Глубина резания при фрезеровании формула

Определим режимы резания для чернового фрезерования плоской поверхности на фрезерном станке в следующей последовательности:

1.4.1. Глубину резания t, мм, определяют в зависимости от типа

применяемой фрезы, конфигурации обрабатываемой

поверхности и от вида оборудования.

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

, (9.28)

где n – частота вращения фрезы, мин -1 ;

z – число зубьев фрезы.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является величина подачи на один зуб S_z, значение которой для различных фрез и условий резания приведены в таблице 9.13 и таблице 9.14 приложения Д.

Выбрать модель фрезерного станка, на котором будет выполняться фрезерование, с учетом заданной мощности станка.

1.4.3. Рассчитать теоретическую скорость резания V_Д, м/мин, допускаемую режущими свойствами фрезы по формуле:

, (9.29)

где D – диаметр фрезы, мм;

t – глубина обработки, мм;

В – ширина обработки, мм;

z – число зубьев фрезы;

Т – период стойкости инструмента, мин, определяется

по таблице 9.16 приложения Д;

К_v – поправочный коэффициент на скорость,

учитывающий фактические условия резания,

определяется по формуле:

, (9.30)

где K_mv – коэффициент, учитывающий качество

обрабатываемого материала, определяется по

таблице 9.3 приложения Д;

K_nv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности

инструмента, определяется по таблице 9.5

1.4.4. Определить и скорректировать частоту вращения фрезы n, мин -1 , согласно рекомендациям пункта 1.2.4.

1.4.5. Рассчитать фактическую скорость резания V, м/мин, согласно формуле (9.5) пункта 1.2.5.

, (9.31)

и скорректировать значение полученной подачи S_м по паспортным данным выбранного станка. С учетом откорректированного значения S_м скорректировать значение подачи S_z, мм/зуб:

, (9.32)

где n – частота вращения фрезы, имеющаяся на станке,мин -1 ;

z – число зубьев фрезы.

1.4.7. Определить главную составляющую силы резания при фрезеровании – окружную силу Р_z, Н, по формуле:

, (9.33)

где D – диаметр фрезы, мм;

t – глубина обработки, мм;

В – ширина обработки, мм;

z – число зубьев фрезы;

n – частота вращения фрезы, имеющаяся на станке,мин -1 .

определяется по таблице 9.7 приложения Д;

, (9.34)

где D – диаметр фрезы, мм;

Р_z – главная составляющая сила резания при фрезеровании, Н

1.4.9. Определить мощность резания Np, кВт, по формуле:

,(9.35)

где Pz – главная составляющая силы резания, Н;

V – фактическая скорость резания, м/мин.

Полученное значение мощности резания N_p сравнить с мощностью электродвигателя выбранного станка по рекомендациям, изложенными в пункте 1.2.7.

,(9.36)

L – длина хода режущего инструмента (рис.9.4), мм:

,(9.37)

где – длина обработки, мм;

,– длина врезания и длина перебега, мм:

(для цилиндрических фрез);

(для торцовых фрез),

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Последовательность расчета режимов резания при обработке заготовок различными фрезами изложена в справочнике Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. — М.: НИИТАвтопром, 1995. — 456 с. (разд. 2, карта Ф-1). Для примера рассмотрим методику расчета режимов резания на одношпиндельных фрезерных станках с прямолинейной подачей.

1. Расчет длины рабочего хода L_р.х., мм (при обработке нескольких деталей их комплект рассматривается как одна деталь), с учетом длин L, рассчитанных для отдельных инструментов, и последовательности их работы производится по формуле

где L_р — длина резания, равная длине обработки, измеренной в направлении подачи; L_п — величина подвода, врезания и перебега инструмента (значение L_п см. в Приложении 5 справочника Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. — М.: НИИТАвтопром, 1995. — 456 с.); L_д — дополнительная величина хода, вызванная в ряде случаев особенностями наладки и конфигурации деталей.

2. Назначение расчетной подачи на зуб фрезы S_z, мм/зуб, производят по карте Ф-2. При этом учитывают следующие исходные данные: обрабатываемый материал и его твердость; тип и инструментальный материал фрезы; в зависимости от типа фрезы — глубина резания t, ширина фрезерования B, диаметр фрезы d и число зубьев z. Например, при обработке чугуна торцовыми и дисковыми фрезами подачу на зуб фрезы S_о можно выбрать по табл. 2.8 (фрагмент карты Ф-2), а соответствующую ей подачу S_о определить по формуле

Примечания. 1. Большие значения подач необходимо применять при жесткой технологической системе, меньшие — при ее пониженной жесткости.
2. Меньшие значения подач необходимо применять при прорезывании глубоких пазов и при работе фрезами небольших размеров.

3. Назначение стойкости инструмента T_р, мин, производится по карте Ф-3 в зависимости от типа фрезы и ее диаметра d, площади фрезеруемой поверхности F и коэффициента загрузки фрезы К по формуле

где Т_м — стойкость в минутах основного времени; λ — коэффициент времени резания; К — коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки инструмента.

Значения входящих в формулу коэффициентов указаны в карте Ф-3.

4. Расчет скорости резания v, м/мин, частоты вращения шпинделя n, об/мин, и минутной подачи S_м, мм/мин, для различных фрез производится в четыре этапа в зависимости от обрабатываемого материала, типа и инструментального материала фрезы, диаметра фрезы d и числа зубьев z, подачи S_z, глубины резания t или ширины фрезерования B, а также стойкости инструмента T_р.

4.1. Определение рекомендуемых значений v для каждого инструмента в наладке (табл. 2.9, фрагмент карты Ф-4 справочника).

1 — Данные по обрабатываемости конструкционных материалов, инструментальным материалам и смазочно-охлаждающим жидкостям представлены в Приложениях 1, 2, 3 справочника Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. — М.: НИИТАвтопром, 1995. — 456 с.

4.2. Расчет частоты вращения шпинделя п, соответствующей рекомендуемой скорости v, для каждого инструмента по формуле

4.3. Назначение частоты вращения шпинделя n по паспорту станка (не рекомендуется превышать минимальные значения, определенные на этапе 4.2, более чем на 15 %).

Скорость резания v, м/мин, определяется по формуле:

где v_табл — скорость резания по таблице, м/мин; K₁ — коэффициент, зависящий от марки обрабатываемого чугуна и инструментального материала; K₂ — коэффициент, зависящий от стойкости инструмента T_р.

4.4. Расчет минутной подачи мм/мин, по формуле

и уточнение ее по паспорту станка.

5. Расчет основного времени T_o, мин, при обработке комплекта деталей, установленных на столе станка,

где L_р.х. — длина рабочего хода, мм (см. этап 1); S_м — минутная подача, мм/мин (см. этап 4.4).

6. Корректирование режимов резания в соответствии с данными Приложения 7 (Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. — М.: НИИТАвтопром, 1995. — 456 с.), когда время T_o, рассчитанное на этапе 5, меньше основного времени, соответствующего заданной производительности.

7. Выполнение проверочных расчетов по мощности резания N_p состоит из двух этапов.

7.1. Определение значения кВт, для каждой фрезы по формуле, приведенной в карте Ф-6:

где N_r — мощность резания по данным графика (см. карту Ф-6), определяемая в зависимости от объема срезаемого слоя Q в единицу времени (при колеблющихся значениях мощности резания из-за переменного числа одновременно работающих зубьев значение N_r, принимают равным среднему значению мощности); К — коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала и его твердости.

Значения этого коэффициента приведены ниже.

Значение Q, см 3 /мин, определяют по формуле

где t — глубина резания, мм; В — ширина фрезерования, мм; S_м — минутная подача, мм/мин.

7.2. Проверка мощности двигателя производится по данным Приложения 6 справочника Режимы резания металлов: Справочник / Ю.В. Барановский, Л.А. Брахман, А.И. Гдалевич и др. — М.: НИИТАвтопром, 1995. — 456 с..

Источник: Черпаков Б.И., Альперович Т.А. "Металлорежущие станки", учебник. -М. 2003

Конфигурация обрабатываемой поверхности и вид оборудования определяют тип применяемой фрезы. Её размеры обусловливаются размерами обрабатываемой поверхности и глубиной срезаемого слоя. Диаметр фрезы для сокращения основного технологического времени и расхода инструментального материала выбирают но возможности наименьшей величины, учитывая при этом жёсткость технологической системы, схему резания, форму и размеры обрабатываемой заготовки [6, 40].

При торцовом фрезеровании для достижения производительных режимов резания диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования В, т.е. D = (1,25-1,5) В.

Глубина и ширина фрезерования — понятия, связанные с размерами слоя заготовки, срезаемого при фрезеровании (рис. 7.2).

Во всех видах фрезерования, за исключением торцового, глубину резания определяет продолжительность контакта зуба фрезы с заготовкой; глубину измеряют в направлении, перпендикулярном оси фрезы. Ширина фрезерования определяет ширину лезвия зуба фрезы, участвующей в резании; её измеряют в направлении, параллельном оси фрезы. При торцовом фрезеровании эти понятия меняются местами.

Рис. 7.2. Глубина и ширина резания при фрезеровании

Подача. При фрезеровании различают подачу на один зуб s₂, подачу на один оборот фрезы s и минутную s₄, мм/мин, которые находятся в следующем соотношении:

где п — частота вращения фрезы, об/мин; г — число зубьев фрезы.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является её величина на один зуб, при чистовом фрезеровании — на один оборот фрезы, по которой для дальнейшего использования вычисляют величину подачи на один зуб s_z = s/г.

Рекомендуемые подачи для различных фрез и условий резания приведены в таблицах 7.21-7.25.

Таблица 7.21 содержит величины подач при фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и дисковыми фрезами с платанами из твёрдого сплава в зависимости от мощности станка и марки твёрдого сплава; таблица 7.22 — при фрезеровании плоскостей и уступов в зависимости от требуемой шероховатости; таблица 7.23 при фрезеровании прорезными фрезами; таблица 7.24 — при фрезеровании концевыми фрезами плоскостей и уступов; таблица 7.25 — при фрезеровании отрезными фрезами.

Подачи при фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и дисковыми фрезами с пластинами из твёрдого сплава, мм/зуб

Мощность станка, кВт

Сталь | Чугун и медные сплавы

Подача на зуб фрезы, мм, при твёрдом сплаве