Назначение параметров режима резания при фрезеровании (стр. 7 )

Значения CТ и m приведены в таблице 9.1.

Нормативная стойкость фрезы составляет T = 60 мин.

10. Фрезерование дисковыми фрезами из быстрорежущей стали для обработки стружечных канавок инструментов

Для обработки стружечных канавок и затылков зубьев режущих инструментов обычно применяются дисковые фасонные фрезы с выпуклым или вогнутым профилем, а также двуугловые фрезы.

Подача на зуб фрезы для таких инструментов может быть определена по формуле:

где D – диаметр фрезы, мм. Соотношения между диаметром фрезы и количеством зубьев приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1

	Для двуугловых фрез	Для дисковых фасонных фрез
D, мм	40	50	63	80	50	63	80	100
z	12	14	16	18	14	12	10	10

t – толщина снимаемого припуска (глубина канавки инструмента), мм.

В – ширина фрезерования (ширина стружечной канавки), мм.

К1 – поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемого материала:

.

К2 – поправочный коэффициент, характеризующий схему закрепления фрезы с учетом отношения длины оправки l, мм к диаметру оправки d, мм.

При консольном закреплении и l/d<3 ;

При консольном закреплении и l/d>3

При креплении оправки с дополнительной опорой и l/d<10

При креплении оправки с дополнительной опорой и l/d>10 .

Значения коэффициента Сs приведены в таблице 10.2.

Таблица 10.2

Тип фрезы	Дисковая фасонная выпуклая	Дисковая фасонная вогнутая	Дисковая двуугловая
Сs	0,0041	0,0033	0,0055

Скорость резания может быть подсчитана по формуле:

, м/мин,

где Т – стойкость фрезы, мин; нормативное значение стойкости 120 мин.

z – количество зубьев фрезы (см. табл.10.1).

Для фасонной фрезы выпуклого профиля CV = 48, для фасонной фрезы с вогнутым профилем и двуугловой фрезы CV = 40.

K3 – поправочный коэффициент, характеризующий группу обрабатываемого материала, приведен в таблице 10.3.

Таблица 10.3

Обрабатываемый материал	К3
Углеродистые конструкционные стали	1,0
Инструментальные углеродистые стали	0,7
Инструментальные легированные стали	0,6
Быстрорежущие стали	0,5

К4 – поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемого материала:

.

К5 – поправочный коэффициент, характеризующий схему закрепления фрезы и отношение длины оправки фрезы l, мм к её диаметру d, мм:

при консольном закреплении фрезы ;

при креплении на оправке с дополнительной опорой .

К6 – поправочный коэффициент, характеризующий угол при вершине угловой фрезы β, град:

К6 = 0,00034·b1,87.

Для фрез фасонного профиля К6 = 1,0.

11. Фрезерование шпоночными фрезами из быстрорежущей стали

Шпоночные канавки могут быть сформированы шпоночными фрезами в соответствие со следующими ГОСТ:

Фрезы шпоночные. Технические условия. ГОСТ 9140-78

Фрезы концевые и шпоночные с хвостовиком конусностью 7:24. Размеры. ГОСТ Р

Фрезы шпоночные цельные твердосплавные. Технические условия. ГОСТ

Фрезы шпоночные, оснащенные твердосплавными пластинами. Технические условия. ГОСТ 6396-78

Для шпоночных пазов диаметр фрезы D выбирается равным ширине паза. Рекомендации по режимам резания даны для двух схем фрезерования: за один проход при фрезеровании на полную глубину паза и для работы за несколько рабочих ходов на станках с маятниковой подачей.

Фрезерование паза быстрорежущими фрезами за один проход.

В зависимости от диаметра фрезы D (ширины паза) толщина снимаемого припуска t (глубина паза) устанавливается по таблице 11.1.

Таблица 11.1

D, мм	4	5	6	8	10	12	14	16	18	20	22	25	28	32	36	40
t, мм	2,5	3	3,5	4	5	5	5,5	6	7	7,5	9	9	10	11	12	13

Вертикальная подача Sв при врезании фрезы на глубину паза определяется по формуле:

, мм/мин.

Продольная подача фрезы определяется по формуле:

, мм/мин.

Скорость резания V = 25·K1·K2·K3, м/мин.

Фрезерование паза быстрорежущими фрезами с маятниковой подачей.

Толщина снимаемого припуска на каждом проходе обычно устанавливается t = 0,2 мм.

Продольная подача , мм/мин.

Скорость резания V=16,5·D0,17.

Поправочные коэффициенты:

К1 – характеризует марку обрабатываемой стали: для углеродистых сталей К1 = 1,0; для легированных сталей К1 = 0,8; для жаропрочных, жаростойких и нержавеющих сталей К1 = 0,5.

К2 – характеризует твердость обрабатываемой стали: .

К3 – характеризует наличие СОЖ: К3 = 1,0 при работе с СОЖ; К3 = 0,8 при работе без СОЖ.

К4 – учитывает выбранную толщину снимаемого припуска (глубину паза) при работе с маятниковой подачей:

.

12. Фрезерование дисковыми пилами, оснащенными зубчатыми сегментами из быстрорежущей стали ( ГОСТ 4047-82)

Для расчета параметров режима резания для дисковой отрезной пилы необходимо знать её основные параметры: диаметр D, ширину B, количество зубьев z и шаг режущих зубьев р.

При определении необходимого типоразмера пилы для выполнения конкретных разрезных операций выбор ее параметров осуществляется в следующей последовательности.

Диаметр пилы предварительно определяется исходя их размера сечения разрезаемой заготовки по формуле D = 4·t0,95, мм, где t – размер сечения заготовки: для круглого сечения t равняется диаметру заготовки, для квадратного – стороне квадрата.

Окончательно диаметр пилы выбирается большим из стандартного ряда диаметров пил по ГОСТ 4047 по таблице 12.1.

Таблица 12.1

Диаметр пилы D, мм	250	315	400	500	630	800	1000	1250	1600	2000
Количество сегментов nc	14	14	18	18	20	24	30	36	36	44
Толщина пилы B, мм	5	5	6	6	6,5	7	8	9	12,5	14,5

Необходимый шаг зубьев пилы р предварительно определяется по формуле:

для обработки сталей и чугунов p = 0,81∙t0,64, мм;

для обработки цветных металлов p = 1,16∙t0,64.

Количество зубьев на сегменте zc предварительно подсчитывается по формуле: zc = 104,5/p, а затем принимается окончательно ближайшее значение из стандартного ряда количества зубьев на сегменте zc = 4, 6 или 8.

Общее количество зубьев пилы подсчитывается как z=nc·zc, шт, где nc – количество сегментов на пиле (таблица 12.1).

Окончательно шаг режущих зубьев пилы определяется как , мм.

При известных параметрах дисковой фрезы можно рассчитать рекомендуемый режим резания.

Подача на зуб Sz определяется по формуле:

, мм/зуб.

Значение коэффициента Cs и показателя степени хs приведено в таблице 12.2.

Таблица 12.2

	Конструкционные стали	Нержавеющие стали	Чугуны и медные сплавы	Алюминиевые сплавы
СS	0,12	0,14	0,22	0,15
xS	1,23	1,48	1,38	1,44

К1 – поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемого материала:

для конструкционной стали ,

для коррозионностойкой стали ,

для обработки чугуна ,

для обработки цветных металлов: К1 = 1,0.

К2 – характеризует количество зубьев в сегменте: при zc = 4, К2 = 1,3; при zc = 6, K2 = 1,0; при zc = 8, K2 = 0,8.

Скорость резания определяется по формуле:

, м/мин,

где Т – стойкость пилы, мин. Значения нормативной стойкости пил при обработке различных материалов приведены в таблице 12.3.

Таблица 12.3

Нормативная стойкость дисковой фрезы Т, мин, при обработке:
конструкционных сталей	коррозионностойких сталей	чугунов	медных сплавов	алюминиевых сплавов
1000	500	1000	1000	2000

Значения коэффициента СV и показателей приведены в таблице 12.4.

Таблица 12.4

Обрабатываемый материал	CV	qV	yV	xV	uV
Конструкционные стали Нержавеющие стали Серый чугун Ковкие и высокопрочные чугуны Алюминиевые сплавы Медные сплавы	95 72 58 133 1920 200	0,25 0,25 0,20 0,25 0,35 0,25	0,2 0,2 0,4 0,2 0,2 0,2	0,3 0,3 0,5 0,3 0,3 0,3	0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2

К3 – характеризует твердость обрабатываемого материала:

для конструкционных сталей ,

для серого чугуна ,

для коррозионностойких сталей и цветных металлов К3 = 1,0.

К4 – характеризует состояние обрабатываемой поверхности: при работе по корке по сталям К4 = 0,8; по чугунам К4 = 0,7; по цветным металлам К4 = 0,9; при работе без корки К4 = 1,0.

КМ – характеризует марку обрабатываемого материала и приведен в таблице 12.5.

Таблица 12.5

Обрабатываемый материал	КМ
Углеродистые стали Хромистые, хромоникелевые, хромованадиевые стали Прочие среднелегированные стали, углеродистые инструментальные стали Легированные инструментальные стали Быстрорежущие стали Чугуны Коррозионностойкие стали - 20Х13 - 12Х18Н10Т - 12Х21М5Т Цветные металлы	1,0 0,8 0,7 0,6 0,5 1,0 1,3 1,0 0,85 1,0

13. Фрезерование концевыми радиусными фрезами из быстрорежущей стали для фасонного фрезерования (ГОСТ 9305-93) )

Приводимые рекомендации позволяют определить приближенные, наиболее вероятные параметры режима резания для обработки на станке с ЧПУ пространственно – сложных фасонных поверхностей на деталях из углеродистых и легированных сталей быстрорежущими коническими радиусными фрезами с закругленной вершиной.

Обработанная поверхность образуется в результате последовательных проходов фрезы в соответствии с заданной программой по криволинейной траектории при смещении фрезы после каждого прохода в поперечном направлении на величину периодической подачи Sп. При этом между канавками от прохода фрезы образуется криволинейный гребешок высотой Н.

Периодическая подача на ход фрезы Sп может быть подсчитана по формуле:

, мм.

где r – радиус сферической части при вершине фрезы, мм;

Н – задаваемая высота остаточных гребешков, мм;

R – радиус кривизны обрабатываемой поверхности, мм;

К1 – поправочный коэффициент, характеризующий форму обрабатываемой поверхности:

для выпуклой формы К1 = 1,0;

для вогнутой формы K1 = 0,6·(R/r)0,1.

Подача на зуб фрезы Sz может быть подсчитана по формуле:

, мм/зуб,

где t – толщина снимаемого припуска, мм.

К2 – поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемой стали:

К3 – поправочный коэффициент, характеризующий допуск выполняемого размера δ, мм:

.

К4 – поправочный коэффициент, характеризующий величину угла наклона обрабатываемой поверхности в направлении подачи l, град (угол между осью фрезы и обрабатываемой поверхностью): K4 = 0,06·l0,62.

К5 – поправочный коэффициент, характеризующий величину угла наклона обрабатываемой поверхности в направлении, перпендикулярном направлению подачи ω, град: K5 = 0,001w1,54

В случае обработки криволинейных поверхностей с радиусом кривизны менее 15 мм значение подачи следует уменьшать на 30%.

В любом случае вычисленное значение подачи должно находиться в пределах от 0,02 мм/зуб до 0,15 мм/зуб.

Скорость резания V можно определить по формуле:

, м/мин.

К6 – поправочный коэффициент, характеризующий группу обрабатываемой стали: для углеродистых сталей К6 = 1,0; для среднелегированных сталей К6 = 0,9; для высоколегированных сталей К6 = 0,75.

К7 – поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемого материала:

.

К8 – поправочный коэффициент, характеризующий принятую стойкость Т, мин фрезы:

; нормативный период стойкости фрез составляет 180 мин.

К9 – поправочный коэффициент, характеризующий форму обрабатываемой поверхности: К9 = 1,0 для плавных криволинейных поверхностей с углом наклона до 30°; К9 = 0,85 для сложных криволинейных поверхностей с углами наклона более 30°.

Список литературы

1.  . Некоторые вопросы нормирования режимов резания//Инженерное образование №6, 2004.

2.  Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х томах.:Т.1/ и др. – М.: Машиностроение, 1991. –640с.

3.  Режимы резания металлов: Справочник/ и др. –М:.НИИТавтопром, 1995.–456 с.

4.  Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / и др.: Под общ. ред. .–Машиностроение, 1990.–400с.

5.  Общемашиностроительные нормативы режимов резания для обработки концевыми фрезами на станках с ЧПУ. –М:. НИИМАШ. 1980.–71с.

6.  Справочник технолога машиностроителя: Справочник: В 2-х томах: / Под ред. , , и др. Изд. 5-е. перераб. и доп. –М.: Машиностроение, Т.–944 с.