Расчет режимов резания при механической обработке металлов и сплавов - часть 5

    Значения коэффициентов и показателей степени приведены в табл. 12 
Приложения.  
    Рассчитанную силу подачи 

Р

о

 необходимо сравнить с допускаемыми значениями 

по паспорту выбранного станка. При превышении последней расчёт режимов 
следует повторить, скорректировав принимаемые автором параметры.  
   
    Мощность резания. Эффективная мощность резания определяется по формуле:  

                                 (4.33)  

Потребная мощность резания:  

                                           (4.34)  

где  - КПД станка.  
    Для выводов об эффективности рассчитанных режимов для принятого станка, 
определяется коэффициент его использования по мощности:  

                                         (4.35)  

где 

N

ст

 - мощность главного электродвигателя станка.  

    Наиболее рациональные значения 

К

= 0,85- 0,9. В случае отклонения 

К 

от 

рациональной величины необходимо расчёты режимов резания повторить, 
скорректировав параметры, устанавливаемые автором.  
Основное технологическое время определяется по формуле:  

мин,                                       (4.36)  

где 

L

 - расчётная глубина отверстия, мм.  

мм,                                      (4.37)  

где l - чертёжный размер глубины отверстия, мм; l

1

 - величина врезания инструмента, 

мм; l

2

- величина перебега инструмента, мм. Можно принять

 :  

l

1

 + l

2

 = 0,35D.

  

   

4.4. Фрезерование 

 

    Фрезерование является высокопроизводительным методом формообразования 
поверхностей деталей многолезвийным режущим инструментом - фрезой. Для этого 
метода характерно непрерывное главное вращательное движение инструмента и 
поступательное движение заготовки.  
    Тип применяемой фрезы определяется конфигурацией обрабатываемой 
поверхности (рис.4.4). Её диаметр для сокращения основного технологического 
времени выбирается по возможности наименьшей величины с учётом схемы резания, 
формы и размеров обрабатываемой заготовки.  

   

 

   

Рис.4.4. Виды фрезерования:  

а) фрезы цилиндрические; б) фрезы торцевые;  

в) фрезы дисковые; г) фрезы концевые.  

  

 

   При торцовом фрезеровании (рис.4.4б) диаметр фрезы D должен быть больше 
ширины фрезерования В и может приниматься по формуле :

  

D = (1,25 - 1,5)B, мм.  

   
    Глубина фрезерования 

t

 и ширина фрезерования 

В 

(рис.4.4) - величины 

связанные с размерами снимаемого слоя. Параметр 

t

 измеряется в направлении, 

перпендикулярном оси фрезы (за исключением торцового фрезерования). Ширина 
фрезерования измеряется перпендикулярно глубине.  
    Глубина резания при припуске на обработку до 5 мм, как правило, принимается 
равной последнему. В противном случае назначается несколько проходов. При 
чистовом фрезеровании, чаще всего t = 1-1,5 мм.  
   
   Подача . При фрезеровании различаются подача на один зуб фрезы 

S

z

, мм/зуб; 

подача на один оборот 

S

o

=S

z

 z 

мм/об и минутная подача 

S

м

=S

z

 n z 

мм/мин, где 

n

 - частота вращения фрезы, 1/мин; 

z

 - число зубьев фрезы.  

    При черновом фрезеровании исходной величиной подачи является подача на зуб  

S

z

=S

o

/z

 . В табл. 22-25, 26 Приложения приведены рекомендуемые подачи для 

различных условий резания.  
   
    Скорость резания определяется по формуле:  

м/мин,                                  (4.38)  

где 

K

v

 - общий поправочный коэффициент; 

Т

 - период стойкости фрезы, мин.  

    Значения 

С

v

 и показателей степени приведены в табл. 26, 27 Приложения, а 

период стойкости - в табл. 28 Приложения.  
    Общий поправочный коэффициент на скорость резания:  

 

где 

К

мv

 - коэффициент, учитывающий обрабатываемый материал; 

К

пv

 - 

коэффициент, учитывающий состояние поверхности; 

К

иv

 - коэффициент, 

учитывающий материал инструмента.  
    Коэффициент 

К

мv

 рассчитывается по формулам:  

            при обработке стали                 

                     (4.39)  

            при обработке серого чугуна 

                (4.40)  

            при обработке ковкого чугуна 

                 (4.41)  

где 

- предел прочности материала заготовки, Мпа; НВ - твёрдость материала 

заготовки, Мпа.  
    Значения показателей 

nv 

и коэффициентов 

К

пv

, K

иv

 приведены в табл. 8, 9, 10 

Приложения.  
    При обработке медных сплавов принимать К

мv

=1,7-2,0,

 

а при обработке 

алюминиевых сплавов - К

мv

=0,8-1,2.  

    После расчёта скорости резания, определяется частота вращения шпинделя:  

1/мин,                                   (4.42)  

где 

D 

- диаметр фрезы, мм.  

    Значение 

n

p

 корректируется по паспортным данным принятого станка (табл.46 

Приложения) и принимается ближайшая меньшая ступень 

n

ст

 так, чтобы 

n

ст

n

р

. В 

дальнейших расчётах используется только 

n

ст

.  

    После корректировки частоты вращения шпинделя, определяется фактическая 
скорость резания:  

м/мин.                                    (4.43)  

В дальнейших расчётах используется только 

V

ф

.

  

   

   Сила резания . Главная составляющая силы резания при фрезеровании - окружная 
сила, Н:  

            (4.44)  

где 

К

мр

 - поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала (см. 

табл.13 Приложения).  
Значения коэффициента 

С

р

 и показателей степени приведены в табл. 29 

Приложения.  
После расчёта 

Р

z

 устанавливается возможность её реализации на вы бранном станке. 

Для этого определяется сила 

Р

x

, , которая сравнивается по паспорту станка с 

допустимой силой подачи 

Р

x

 доп.  

   Для цилиндрических дисковых, прорезных и отрезных фрез Р

x

=(1,1-1,2)P

z

, а для 

торцовых Р

x

=(0,3-0,4)P

z

.

 

 

Необходимо, чтобы 

Р

x

P

x доп.

  

   
   Мощность резания , кВт. Вначале рассчитывается эффективная мощность 
резания:  

                                (4.45)  

а затем определяется потребная мощность на шпинделе станка:  

кВт,                                         (4.46)  

где  - КПД станка.  
    Для выводов об эффективности рассчитанных режимов устанавливается 
коэффициент использования станка по мощности:  

                                                  (4.47)  

где 

N

ст

 - мощность главного электродвигателя станка, кВт.  

   Значения К не должны превышать единицы. Наиболее рациональное значение 
К=0,85-0,9.

 

 

    В случае существенного отклонения коэффициента от рациональных величин, 
расчёт режимов следует осуществить вновь, скорректировав при этом параметры, 
принимаемые автором (

t, S, 

тип станка и др.).  

    Основное технологическое время определяется по формуле:  

мин,                                      (4.48)