ФРЕЗЕРОВАНИЕ РАДИУСНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
(УГЛТУ, г. Екатеринбург, РФ), *****@***ru
Milling radius surfaces
Радиусными поверхностями называют криволинейные поверхности галтелей, полугалтелей, штапов, полуштапов, скруглений кромок (рисунок 1), которые являются элементами деревянных деталей мебели, столярно-строительных изделий. Обрабатываются они радиусными фрезами.
Кинематические и динамические параметры процесса фрезерования
При обработке галтели (рисунок 2) режущая кромка АВС имеет форму дуги окружности радиуса r. При продольном фрезеровании режущая кромка на участках, примыкающих к точкам А и С выполняет продольно-поперечное резание, а на участках около точки В – продольно-торцовое резание. В целом режущая кромка АВС выполняет резание продольно-поперечно-торцовое, которое характеризуется углами скоса φс и наклона φн.
Для точки F, расположенной на середине дуги АВ угол наклона режущей кромки к волокнам древесины φн = 45˚. Для этой точки среднее значение глубины фрезерования
tср = rsin45˚ = 0,71r. (1)
Среднее значение диаметра окружности резания
. (2)
Среднее значение угла скоса можно найти из выражения
, (3)
где φк – угол контакта режущей кромки в точке F с заготовкой в градусах; 
.
Значение средней толщины срезаемого слоя в точке F режущей кромки равно
, (4)
где Sz – подача на зуб, мм.
Средняя скорость главного движения резания, м/с
. (5)
Значение фиктивной силы резания р и касательного давления срезаемого слоя на переднюю поверхность лезвия k для продольно - поперечно-торцового резания древесины сосны найдем по формулам
р#-//-^ = 0,98 + 0,00656jс +(3,82 - 0,00656jс) jн/90; (6)
k#-//-^ =
, (7)
где jс – угол скоса, измеряемый между режущей кромкой и волокнами древесины при jн = 0 (значение jс подставляется в градусах);
Б – коэффициент, при угле резания d £ 55° Б = 0,059, при d > 55° Б = 0,069.
Для расчета мощности механизма главного движения найдем значение удельной работы резания К, Дж/см3:
, (8)
где ап, аw – поправочные коэффициенты соответственно на породу и влажность древесины;
аρ – коэффициент затупления лезвия;
. (9)
Мощность механизма главного движения можно определить по объемной формуле, кВт:
,
где Vсо – секундный объем срезаемого слоя, см3/с;
,
где r – радиус закругления профиля галтели, см;
– скорость подачи с размерностью см/с; 
, где Vs – скорость подачи с размерностью м/мин.
Значение окружной касательной силы резания находится через мощность, Н
.
Конечно, расчет мощности можно выполнить и обычным путем, как это будет показано ниже.
Порядок решения прямой задачи
В прямой задаче определяются значения сил резания и мощности механизма главного движения. Задача решается в следующем порядке.
1. Для точки F (рисунок 2) находятся значения:
– средней толщины срезаемого слоя tcp, мм;
– среднего диаметра окружности резания Dcp, мм;
– средней скорости главного движения Vcp, м/с;
– угла наклона режущей кромки к волокнам древесины, φн = 45˚;
– угла контакта режущей кромки с древесиной φк, град.;
– угла скоса режущей кромки с волокнами древесины φс, град.;
– средней толщины срезаемого слоя ас, мм;
– длины дуги контакта, мм:
;
– прироста радиуса закругления режущей кромки за период стойкости, мкм:
.
2. Для древесины сосны с влажностью 12% находятся значения фиктивной силы резания р, Н/мм, и касательного давления k, МПа, по формулам (62) и (63).
3. Находится значение коэффициента затупления αρ.
4. Определяется значение касательной силы резания на дуге контакта одним зубом, Н:
.
5. Находится средняя окружная касательная сила резания, Н:
.
6. Рассчитывается величина мощности механизма главного движения, кВт:
.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Глебов древесины: Избранные лекции [Текст]/ . Екатеринбург, УГЛТУ, 2005. – 98 с.
2. Глебов древесины [Текст]/ . Екатеринбург, УГЛТУ, 2001. – 151 с.
