регулируются в процессе фрезерования и являющиеся составляющими режима резания являются:
- глубина реза – это толщина металла снимаемая за один проход. Выбирается с учетом припуска на обработку;
- ширина реза – показатель ширины снимаемого слоя металла по направлению перпендикулярному направлению подачи;
- подача инструмента – перемещение обрабатываемой поверхности относительно оси фрезы. В расчете режима используются такие показатели как подача на один зуб, в минуту и на один оборот. На величину подачи влияет прочность инструмента и характеристики оборудования.
Ширина и глубина
Данные параметры имеют важное значение для рационального выбора режима фрезерования. Глубина, как правило, устанавливается на максимально допустимое значение для уменьшения количества проходов. При повышенных требованиях к чистоте и точности обработки применяются черновой и чистовой проходы, соответственно, для съёма основной массы металла и калибровки поверхности. Количество черновых проходов может быть увеличено для повышения качества реза.
При выборе глубины также необходимо учесть припуск на обработку. Как правило, несколько проходов применяется при значении припуска более 5 мм. При последнем черновом проходе оставляют около 1 мм на чистовую обработку.
При подборе ширины необходимо учесть, что при одновременной обработке нескольких деталей учитывается общее значение. Выбирая данные значения необходимо учесть и состояние поверхности заготовки. При наличии следов литья, окалины или загрязнений необходимо увеличить глубину реза. В противном случае возможно скольжение зуба, дефекты поверхности, быстрый износ режущих кромок.
При выборе глубины реза существуют следующие типовые рекомендации:
- Чистовая обработка – до 1 мм.
- Черновая по чугуну и стали – от 5 до 7 мм.
- Черновая для разных марок стали – от 3 до 5 мм.
Подача и скорость фрезы
Величина подачи зависит, в первую очередь от типа обработки – черновая или чистовая. При чистовом резе подача определяется требованиями к качеству поверхности. При черновом необходимо учесть несколько факторов:
- жесткость заготовки, инструмента и станка;
- материал заготовки и фрезы;
- угол заточки фрез;
- мощность привода станка.
Скорость обработки определяется по нормативам, в которых учитывается тип инструмента и материал заготовки. Данный параметр выбирается по стандартной таблице.
Необходимо учесть, что значения в таблице приведены для стандартной стойкости инструмента. Если фреза не соответствует стандартным параметрам, то необходимо учесть поправочный коэффициент который зависит от ширины инструмента (для торцовых фрез), свойств заготовки, угла фрезы и наличия окалины.
Идеально подобрать режим обработки практически невозможно, но есть ряд рекомендаций, которым желательно следовать:
- Диаметр инструмента должен соответствовать глубине обработки. Это позволяет провести обработку в один проход, но для слишком мягких материалов есть риск снятия стружки большей толщины, чем необходимо.
- По причине ударов и вибрации желательно начать с подачи порядка 0,15 мм на зуб и затем регулировать в большую или меньшую сторону.
- Не желательно использовать максимальное количество оборотов, это может привести к падению скорости реза. Повысить частоту можно при увеличении диаметра инструмента.
Определение режима реза производится не только с помощью таблиц. Большую роль играет знание особенностей станка и личный опыт фрезеровщика.
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДЕПАРТАМЕНТ КАДРОВОЙ ПОЛИТИКИ И ОБРАЗОВАНИЯ
Московский государственный агроинженерный университет
имени В.П. Горячкина
Баграмов Л.Г. Колокатов А.М.
РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
Часть I - торцовое фрезерование
МОСКВА 2000
Расчет режимов резания при торцовом фрезеровании.
Составители: Л.Г. Баграмов, А.М. Колокатов - МГАУ, 2000. - ХХ с.
В части I методических указаний даны общие теоретические сведения о фрезеровании, изложена последовательность операций по расчёту режима резания при торцовом фрезеровании на основе справочных данных. Методические указания могут быть использованы при выполнении домашнего задания, в курсовом и дипломном проектировании студентами факультетов ТС в АПК, ПРИМА и Инженерно-педагогического, а также при проведении практических и научно-исследовательских работ.
Рис.9, табл.ХХ, список библ. - ХХ наименований.
Рецензент: Бочаров Н.И. (МГАУ)
Ó Московский государственный агроинженерный
университет имени В.П. Горячкина. 2000.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ 1.1. Элементы теории резания
Фрезерование является одним из наиболее распространённых и высокопроизводительных способов механической обработки резанием. Обработка производится многолезвийным инструментом - фрезой.
При фрезеровании главное движение резания D r - вращение инструмента, движение подачи D S - перемещение заготовки (Рис. 1.), на карусельно - фрезерных и барабанно-фрезерных станках движение подачи может осуществляться вращением заготовки вокруг оси вращающегося барабана или стола, в отдельных случаях движение подачи может осуществляться перемещением инструмента (копировальное фрезерование).
Фрезерованием обрабатываются горизонтальные, вертикальные, наклонные плоскости, фасонные поверхности, уступы и пазы различного профиля. Особенностью процесса резания при фрезеровании является то, что зубья фрезы не находятся в контакте с обрабатываемой поверхностью всё время. Каждое лезвие фрезы последовательно вступает в процесс резания, изменяя толщину срезаемого слоя от наибольшей к наименьшей, или наоборот. Одновременно в процессе резания могут находиться несколько режущих кромок. Это вызывает ударные нагрузки, неравномерность протекания процесса, вибрации и повышенный износ инструмента, повышенные нагрузки на станок.
При обработке цилиндрическими фрезами (режущие кромки расположены на цилиндрической поверхности) рассматривается два способа обработки (Рис. 2.) в зависимости от направления движения подачи заготовки:
Встречное фрезерование, когда направление движения режущей кромки фрезы, находящейся в процессе резания, противоположно направлению движения подачи;
Попутное фрезерование, когда направление движения режущей кромки фрезы, находящейся в процессе резания, совпадает с направлением движения подачи.
При встречном фрезеровании нагрузка на зуб возрастает от нуля до максимума, силы, действующие на заготовку, стремятся оторвать её от стола, а стол поднять. Это увеличивает зазоры в системе СПИД (станок - приспособление - инструмент - деталь), вызывает вибрации, ухудшает качество обработанной поверхности. Этот способ хорошо применим для обработки заготовок с коркой, производя резание из-под корки, отрывая её, тем самым значительно облегчая резание. Недостатком такого способа является большое скольжение лезвия по предварительно обработанной и наклёпанной поверхности. При наличии некоторого округления режущей кромки она не сразу вступает в процесс резания, а поначалу проскальзывает, вызывая большое трение и износ инструмента по задней поверхности. Чем меньше толщина срезаемого слоя, тем больше относительная величина проскальзывания, тем большая часть мощности резания расходуется на вредное трение.
При попутном фрезеровании этого недостатка нет, но зуб начинает работу с наибольшей толщины срезаемого слоя, что вызывает большие ударные нагрузки, однако исключает начальное проскальзывание зуба, уменьшает износ фрезы и шероховатость поверхности. Силы, действующие на заготовку, прижимают её к столу, а стол - к направляющим станины, что уменьшает вибрации и повышает точность обработки.
1.2. Конструкция фрез.
Инструментом при фрезеровании являются фрезы (от французского la frais - клубника), представляющие собой многолезвийный инструмент, лезвия которого расположены последовательно в направлении главного движения резания, предназначенные для обработки с вращательным главным движением резания без изменения радиуса траектории этого движения и хотя бы с одним движением подачи, направление которого не совпадает с осью вращения.
Фрезы бывают:
по форме - дисковые, цилиндрические, конические;
по конструкции - цельные, составные, сборные и насадные, хвостовые;
по применяемому материалу режущей кромки - быстрорежущие и твердосплавные;
по расположению лезвий - периферийные, торцовые и периферийно-торцовые;
по направлению вращения - праворежущие и леворежущие;
по форме режущей кромки - профильные (фасонные и обкаточные), прямозубые, косозубые, с винтовым зубом;
по форме задней поверхности зуба - затылованные и незатылованные,
по назначению - концевые, угловые, прорезные, шпоночные, фасонные, резьбовые, модульные и др.
Рассмотрим элементы и геометрию фрезы на примере цилиндрической фрезы с винтовыми зубьями (Рис. 3.).
У фрезы различают переднюю поверхность лезвия А γ , главную режущую кромку К, вспомогательную режущую кромку К", главную заднюю поверхность лезвия А α , вспомогательную заднюю поверхность лезвия А" α , вершину лезвия, корпус фрезы, зуб фрезы, спинку зуба, фаску.
В координатных плоскостях статической системы координат (Рис. 4.) рассматриваются геометрические параметры фрезы, среди которых γ, α - передний и задний углы в главной секущей плоскости, γ Н - передний угол в нормальной секущей плоскости, ω - угол наклона зуба.
Передний угол γ облегчает образование и сход стружки, главный задний угол α способствует уменьшению трения задней поверхности по обработанной поверхности заготовки. У незатылованных зубьев передний угол выполняется в пределах γ = 10 о...30 о, задний угол α = 10 о...15 о в зависимости от обрабатываемого материала.
У затылованного зуба задняя поверхность выполняется по спирали Архимеда, что обеспечивает ему постоянство профиля сечения при всех переточках инструмента. Затылованный зуб перетачивается только по передней поверхности и выполняется, ввиду сложности, только у профильного инструмента (фасонного и обкаточного), т.е. форма режущей кромки которого определена формой обработанной поверхности. Передний угол затылованных зубьев выполняется, как правило, равным нулю, задний угол имеет значения α = 8 о...12 о.
Угол наклона зубьев ω обеспечивает более плавное вхождение лезвия в процесс резания по сравнению с прямыми зубьями и придаёт определённое направление сходу стружки.
Зуб торцовой фрезы имеет режущее лезвие более сложной формы. Режущая кромка состоит (Рис. 5.) из главной, переходной и вспомогательной, имеющие главный угол в плане φ, угол в плане переходной режущей кромки φ п и вспомогательный угол в плане φ 1 . Геометрические параметры фрезы рассматриваются в статической системе координат. Углы в плане это углы в основной плоскости Р vc. Главный угол в плане φ - это угол между рабочей плоскостью Р Sc и плоскостью резания Р nc Величина главного угла в плане определяется исходя из условий резания как у токарного резца, при φ=0˚ режущая кромка становится только торцовой, а при φ=90˚ она становится периферийной. Вспомогательный угол в плане φ 1 - это угол между рабочей плоскостью Р Sc и вспомогательной плоскостью резания Р" nc, он составляет 5 о...10 о, а угол в плане переходной режущей кромки - половину от главного угла в плане. Переходное режущее лезвие повышает прочность зуба.
Износ фрез определяется, так же как и при точении, величиной износа по задней поверхности. Для быстрорежущей фрезы допустимая ширина изношенной ленточки по задней поверхности составляет при черновой обработке сталей 0,4...0,6 мм, чугунов - 0,5...0,8 мм, при получистовой обработке сталей 0,15...0,25 мм, чугунов - 0,2...0,3 мм. Для твёрдосплавной фрезы допустимый износ по задней поверхности составляет 0,5...0,8 мм. Стойкость цилиндрической быстрорежущей фрезы составляет Т = 30...320 мин, в зависимости от условий обработки, в некоторых случаях достигает 600 мин, стойкость твёрдосплавной фрезы Т= 90...500 мин.
Различают три вида фрезерования - периферийное, торцовое и периферийно - торцовое. К основным плоскостям и поверхностям, обрабатываемым на консольных фрезерных станках (Рис. 6.), относятся:
горизонтальные плоскости; вертикальные плоскости; наклонные плоскости и скосы; комбинированные поверхности; уступы и прямоугольные пазы; фасонные и угловые пазы; пазы типа "ласточкин хвост"; закрытые и открытые шпоночные пазы; пазы под сегментные шпонки; фасонные поверхности; цилиндрические зубчатые колёса методом копирования.
Горизонтальные плоскости обрабатываются цилиндрическими (Рис. 6. а) на горизонтально-фрезерных станках и торцовыми (Рис. 6. б) на вертикально-фрезерных станках фрезами. Поскольку у торцовой фрезы одновременно участвует в резании большее количество зубьев, обработка ими более предпочтительна. Цилиндрическими фрезами обрабатываются, как правило, плоскости шириной до 120 мм.
Вертикальные плоскости обрабатывают торцовыми фрезами на горизонтальных станках и концевыми - на вертикальных (Рис. 6. в, г).
Наклонные плоскости обрабатывают торцовыми и концевыми фрезами на вертикальных станках с поворотом оси шпинделя (Рис. 6. д, е), и на горизонтальных станка угловыми фрезами (Рис. 6. ж).
Комбинированные поверхности обрабатывают набором фрез на горизонтальных станках (Рис. 6. з).
Уступы и прямоугольные пазы обрабатывают дисковыми (на горизонтальных) и концевыми (на вертикальных) фрезами (Рис. 6. и, к), при этом концевые фрезы допускают большие скорости резания, так как одновременно участвует в работе большее количество зубьев. При обработке пазов дисковые фрезы предпочтительнее.
Фасонные и угловые пазы обрабатываются на горизонтальных станках фасонными, одно- и двухугловыми фрезами (рис. 6. л, м).
Паз типа "ласточкин хвост" и Т-образные пазы обрабатываются на вертикально-фрезерных станках, как правило, за два прохода, сначала концевой фрезой (или на горизонтально-фрезерном станке дисковой фрезой) обрабатывается прямоугольный паз по ширине верхней части. После этого окончательно паз обрабатывается концевой одноугловой и специальной Т-образной (Рис. 6. н, о) фрезой.
Закрытые шпоночные пазы обрабатываются концевыми фрезами, а открытые - шпоночными на вертикальных станках (Рис. 6. п, р).
Пазы для сегментных шпонок обрабатываются на горизонтально-фрезерных станках дисковыми фрезами (Рис. 6. с).
Фасонные поверхности незамкнутого контура с криволинейной образующей и прямолинейной направляющей обрабатываются на горизонтальных и вертикальных станках фасонными фрезами (Рис. 6. т).
Торцовое фрезерование - наиболее распространенный и производительный способ обработки плоских поверхностей деталей в условиях серийного и массового производства.
2. ТОРЦОВОЕ ФРЕЗЕРОВАНИЕ. 2.1. Основные типы и геометрия торцовых фрез.
В большинстве случаев для обработки плоскостей открытых и углублённых применяются торцовые фрезы имеющие периферийные лезвия (Рис. 7.), т.е. работающие по принципу периферийно - торцовых. Конструкции торцовых фрез стандартизованы, основные типы которых приведены в табл.1 /ГОСТ ____-__, ____-__, ____-__, ____-__, ____-__, ____-__ /.
При обработке плоскостей этими фрезами, основную работу по удалению припуска выполняют режущие кромки, расположенные на конической и цилиндрической поверхности. Режущие кромки, расположенные на торце, производят как бы зачистку поверхности, поэтому шероховатость обработанной поверхности получается меньше, чем при фрезеровании цилиндрическими фрезами.
На Рис. 7. приведены геометрические параметры торцовой фрезы /ГОСТ 25762-83/. Зуб торцовой фрезы имеет две режущие кромки: главную и вспомогательную.
В основной плоскости P v рассматриваются углы в плане: главный угол в плане j, вспомогательный угол в плане j 1 и угол вершины ε. Главный угол в плане j - это угол между плоскостью резания P n и рабочей плоскостью P S . С уменьшением главного угла в плане при постоянной подаче на зуб и постоянной глубине резания толщина среза уменьшается, а ширина увеличивается, вследствие чего стойкость фрезы повышается. Однако работа фрезы с малым углом в плане (j £ 20 0) вызывает возрастание радиальной и осевой составляющих сил резания, что при недостаточно жесткой системе СПИД приводит к вибрациям обрабатываемой заготовки и станка. Поэтому для торцовых твердосплавных фрез при жесткой системе и при глубине резания t = 3...4 мм принимают угол j = 10...30 0 . При нормальной жесткости системы - j = 45...60 0 ; обычно принимают j = 60 0 . Вспомогательный угол в плане j 1 у торцовых фрез принимают равным 2...10 0 . Чем меньше этот угол, тем меньше шероховатость обработанной поверхности.
В главной секущей плоскости P τ рассматриваются передний угол g и главный задний угол a. Передний угол g - это угол между основной плоскостью P v и передней поверхностью А γ , главный задний угол a - это угол между плоскостью резания Р n и главной задней поверхностью А α .
Передний угол g для торцовых твердосплавных фрез g = (+10 0)...(-20 0).
Главный задний угол a для торцовых твердосплавных фрез a = 10...25 0 .
В плоскости резания рассматривается угол наклона главной режущей кромки l. Это угол между режущей кромкой и основной плоскостью P v . Он оказывает влияние на прочность зуба и стойкость фрезы. У торцовых твердосплавных фрез угол l рекомендуется выполнять в пределах от +5 0 до +15 0 при обработке стали и от -5 0 до +15 0 при обработке чугуна.
Угол наклона винтовых зубьев w обеспечивает более равномерное фрезерование и уменьшает мгновенную ширину среза при врезании. Этот угол выбирается в пределах 10...30 0 .
2.2. Выбор торцовой фрезы 2.2.1. Выбор конструкции фрезы.
При выборе конструкции (типа) фрезы предпочтительным является применение сборных конструкций фрез с неперетачиваемыми пластинами из твердого сплава. Механическое крепление пластин дает возможность поворота их с целью обновления режущей кромки и позволяет использовать фрезы без переточки. После полного износа пластины она заменяется новой. Завод изготовитель снабжает каждую фрезу 8...10 комплектами запасных пластин. Весь комплект пластин можно заменить непосредственно на станке, при этом затрата времени на замену 10...12 ножей не превышает 5...6 минут.
2.2.2. Выбор материала режущей части.
Фрезы для работы при невысоких скоростях резания и малых подачах изготовляют из быстрорежущих и легированных сталей Р18, ХГ, ХВ9, 9ХС, ХВГ, ХВ5. Фрезы для обработки жаропрочных и нержавеющих сплавов и сталей изготовляют из быстрорежущих сталей Р9К5, Р9К10, Р18Ф2, Р18К5Ф2, а при фрезеровании с ударами - из стали марки Р10К5Ф5.
Марки твердых сплавов выбирают в зависимости от обрабатываемого материала и характера обработки (табл.5). для чистовой обработки применяется твёрдый сплав с меньшим содержанием кобальта и большим содержанием карбидов (ВК2, ВК3 Т15К6 и т.д.), а для черновой обработки - с большим содержанием кобальта, который придаёт определённую пластичность материалу и способствует лучшей работе при неравномерных и ударных нагрузках (ВК8, ВК10, Т5К10 и т.д.).
2.2.3. Выбор типа и диаметра фрезы.
Стандартные диаметры фрез (ГОСТ 9304-69, ГОСТ 9473-80, ГОСТ 16222 - 81, ГОСТ 16223 - 81, ГОСТ 22085 - 76, ГОСТ 22086 - 76, ГОСТ 22087 - 76, ГОСТ 22088 - 76, ГОСТ 26595 - 85), приведены в таблицах 1...4, их обозначения (для праворежущих торцовых фрез) - в таблицах 2, 3 и 4. Леворежущие фрезы изготавливаются по специальному заказу потребителя.
Типы торцовых фрез выбирают по условиям обработки из таблицы 1. Размеры фрезы определяются размерами обрабатываемой поверхности и толщиной срезаемого слоя. Диаметр фрезы, для сокращения основного технологического времени и расхода инструментального материала, выбирают с учётом жесткости технологической системы, схемы резания, формы и размеров обрабатываемой заготовки.
При торцовом фрезеровании для достижения режимов резания, обеспечивающих наибольшую производительность, диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования B: D = (1,25...1,5) В
2.2.4. Выбор геометрических параметров
2.3. Выбор схемы фрезерования
Схемы фрезерования определяется по расположению оси торцовой фрезы заготовки относительно средней линии обрабатываемой поверхности (рис.8.). Различают симметричное и несимметричное торцовое фрезерование /5/.
Симметричным называют такое фрезерование, при котором ось торцовой фрезы проходит через среднюю линию обрабатываемой поверхности (рис. 8.а).
Несимметричным фрезерованием называют такое фрезерование, при котором ось торцовой фрезы смещена относительно средней линии обрабатываемой поверхности (рис. 8.б, 8.в).
Симметричное торцовое фрезерование делится на полное, когда диаметр фрезы D равен ширине обрабатываемой поверхности В, и неполное, когда D больше В (рис.8.а).
Несимметричное торцовое фрезерование может быть встречным или попутным. Отнесение фрезерования к этим разновидностям производят по аналогии с фрезерованием плоскости цилиндрической фрезой.
При несимметричном встречном торцовом фрезеровании (рис.8.б) толщина срезаемого слоя a изменяется от некоторой небольшой величины (зависящей от величины смещения) до наибольшей a max =S z , а затем несколько уменьшается. Смещение зуба фрезы за пределы обрабатываемой поверхности со стороны зуба, начинающего резание, обычно принимается в пределах С 1 = (0,03...0,05) D
При несимметричном попутном торцовом фрезеровании (рис.8.в) зуб фрезы начинает работать с толщиной среза близкой к максимальной. Смещение зуба фрезы за пределы обрабатываемой поверхности со стороны зуба, заканчивающего резание, принимается незначительным, близким к нулю) С 2 ≈ 0.
При обработке чугунных заготовок во многих случаях диаметр фрезы меньше ширины обрабатываемой поверхности поскольку чугунные заготовки ввиду хрупкости чугуна, особенно при изготовлении корпусных деталей, выполняются больших габаритов.
Торцовое фрезерование чугунных заготовок при B < D ф рекомендуется проводить при симметричном расположении фрезы.
При торцовом фрезеровании стальных заготовок обязательным является их несимметричное расположение относительно фрезы, при этом:
Для заготовок из конструкционных углеродистых и легированных сталей и заготовок имеющих корку (черновое фрезерование) сдвиг заготовок - в направлении врезания зуба фрезы (рис. 8.б), чем обеспечивается начало резания при малой толщине срезаемого слоя;
Для заготовок из жаропрочных и коррозийно-стойких сталей и при чистовом фрезеровании сдвиг заготовки - в сторону выхода зуба фрезы из резания (рис. 8.в), чем обеспечивается выход зуба из резания с минимально возможной толщиной срезаемого слоя.
Несоблюдение указанных правил приводит к значительному снижению стойкости фрезы /5/.
2.4. Назначение режима резания
К элементам режима резания при фрезеровании относятся (Рис. 9.):
Глубина резания;
Скорость резания;
Ширина фрезерования.
Глубина резания t определяется как расстояние между точками обрабатываемой и обработанной поверхностей находящихся в плоскости резания и измеренное в направлении, перпендикулярном направлению движения подачи. В отдельных случаях эта величина может измеряться как разность расстояний точек обрабатываемой и обработанной поверхностей до стола станка или до какой-либо другой постоянной базы, параллельной направлению движения подачи.
Глубину резания выбирают в зависимости от припуска на обработку, мощности и жесткости станка. Надо стремиться вести черновое и получистовое фрезерование за один проход, если это позволяет мощность станка. Обычно глубина резания составляет 2...6 мм. На мощных фрезерных станках при работе торцовыми фрезами глубина резания может достигать 25 мм. При припуске на обработку более 6 мм и при повышенных требованиях к величине шероховатости поверхности фрезерование ведут в два перехода: черновой и чистовой.
При чистовом переходе глубину резания принимают в пределах 0,75...2 мм. Независимо от высоты микронеровностей глубина резания не может быть меньшей величины. Режущая кромка имеет некоторый радиус округления, который по мере износа инструмента увеличивается, при малой глубине резания материал поверхностного слоя подминается и подвергается пластическому деформированию. В этом случае резания не происходит. Как правило, при небольших припусках на обработку и необходимости проведения чистовой обработки (величина шероховатостей R a = 2…0,4 мкм) глубина резания берётся в пределах 1 мм.
При малой глубине резания целесообразно применять фрезы с круглыми пластинами (ГОСТ 22086-76, ГОСТ 22088-76). При глубине резания, большей З...4 мм, применяют фрезы с шести-, пяти- и четырехгранными пластинами (табл.2).
При выборе числа переходов необходимо учитывать требования по шероховатости обработанной поверхности:
Черновое фрезерование - R a = 12,5...6,3 мкм (3...4 класс);
Чистовое фрезерование - R a = 3,2...1,6 мкм (5...6 класс);
Тонкое фрезерование - R a = 0,8...0,4 мкм (7...8 класс).
Для обеспечения чистовой обработки необходимо провести черновой и чистовой переходы, количество рабочих ходов при черновой обработке определяют по величине припуска и мощности станка. Число рабочих ходов при чистовой обработке определяется требованием шероховатости поверхности.
В производственных условиях при необходимости проведения черновой и чистовой обработки они разделяются на две отдельные операции. Это вызвано следующими соображениями.
Черновая и чистовая обработки проводятся с применением различного материала режущей части фрезы и при разных скоростях резания что вызвало бы неоправданно большие затраты времени на переналадку станка, если эти переходы будут выполняться в одной операции.
Черновая обработка приводит к большим вибрациям и неравномерным и знакопеременным нагрузкам, это, в свою очередь, приводит к быстрому износу станка и потере точности обработки.
Черновая обработка приводит к образованию большого количества стружки, а также абразивной пыли, что требует специальных мер по уборке отходов. Как правило, станки для черновой обработки находятся обособленно от станков, выполняющих окончательную - чистовую и тонкую.
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.
Таким образом, при фрезеровании рассматривается подача на оборот S o (мм/об) - перемещение рассматриваемой точки заготовки за время, соответствующее одному обороту фрезы, и подача на зуб S z (мм/зуб) - перемещение рассматриваемой точки заготовки за время, соответствующее повороту фрезы на один угловой шаг зубьев.
Помимо этого рассматривается также скорость движения подачи v s (ранее определялась как минутная подача и в старой литературе и на некоторых станках такой термин ещё применяется), измеряемая в мм/мин. Скорость движения подачи - это расстояние, пройденное рассматриваемой точкой заготовки вдоль траектории этой точки в движении подачи за минуту. Эта величина используется на станках для наладки на необходимый режим, поскольку у фрезерных станков движение подачи и главное движение резания кинематически не связаны между собой.
Применение соотношения скоростей подачи и резания помогает правильно определить величины S o и S z . Используя зависимости: S o = S z · z, v s = S o · n где z - число зубьев фрезы, n - число оборотов фрезы (об/мин) определим v s = S o · n = S z · z · n.
Исходной величиной при черновом фрезеровании является подача на один зуб S z , так как она определяет жёсткость зуба фрезы. Подачу при черновой обработке выбирают максимально возможной. Ее величина может быть ограничена прочностью механизма подачи станка, прочностью зуба фрезы, жесткостью системы СПИД, прочностью и жесткостью оправки и по другим соображениям. При чистовом фрезеровании определяющей является подача на один оборот фрезы S o , которая влияет на величину шероховатости обработанной поверхности.
Ширина фрезерования B (мм) - 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.
Допустимая (расчётная) скорость резания определяется по эмпирической формуле
где Cv - коэффициент, характеризующий материал заготовки и фрезы;
T - стойкость фрезы (мин);
t - глубина резания (мм);
S z - подача на зуб (мм/зуб);
B - ширина фрезерования (мм);
Z - число зубьев фрезы;
q, m, x, y, u, p - показатели степени;
k v - общий поправочный коэффициент на изменённые условия обработки.
Величины C v q, m, x, y, u, p приведены в табл.11.
Средние значения периода стойкости торцовых фрез при диаметре фрезы следующие
Таблица 2.2.4. - 1
| Диаметр фрезы (мм) | 40...50 | 65...125 | 160...200 | 250...315 | 400...650 |
| Стойкость (мин) | 120 | 180 | 240 | 300 | 800 |
Общий поправочный коэффициент K v . Всякая эмпирическая формула определяется при постоянстве некоторых факторов. В данном случае этими факторами являются физико - механические сойства заготовки и материала режущей части инструмента, геометрические параметры инструмента и т.д. В каждом конкретном случае эти параметры меняются. Для учёта этих изменений и вводится общий поправочный коэффициент K v , который представляет собой произведение отдельных поправочных коэффициентов, Каждый из которых отражает изменение, относительно исходных, отдельных параметров /5/ :
K v = K m v K пv K иv K j v ,
K m v - коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала, таблицы 12, 13;
K пv - коэффициент, учитывающий состояние поверхностного слоя заготовки, таблица 14;
K иv - коэффициент, учитывающий инструментальный материал, таблица 15;
K j v - коэффициент, учитывающий величину j - главного угла в плане,
Таблица 2.2.4. - 2
| j | ||||||
| 1,6 | 1,25 | 1,1 | 1,0 | 0,93 | 0,87 |
 |
Зная допустимую (расчетную) скорость резания v, определяют расчетную частоту вращения фрезы
где n - число оборотов фрезы, мин -1 ; D - диаметр фрезы, мм.
По паспорту станка выбирают такую ступень скорости, при которой число оборотов фрезы будет равно расчётному или меньше его, т.е. n ф £ n, где n ф - фактическое число оборотов фрезы, которое должно быть установлено на станке. Допускается применение такой ступени скорости, при которой увеличение фактического числа оборотов по отношению к расчетному будет не более 5%. По выбранному числу оборотов шпинделя станка уточняют фактическую скорость резания
и определяют скорость движения подачи (минутную подачу):
v S (S м) = S z z n ф = S о n ф (мм/мин.)
Затем по паспорту станка выбирают наиболее подходящее значение - ближайшее меньшие или равное расчётной величине.
2.5. Проверка выбранного режима резания
Выбранный режим резания проверяют по использованию мощности на шпинделе станка и по усилию, необходимому для осуществления движения подачи.
Мощность, затрачиваемая на резание, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе:
где N р - эффективная мощность резания, кВт;
N шп - допустимая мощность на шпинделе, определяемая по мощности привода, кВт.
Приводом станка является совокупность механизмов от источника движения до рабочего органа. Приводом главного движения резания является совокупность механизмов от электродвигателя до шпинделя станка, а его мощность определится исходя из мощности электродвигателя и потерь в механизмах.
Мощность на шпинделе определится по формуле
N шп = N э h ,
где N э - мощность электродвигателя привода главного движения резания, кВт, h - КПД механизмов привода станка, h = 0,7 ... 0,8.
Крутящий момент на шпинделе станка определится по формуле:
где Р z - главная составляющая (касательная) силы резания, Н; D - диаметр фрезы, мм.
при фрезеровании определяется по формуле
где C p - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и другие условия;
K p - общий поправочный коэффициент, представляющий собой произведение коэффициентов, отражающих состояние отдельных параметров, влияющих на величину силы резания,
K р = K m р K vр K g р K j v ,
K m р - коэффициент, учитывающий свойства материала обрабатываемой заготовки (табл.17);
K vр - коэффициент, учитывающий скорость резания (табл.18);
K g р - коэффициент, учитывающий величину переднего угла g (табл.19) ;
K j р - коэффициент, учитывающий величину угла в плане j (табл.19).
Значения коэффициента С р и показателей степеней x , y, u, q, w приведены в табл.16.
Величина радиальной составляющей силы резания Р y может быть определена по соотношению Р y ≈ 0,4 Р z .
Если условие N р £ N шп не выдерживается, то необходимо уменьшить скорость резания или изменить другие параметры резания.
При фрезеровании имеет большое значение представление силы резания по вертикальной P в и горизонтальной Р г составляющим. Горизонтальная составляющая силы резания Р г представляет собой силу, которую необходимо приложить для обеспечения движения подачи, она должна быть меньше (или равна) наибольшей силы, допускаемой механизмом продольной подачи станка:
Р г £ Р доп, Н.
где Р доп - наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи станка (Н), берется из паспортных данных станка (табл.20).
Горизонтальная составляющая силы резания определяется из приведённых ниже соотношений и зависит от вида торцового фрезерования /5/:
При симметричном фрезеровании - Р г = (0,3...0,4) Р z ;
При несимметричном встречном - Р г = (0,6...0,8) Р z ;
При несимметричном попутном - Р г = (0,2...0,3) Р z ;
Если условие Р г £ Р доп не выдерживается, необходимо уменьшить силу резания Р z за счет уменьшения подачи на зуб S z и, соответственно, скорости движения подачи v S (минутной подачи S м).
2.6. Расчёт времени выполнения операции и использования оборудования
Штучное время Т шт - время, затрачиваемое на выполнение операции, определяется как интервал времени, равный отношению цикла технологической операции к числу одновременно изготовляемых изделий и рассчитывается как сумма составляющих
Т шт = Т о + Т всп + Т обс + Т отд, (мин)
где Т о - основное время, это часть штучного времени, затрачиваемая на изменение и последующее определение состояние предмета труда, т.е. время непосредственного воздействия инструмента на заготовку;
Т всп - вспомогательное время, это часть штучного времени, затрачиваемая на выполнение приёмов, необходимых для обеспечения непосредственного воздействия на заготовку.
Т обс - время обслуживания рабочего места, это часть штучного времени, затрачиваемая исполнителем на поддержание средств технологического оснащения в работоспособном состоянии и уход за ними и рабочим местом. Время обслуживания рабочего места складывается из времени организационного обслуживания (осмотр и опробование станка, раскладка и уборка инструмента, смазка и очистка станка) и времени технического обслуживания (регулирование и подналадка станка, смена и подналадка режущего инструмента, правка шлифовальных кругов и т.п.);
Т отд - время на личные потребности, это часть штучного времени, затрачиваемая человеком на личные потребности и, при утомительных работах, на дополнительный отдых;
2.6.1. Основное время
Основное время при фрезеровании равно отношению длины пути, пройденного фрезой, за число рабочих ходов к скорости движения подачи, и определяется по формуле
- при симметричном неполном (для случая на рис.2а):
При несимметричном встречном (для случая на рис.2б):
- при несимметричном попутном (для случая на рис.2в):
где D - диаметр фрезы, мм; В - ширина заготовки, мм; C 1 - величина смещения фрезы относительно торца заготовки (рис.2б).
2.6.2 Вспомогательное время.
К этому времени относится время, затрачиваемое на установку, закрепление, снятие заготовки (табл. 21), время на управление станком при подготовке рабочего хода (табл. 22), выполнение измерений в процессе обработки (табл. 23).
2.6.3. Оперативное время.
Сумму основного и вспомогательного времени называют оперативным временем:
T оп = Т о + Т всп.
Оперативное время является основным составляющим штучного времени.
2.6.4. Время на обслуживание рабочего места и время на личные надобности
Время на обслуживание рабочего места и время на личные надобности часто берут в процентах от оперативного времени:
Т обс = (3...8 %) T оп; Т отд = (4...9 %) T оп; Т обс + Т отд ≈ 10% T оп.
2.6.5. Штучно - калькуляционное время
Для определения нормы времени - времени выполнения определённого объёма работ в конкретных производственных условиях одним или несколькими рабочими, необходимо определить штучно - калькуляционное время Т шк, в которое входит, помимо штучного времени, ещё и время на подготовку рабочих и средств производства к выполнению технологической операции и приведение их в первоначальное состояние после её окончания - подготовительно - заключительное время Т пз. Это время необходимо для получения задания, приспособлений, оснастки, инструмента, установки их, для наладки станка на выполнение операции, снятие всех средств оснащения и сдачи их (табл.24). В штучно - калькуляционное время подготовительно - заключительное время входит как доля его, приходящаяся на одну заготовку. Чем большее число заготовок n обрабатывается с одной наладки станка (с одного установа, в одной операции) тем меньшая часть подготовительно - заключительного времени входит в состав штучно - калькуляционного.
Расчетное количество станков (Z) для выполнения определенной операции рассчитывается по формуле
где Т шт - штучное время, мин; П - программа выполнения деталей в смену, шт.;
Т см - время работы станка в смену, ч. В расчётах принимается время работы станка в смену Т см = 8 часов, в реальных условиях на каждом предприятии это время может приниматься иным.
2.6.7. Технико-экономическая эффективность.
Оценку технико-экономической эффективности технологической операции проводят по ряду коэффициентов, в числе которых: коэффициент основного времени и коэффициент использования станка по мощности /7, 8, 9/.
Коэффициент основного времени К о определяет его долю в общем времени, затрачиваемом на выполнение операции
 |
где Kо - коэффициент основного времени /9/.
Чем выше K о, тем лучше построен технологический процесс, поскольку больше времени, отведённого на операцию, станок работает, а не простаивает, т.е. в этом случае уменьшается доля вспомогательного времени.
Ориентировочно величина коэффициента K о для разных станков находится в следующих пределах
Протяжные станки - K о = 0,35...0,945;
Фрезерные непрерывного действия - K о = 0,85...0,90;
Остальные - K о = 0,35...0,90.
Если коэффициент основного времени Kо ниже этих величин, то необходимо разработать мероприятия по уменьшению вспомогательного времени (применение быстродействующих приспособлений, автоматизация измерений детали, совмещение основного и вспомогательного времени и др.).
Коэффициент использования станка по мощности К N определяется как
де K N - коэффициент использования станка по мощности /9/; N Р - мощность резания, кВт (в расчёте принимают ту часть технологической операции, которая происходит с наибольшими затратами мощности резания); N ст - мощность главного привода станка, кВт; h - КПД станка.
Чем K N ближе к 1, тем более полно используется мощность станка.
При неполной загрузке станка ухудшается показатель использования электроэнергии. Полная электрическая мощность, потребляемая из сети, S распределяется на активную P и реактивную Q. Их соотношения определяются как
При полной загрузке электродвигателя значение cosφ не будет равно 1, т.е. при этом из сети расходуется также и реактивная энергия. С учётом используемых электродвигателей примерные значения cosφ будут следующими: при загрузке 100% cosφ=0,85, при загрузке 50% - 0,7, при загрузке 20% - 0,5, и на холостом ходу - 0,2 этой величины.
Рассмотрим пример правильности применения ряда фрезерных станков (моделей 6Р13, 6Н13, 6Р12, 6Н12, 6Р11), если мощность потребная на резание составляет N рез =3,2 кВт.
| Показатели | Модели фрезерных станков | |||||||
| 6Р13 | 6Н13 | 6Р12 | 6Н12 | 6Р11 | ||||
| Мощность эл. двигателя | 11,0 | 10,0 | 7,5 | 7,0 | 5,5 | |||
| Мощность холостого хода | 2,200 | 2,500 | 2,250 | 1,750 | 1,100 | |||
| Мощность резания | 3,200 | 3,200 | 3,200 | 3,200 | 3,200 | |||
| Активная мощность | P=N хх +N рез | 5,400 | 5,700 | 5,450 | 4,950 | 4,300 | ||
| Коэффициент использования | 0,491 | 0,570 | 0,727 | 0,707 | 0,782 | |||
| мощности электро двигателя | ||||||||
| Косинус фи | cos φ | 0,585 | 0,635 | 0,718 | 0,708 | 0,740 | ||
| Полная потребляемая мощность | S | 9,231 | 8,976 | 7,591 | 6,992 | 5,811 | ||
| Коэффициент эффективности потребляемой электр. мощности | 0,585 | 0,635 | 0,718 | 0,708 | 0,740 | |||
| Излишне использованная мощность из электросети | 3,831 | 3,276 | 2,141 | 2,042 | 1,511 | |||
| Неоправданные затраты | 2,320 | 1,766 | 0,630 | 0,531 | 0,000 | |||
Из приведённого примера видно, что неправильный выбор станка приводит к таким перерасходам электроэнергии, которые могут быть сопоставлены с мощностью резания.
В целях погашения излишне используемой реактивной мощности, за которую предприятия платят значительные штрафы, необходимо создавать специальные устройства для её погашения емкостной мощностью.
3. ПРИМЕР РАСЧЕТА РЕЖИМА РЕЗАНИЯ 3.1. Условия задачи. 3.1.1 Исходные данные.
Исходными данными для расчёта режима резания являются:
материал заготовки - поковка из стали 20Х;
предел прочности материала заготовки - s в = 800 МПа (80 кг/мм 2);
ширина обрабатываемой поверхности заготовки, В - 100 мм;
длина обрабатываемой поверхности заготовки, L - 800 мм;
требуемая шероховатость обработанной поверхности, R a - 0,8 мкм (7 класс шероховатости);
общий припуск на обработку, h - 6 мм;
средняя дневная программа производства по данной операции, П - 200 шт.
3.1.2. Цель расчётов.
В результате проведённых расчётов необходимо:
выбрать фрезу по элементам и геометрическим параметрам;
провести проверку выбранного режима резания по мощности привода и прочности механизма подачи станка;
произвести расчёт времени, необходимого для выполнения операции;
произвести расчёт необходимого количества станков;
провести проверку эффективности выбранного режима резания и подбора оборудования.
3.2. Порядок расчета. 3.2.1. Выбор режущего инструмента и оборудования.
Исходя из общего припуска на обработку h = 6 мм и требований к шероховатости поверхности, фрезерование ведем в два перехода: черновой и чистовой. По таблице 1 определяем тип фрезы - выбираем торцовую фрезу с многогранными твердосплавными пластинками по ГОСТ 26595-85. Диаметр фрезы выбираем из соотношения:
D = (1,25...1,5) В = 1,4 100 = 140 мм
Выбор фрезы уточняем по таблицам 1, 2, 3, 4 - ГОСТ 26595-85, диаметр D = 125 мм, число зубьев z = 12, пятигранные пластинки, условное обозначение - 2214-0535.
Материал режущей части фрезы выбираем по таблице 5 для чернового фрезерования углеродистой и легированной незакалённой стали - Т5К10, для чистового фрезерования - Т15К6.
Геометрические параметры фрезы выбираем по таблицам 6 и 7 для фрез с пластинами из твёрдого сплава (табл. 6) при обработке стали конструкционной углеродистой с σв ≤ 800 МПа и подачей для чернового фрезерования > 0,25 мм/зуб: g = -5 0 ; a = 8 0 ; j = 45 0 ; j о = 22,5 0 ; j 1 = 5 0 ; l = 14 0 ; для чистового фрезерования с подачей < 0,25 мм/зуб: g = -5 0 ; a = 15 0 ; j = 60 0 ; j о = 30 0 ; j 1 = 5 0 ; l = 14 0 .
Черновое фрезерование производим по схеме - несимметричное встречное (Рис. 8.б), чистовое - несимметричное попутное (Рис. 8.в).
Предварительно принимаем проведение работ на вертикально - фрезерном станке 6Р13, паспортные данные в таблице 20.
3.2.2. Расчёт элементов режима резания. 3.2.2.1. Назначение глубины резания.
При назначении глубины резания в первую очередь из общего припуска выделяется та его часть, которая остаётся для проведения чистовой обработки - t 2 = 1 мм. Чистовое фрезерование проводится за 1 рабочий ход i 2 = 1. Отсюда припуск h 1 при черновом фрезеровании составит:
h 1 = 6 - 1 = 5 мм.
Для снятия этого припуска достаточно одного рабочего хода, поэтому принимаем число рабочих ходов при черновом фрезеровании i 1 = 1. Тогда глубина резания t 1 при черновом фрезеровании составит
t 1 = h 1 / i 1 = 5 / 1 = 5 мм.
3.2.2.2. Назначение подачи.
Подачу при черновом фрезеровании выбираем из таблиц 8 и 9. Для торцовых фрез с пластинами из твёрдого сплава (табл. 8) с мощностью станка > 10 кВт при несимметричном встречном фрезеровании для пластинки Т5К10 подача на зуб находится в пределах S z1 = 0,32…0,40 мм/зуб. Принимаем меньшую величину для гарантированного обеспечения условия по мощности на шпинделе S z1 = 0,32 мм/зуб, подача на оборот составит. S о1 = S z1 z =0,32 12 = 3,84 мм/об.
Подачу при чистовом фрезеровании выбираем по таблице 10. Для торцовых фрез с пластинами из твёрдого сплава (часть Б) с материалом, имеющим σ в ≥ 700 МПа с шероховатостью обработанной поверхности R a = 0,8 мкм с углом j 1 = 5 0 подача на оборот фрезы находится в пределах S о2 = 0,30…0,20 мм/об. Принимаем большую величину для повышения производительности процесса S о2 = 0,30 мм/об. При этом подача не зуб составит
S z2 = S о2 / z = 0,30 / 12 = 0,025 мм/зуб.
3.2.2.3. Определение скорости резания.
Скорость резания определяем по формуле:
Значения коэффициента C v и показателей степени определяем по таблице 11. Для чернового и чистового фрезерования конструкционной углеродистой стали с σ в ≥ 750 МПа с применением твёрдосплавных пластин:
C v = 332, q = 0,2; m = 0,2; x = 0,1; y = 0,4; u = 0,2; p = 0.
Принимаем Т = 180 мин, п. 2.4 таблица 1.
Общий поправочный коэффициент
Kv = K m v K пv K иv K j v
Кmv находим по таблице 12 для обработки стали. Расчётная формула К m v = К г (750/s в) nv . По таблице 13 находим для обработки стали углеродистой с σ в > 550 МПа для материала инструмента из твёрдого сплава К г = 1, n v = 1. Тогда К m v 1,2 = 1 (750/800) 1,0 = 0,938.
K j v находим по таблице 2.2.4. - 2 для чернового фрезерования при j = 45 о K j v1 = 1,1; для чистового фрезерования при j = 60 о K j v2 = 1,0.
K пv находим по таблице 14 для обработки при черновом фрезеровании - поковки K пv1 = 0,8, при чистовом фрезеровании - без корки K пv2 = 1.
Kиv находим по таблице 15 для обработки стали конструкционной фрезой с пластинками из твёрдого сплава Т5К10 при черновом фрезеровании K иv1 = 0,65, с пластинками из твёрдого сплава Т15К6 при чистовом фрезеровании K иv2 = 1.
K v1 = 0,938 1,1 0,8 0,65 = 0,535.
Общий поправочный коэффициент для чернового фрезерования равен
K v2 = 0,938 1,0 1,0 1,0 = 0,938.
Скорость резания при черновом фрезеровании равна
Скорость резания при чистовом фрезеровании равна:
Расчетное число оборотов фрезы определяем для чернового и чистового фрезерования по выражению
3.2.2.4. Уточнение режимов резания
По паспорту станка 6Р13 уточняем возможную настройку числа оборотов фрезы и находим фактические значения для черновой обработки n ф1 = 200 мин -1 , для чистовой обработки n ф2 = 1050 мин -1 , т.е. выбираем ближайшие наименьшие значения от расчётных. В результате этого изменится и фактическая скорость резания, которая составит при черновой обработке
v ф1 = πDn/1000 = 3,14 125 200/1000 = 78,50 м/мин,
а при чистовой обработке
v ф2 = πDn/1000 = 3,14 125 1050/1000 = 412,12 м/мин.
Для уточнения величин подач необходимо рассчитать скорость движения подачи v S по величине подачи на зуб и на оборот
v S = S o n = S z z n;
v S1 = 0,32 12 200 = 768 мм/мин; v S2 = 0,3 1050 = 315 мм/мин.
По паспорту станка находим возможную настройку на скорость движения подачи, выбирая ближайшие наименьшие значения, v S1 = 800 мм/мин, поскольку эта величина только на 4,17% выше расчётной и v S2 = 315 мм/мин. Исходя из принятых величин уточняем значения подач на зуб и на оборот
S oф1 = 800 / 200 = 4 мм/об; S zф1 = 4 / 12 = 0,333 мм/зуб;
S oф2 = 315 / 1050 = 0,3 мм/об; S zф2 = 0,3 / 12 = 0,025 мм/зуб;
3.2.3. Проверка выбранного режима резания
Выбранный режим резания проверяем по характеристикам станка: мощности на шпинделе станка и максимально допустимому усилию, прилагаемому к механизму подачи. Поскольку нагрузки на станок при черновой обработке значительно выше, чем при чистовой, проверку выбранного режима резания проводим для чернового фрезерования.
Мощность, затрачиваемая на резание, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе: N р £ N шп.
Мощность на шпинделе
N шп = N э h = 11 0,8 = 8,8 кВт.
Главная составляющая силы резания определяется по формуле
Значение коэффициента Ср и показателей степеней x, y, u, q, w находим по таблице 16: Ср = 825; x = 1,0; y = 0,75; u = 1,1; q = 1,3; w = 0,2. При затуплении фрезы до допустимой величины сила резания возрастает по стали с σв > 600 МПа в 1,3…1,4 раза. Принимаем увеличение в 1,3 раза.
Общий поправочный коэффициент K р = K m р K vр K g р K j р.
К m р определяем по таблице 17 для обработки конструкционных углеродистых и легированных сталей К m р = (s в /750) np , показатель степени n p = 0,3 , тогда К m р = (800/750)0,3 = 1,02.
K vр определяем по таблице 18 для черновой обработки при скорости резания до 100 м/мин при отрицательных значениях переднего угла K vр1 = 1, для чистовой обработки при скорости резания до 600 м/мин K vр2 = 0,71.
K g р и K j р определяем по таблице 19. При g = -5 о Kgр = 1,20 и при j = 45о K j р1 = 1,06, при j = 60 о K j р2 = 1,0.
Величина общего поправочного коэффициента составит
К р1 = 1,02 1 1,20 1,06 = 1,297; К р2 = 1,02 0,71 1,20 1,0 = 0,869
Мощность резания при черновом фрезеровании определится как
Условие правильности выбора режима резания по мощности привода N р £ N шп не соблюдается, поскольку 48,51 > 8,8, это означает, что выбранный режим резания не может быть осуществлен на данном станке.
Наиболее эффективно снижение мощности резания за счёт уменьшения скорости резания, а также уменьшения подачи на зуб. Мощность резания необходимо уменьшить в 5,5 раза, для этого скорость резания уменьшим за счёт уменьшения числа оборотов фрезы с 200 до 40 об/мин с 78,5 м/мин до 14,26 м/мин. Скорость движения подачи при этом снизится с 768 мм/мин до v S1 = 0,32 12 40 = 153,6 мм/мин. Поскольку изменение глубины резания приведёт к необходимости проведения второго рабочего хода, изменим величину скорости движения подачи до 125 мм/мин (таблица 20), при этом подача на зуб фрезы составит S z1 = 125/12 40 = 0,26 мм/зуб.
Подставив новое значение подачи на зуб в формулу расчёта главной составляющей силы резания получим P z1 = 31405,6 Н, крутящий момент станет равным М кр1 = 1960,3 Нм, мощность резания N р1 = 8,04 кВт, что удовлетворяет требованиям по мощности привода.
Вторым условием является то, что горизонтальная составляющая силы резания (усилие подачи) должна быть меньше (или равна) наибольшей силы, допускаемой механизмом продольной подачи станка: Р г £ Р доп.
Для станка 6Р13 Р доп = 15000 Н.
Горизонтальная составляющая силы резания Рг при условии несимметричного встречного чернового фрезерования
Р г = 0,6 Р z1 = 0,6 31364,3 = 18818,58 Н.
Так как условие Р г £ Р доп не соблюдается (18818,58 > 15000), выбранный режим резания не удовлетворяет условию прочности механизма продольной подачи станка. Для снижения горизонтальной составляющей силы резания необходимо уменьшить подачу на зуб фрезы. Представим формулу расчёта главной составляющей силы резания в виде
По вновь выбранному значению S z1 определяем v s1 = 0,192 12 40 = 92,16 мм/мин, ближайшее меньшее значение на станке v s1 = 80 мм/мин. Фактическая подача на оборот фрезы составит S oф = 2 мм/об, фактическая подача на зуб фрезы составит S zф = 0,167 мм/зуб.
В связи с многократным превышением показателей первого расчёта над допустимыми необходимо провести проверку правильности выбора режима резания при чистовом переходе.
Главная составляющая силы резания при чистовой обработке значительно ниже допустимых величин, в связи с чем корректировать расчёт не требуется.
Окончательно данные расчёта сведены в таблице
| Наименование показателей | Единицы измерения | Для перехода | ||
| чернового | чистового | |||
| Глубина резания t | мм | 5 | 1 | |
| мм/зуб | 0,323 | 0,025 | ||
| Расчётная подача на оборот фрезы S o | мм/об | 3,84 | 0,3 | |
| Расчётная скорость резания v | м/мин | 88,24 | 503,25 | |
| Расчётное число оборотов фрезы n | об/мин | 224,82 | 1282,16 | |
| об/мин | 200 | 1050 | ||
| м/мин | 78,50 | 412,12 | ||
| мм/мин | 768 | 315 | ||
| мм/мин | 800 | 315 | ||
| Фактическая подача на оборот фрезы S oф | мм/об | 4 | 0,3 | |
| Фактическая подача на зуб фрезы S zф | мм/зуб | 0,333 | 0,025 | |
| Главная составляющая силы резания P z | Н | 37826,7 | 521 | |
| Крутящий момент М кр | Нм | 2364,17 | ||
| Мощность резания N | кВт | 48,51 | ||
| Первая корректировка режима резания |
||||
| Фактическое число оборотов фрезы n ф | об/мин | 40 | ||
| Фактическая скорость резания v ф | м/мин | 15,7 | ||
| Расчётная скорость движения подачи v S | мм/мин | 159,84 | ||
| Фактическая скорость движения подачи v S ф | мм/мин | 160 | ||
| Главная составляющая силы резания P z | Н | 31364,3 | ||
| Крутящий момент М кр | Нм | 1960,3 | ||
| Мощность резания N | кВт | 8,08 | ||
| Горизонтальня составл. силы резания P г | Н | 18818,58 | ||
| Вторая корректировка режима резания |
||||
| Расчётная подача на зуб фрезы S z | мм/зуб | 0,192 | ||
| Расчётная скорость движения подачи v S | мм/мин | 92,16 | ||
| Фактическая скорость движения подачи v S ф | мм/мин | 80 | ||
| Фактическая подача на оборот S oф | мм/об | 2 | ||
| Фактическая подача на зуб S zф | мм/зуб | 0,167 | ||
Таким образом станок налаживается по следующим величинам:
Черновой переход n ф1 = 40 мин -1 , v S1 = 80 мм/мин;
Чистовой переход n ф2 = 1050 мин -1 , v S2 = 315 мм/мин.
3.2.4. Расчёт времени выполнения операции. 3.2.4.1. Расчёт основного времени.
l 1 = 0,5 125 - √0,04 125 (125 - 0,04 125) = 62,25 - 24,25 = 38 мм.
Величину перебега фрезы l 2 для чернового и чистового фрезерования принимаем одинаковой l 2 = 5 мм.
Число рабочих ходов i при чистовом и черновом фрезеровании равно 1.
Общая длина прохода фрезы для чернового и чистового фрезерования
L = 800 + 38 + 5 = 843 мм.
Основное время при торцовом фрезеровании заготовки за черновой и чистовой переходы составит:
3.2.4.2. Определение штучного времени.
Штучное время, затрачиваемое на данную операцию, определяется как
Т шт = Т о + Т всп + Т обс + Т отд
Вспомогательное время Т всп, затрачиваемое на установку и cнятие детали, определяем по таблице 21. Принимаем способ установки детали при длине 800 мм - на столе с выверкой средней сложности; при массе детали до 10 кг - время на установку и снятие заготовки равно 1,8 мин. Вспомогательное время на рабочий ход (таблица 22) принимаем для обработки плоскостей с одной пробной стружкой - 0,7 мин и на последующие проходы - 0,1 мин всего - 0,8 мин. Вpемя на измеpение заготовки с помощью штангенциркуля (таблица 23) по ширине и толщине заготовки (высоте от стола) - размеры до 100 мм с точностью до 0,1 мм, принимаем равным 0,13 мин.
Т всп = 1,8 + 0,8 + 0,13 = 2,73 мин.
Тогда оперативное время
T оп1 = Т о + Т всп = 10,54 + 2,73 = 13,27 мин.
Т о2 = 2,68 + 2,73 = 5,41 мин
Время на обслуживание pабочего места и вpемя на отдых принимаем в процентах от оперативного времени:
Т отд1 + Т обс1 = 10 % T оп = 0,1 13,27 = 1,32 мин;
Т отд2 + Т обс2 = 10 % T оп = 0,1 5,41 = 0,54 мин;
Штучное время, затрачиваемое на данную операцию,
Т шт1 = Т о1 + Т всп1 + Т обс1 + Т отд1 = Т о1 0,1 Т о1 =13,27 + 1,32 = 14,59 мин.
Т шт2 = Т о2 + Т всп2 + Т обс2 + Т отд2 = Т о2 0,1 Т о2 = 5,41 + 0,54 = 5,95 мин.
3.2.4.3. Определение штучно-калькуляционного времени
3.2.5.1. Определение потребного количества станков
 |
Принимаем количество станков необходимых для выполнения черновой обработки - Z 1ф = 6 шт, и для чистовой обработки Z 2ф = 3 шт. Шести станков для черновой операции на всю операционную партию не хватает, однако приняв 7 станков получим большой недогруз станков по времени работы. Предпочтительней принять загрузку шести станков с добавлением одной целой смены за определённый период времени. Для операции чистовой обработки 3 станка не будут полностью загружены в течение смены и с тем, чтобы их не переналаживать на выполнение другой операции необходимо откорректировать размер сменного задания - операционную партию. Одну смену за определённый период можно освободить для выполнения других работ или профилактики оборудования. При этом операционные партии составят
П 1ф = Z 1ф Т см 60 / Т шк1 =6 8 60 / 14,71 = 196 шт.
П 2ф = Z 2ф Т см 60 / Т шк2 =3 8 60 / 6,07 = 237 шт.
При черновой обработке нехватка оборудования составит
(П 1 - П 1ф) / П 1 = (200 - 196) / 200 = 1 / 50,
т.е. через 50 смен необходимо добавить ещё одну для выполнения всего задания.
При чистовой обработке излишек времени оборудования составит
(П 2ф - П 2) / П 2 = (237-200) / 200 = 10 / 54,
т.е. примерно на каждые 6 смен одна смена может быть освобождена для выполнения других работ.
3.2.5.2. Коэффициент основного вpемени
В рассчитанных операциях основное время в составе штучного времени будет иметь следующую долю
К о1 = Т о1 / Т ш1 = 10,54 / 14,59 = 0,72
К о2 = Т о2 / Т ш2 = 2,68 / 5,95 = 0,45
Данные говорят о том, что при выполнении чистовой обработки относительно много времени отводится для вспомогательных действий, поэтому следует провести организационные или технологические мероприятия по механизации процессов, сокращению вспомогательного времени, совмещению основного и вспомогательного времени и т.д. При выполнении черновой обработки доля основного времени достаточно высока и не требует первоочередного проведения каких-либо мероприятий.
3.2.5.3. Коэффициент использования мощности станка
При операции черновой обработки мощность резания составляет 8,04 кВт при мощности на шпинделе станка 8,8 кВт, при этом коэффициент использования мощности составит
К N = N p / N ст h = 8,04 / 11 0,8 = 0,92
Коэффициент использования мощности станка K N достаточно высок, при необходимости он может быть несколько повышен за счёт увеличения подачи на зуб.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Колокатов А.М. Методические указания по расчету (назначению) режимов резания при торцовом фрезеровании. - М.,МИИСП, 1989. - 27 с.
2. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием. - М.: Агропромиздат, 1988.- 336 с.
3. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки /Кривоухов В.А., Петруха П.П. и др. - М. :Машиностроение, 1967. - 654 с.
4. Краткий справочник металлиста./ Под ред. А.Н.Малова и др. - Изд.2-е.- М. :Машиностроение, 1971. - 767 с.
5. Справочник технолога - машиностроителя. В 2 т. /Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение, 1985.
6. Долматовский Г.А. Справочник технолога по обработке металлов резанием. - 3-е изд., перераб. - М.:ГНТИ, 1962. - 1236 с.
7. Некрасов С.С., Байкалова В.Н Методические рекомендации по выполнению домашнего задания по курсу "Обработка конструкционных материалов резанием" (для студентов факультетов механизации сельского хозяйства и инженерно-педагогического). - М.: МИИСП, 1988. - 38 с.
8. Некрасов С.С., Байкалова В.Н., Колокатов А.М. Определение технической нормы времени станочных операций: Методические рекомендации. - М.: МГАУ, 1995. - 20 с.
9. Некрасов С.С., Колокатов А.М., Баграмов Л.Г. Частные критерии оценки технико-экономической эффективности технологических процессов: Методические рекомендации. - М.: МГАУ, 1997. - 7 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица 1
Стандартные торцовые фрезы
| ГОСТ | Типы торцовых фрез | Диаметр фрезы, (мм) / число ножей фрезы, (шт). |
| 26595-85 | Фрезы торцовые с механическим креплением многогранных пластин. Типы и основные размеры. | 50/5, 63/6, 80/8, (80/10), 100/8, 100/10, 125/8, 125/12, 160/10, 160/14, (160/16), 200/12, 200/16, (200/20), 250/14, 250/24, 315/18, 315/30, 400/20, 400/40, 500/26, 500/50 |
| 24359-80 | Фрезы торцовые насадные со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры. | 100/8, 125/8, 160/10, 200/12, 250/14, 315/18, 400/20, 500/26, 630/30 |
| 22085-76 | Фрезы торцовые насадные с механическим креплением пятигранных твердосплавных пластин | |
| 22087-76 | Фрезы торцовые концевые с механическим креплением пятигранных твердосплавных пластин | 63/5, 80/6 |
| 22086-76 | Фрезы торцовые насадные с механическим креплением круглых твердосплавных пластин | 100/10, 125/12, 160/14, 200/16 |
| 22088-76 | Фрезы торцовые концевые с механическим креплением круглых твердосплавных пластин | 50/5, 63/6, 80/8 |
| 9473-80 | Фрезы торцовые насадные мелкозубые со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры. | 100/10, 125/12, 160/16, 200/20, 250/24, 315/30, 400/36, 500/44, 630/52 |
| 9304-69 | Фрезы торцовые насадные. Типы и основные размеры. | 40/10, 50/12, 63/14, 80/16, 100/18, 63/8, 80/10,100/12, |
| 16222-81 | Фрезы торцовые насадные для обработки легких сплавов | 50, 63, 80 при z = 4 |
| 16223-81 | Фрезы торцовые насадные со вставными ножами с твердосплавными пластинами для обработки легких сплавов. Конструкция и размеры. | 100/4, 125/6, 160/6, 200/8, 250/10, 315/12 |
Примечание: В скобках указаны фрезы другого исполнения
Таблица 2
Фрезы торцовые с механическим креплением многогранных пластин
(ГОСТ 26595-85)
Примечание: Пример условного обозначения торцовой фрезы диаметром 80 мм, праворежущей, с механическим креплением трехгранных пластин из твердого сплава, с числом зубьев 8: Фреза 2214-0368 ГОСТ 26595-85.
То же, для пластин из безвольфрамового твердого сплава:
Фреза 2214-0368 Б ГОСТ 26595-85.
Таблица 3
Фрезы торцовые насадные со вставными ножами, оснащенными
пластинами из твердого сплава (ГОСТ 24359-80)
| Обозначение | D, мм | Z | Обозначение | D, мм | Z |
Примечания: 1. Главный угол в плане j может быть 45 0 , 60 0 , 75 0 , 90 0
Пример условного обозначения праворежущей торцовой фрезы
с ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава марки
Т5К10 диметром 200 мм и углом j = 60 0:
Фреза 2214-0007 Т5К10 60 0 ГОСТ 24359-80
Таблица 4
Фрезы торцовые концевые и насадные с механическим креплением
круглых твердосплавных пластин
| ГОСТ | Обозначение | D, мм | Z |
| 22088-76 | |||
| 22086-76 |
Примечание: Пример условного обозначения фрезы диаметром 80 мм:
Фреза 2214-0323 ГОСТ 22088-76
Таблица 5
Марки твёрдого сплава для торцовых фрез
| Марка твёрдого сплава для торцовых фрез при обработке | ||||
| Вид фрезерования | углеродистой и легированной незакаленной | труднообраба- тываемой | чугуна | |
| стали | HB 240 | HB 400...700 | ||
| черновое | Т5К10, Т5К12Б | - | ||
| получистовое | ВК6М | |||
| чистовое | ВК3М | |||
Примечание: В сплаве ВК6М буква М означает мелкозернистую структуру.
Буквы ОМ - особо мелкозернистая структура
Таблица 6
Геометрические параметры режущей части торцовых фрез
с пластинами из твердого сплава
| Задний угол для | Угол в плане | Угол | |||||
| Обрабатываемый материал | работы с подачей | переходной кромки | |||||
| g | < 0,25 | > 0,25 | j | l | |||
| конструкционные углеродистые: s в £ 800 МПа s в > 800 МПа | j/2 | ||||||
| Чугун серый | j/2 | ||||||
| Чугун ковкий | |||||||
