Рекомендуется ориентироваться на среднее значение величины. Например, если материал – алюминий, за исходную взять скорость = 300. В процессе фрезерования заготовки станет ясно, уменьшить ее или увеличить.

Частота вращения фрезы

Простейшая формула выглядит так:

 n (число оборотов) = 1000 Vc (желаемая скорость реза) / π D (диаметр фрезы). 

Рекомендация

Гонять шпиндель на максимальных оборотах с точки зрения безопасности не следует. Значит, только за счет этого скорость резания уменьшится примерно на 10 – 15%. Частично компенсировать эту «потерю» можно установкой фрезы большего диаметра. Этим скорость несколько повышается. Если подходящей под рукой нет, придется решать – тратить деньги на новый инструмент или довольствоваться теми возможностями, которые имеются у фрезерного станка. Опять-таки, все это проверяется лишь практикой работы на конкретном оборудовании, но общий смысл рекомендации понятен.

Подача

На этот параметре фрезерования следует обратить пристальное внимание!

Долговечност

ismith.ru

Фрезерные расчетный формулы при фрезеровании плоскостей Расчет скорости резания Подача на зуб режущего инструмента Машинное время обработки Часто

Режущий инструмент, инструментальная оснастка и приспособления / Cutting tools, tooling system and workholding MITSUBISHI | Каталог MITSUBISHI 2014 Металлорежущий инструмент (Всего 1352 стр.)
1298 Каталог MITSUBISHI 2014 Металлорежущий инструмент токарный и вращающийся Стр.N016
Фрезерные расчетный формулы при фрезеровании плоскостей Расчет скорости резания Подача на зуб режущего инструмента Машинное время обработки Часто Фрезерные расчетный формулы при фрезеровании плоскостей Расчет скорости резания Подача на зуб режущего инструмента Машинное время обработки Частота вращения шпинделя Разделить на 1000 чтобы перевести мм в м. С (Задача) Как определить скорость резания если частота вращения шпинделя 350 мин’1 и диаметр фрезы 0125 (Решение) Подставим тг3.14 D1125 п350 в формулу. vc – ir Dian 3.14x125x350 0D1 1000 1000 Скорость резания 137.4м/мин. 137.4м/мин ПОДАЧА НА ЗУБ (fz) z Обозначение пластины fz (мм/зуб) Подача на зуб vf (мм/мин) Минутная подача стола. (мин-1) Частота вращения шпинделя (Подача на оборот f zxfz) (Задача) (Решение) Подача на зуб (fz) Метка зуба Угол установки зачистной пластины Как определить подачу на зуб если известна частота вращения шпинделя 500 мин’1 количество пластин 10 и подача стола 500 мм/мин Подставим приведённые значения в формулу vf 500 fz zxn 10×500 Ответ подача 0.1 мм/зуб 0.1 мм/зуб ПОДАЧА (vf) vf (мм/мин) Минутная подача стола z Обозначение пластины vf fzz n (мм/мин) fz (мм/зуб) Подача на зуб (мин-1) Частота вращения шпинделя (Задача) Определить подачу стола если подача на зуб 0.1 мм/зуб количество пластин 10 частота вращения шпинделя 500 мин”1 (Решение) Подставим приведённые значения в формулу vf faxzxn 0.1 10×500 500мм/мин Подача стола 500 мм/мин. ВРЕМЯ ОБРАБОТКИ (Тс) Тс vf (мин) Тс (мин) Время обработки vf (мм/мин) Минутная подача стола. L (мм) Полная длина перемещения стопа (Длина заготовки l+Диаметр фрезы Di) сЬ да gpi (Задача) Сколько времени потребуется для обработки заготовки из чугуна (GG20) шириной 100 мм и длиной 300 мм если диаметр фрезы 200 мм количество пластин 16 скорость резания 125м/мин и подача на зуб 0.25 мм. (Частота вращения шпинделя 200мини) (Решение) Рассчитаем/минутную подачу стола 0.25х16х200800мм/мин Рассчитаем полную длину перемещения стола L300+200500mm Подставим полученные данные в формулу. Тс 1 0.625 (мин) 0.625×6037.5 (сек). Ответ 37.5 сек. N016 ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ ОБРАБОТКА ПЛОСКОСТЕЙ СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ (vc) vc 7Г Р1 1000 (м/мин) vc (м/мин) Скорость резания (3.14) Пи D1 (мм) Диаметр фрезы (мин-1)
См.также / See also :
Расчетные формулы при фрезеровании
Справочная информация по металлообработке на станках Точение Фрезерование Сверление
Каталог MITSUBISHI 2014 Металлорежущий инструмент (Всего 1352 стр.)
1295 Общее описание конструктивных особенностей и характеристик торцевых фрез со сменными режущими неперетачиваемыми пластинами Главный передний угол	1296 Конструктивные особенности и характеристики торцевых фрез Угол установки сменной режущей фрезерной пластины и толщина снимаемой стружки Если глуб	1297 Как установить зачистную фрезерную сменную пластину Митсубиси Длина вспомогательной режущей кромки должна быть больше чем подача на оборот Слишко	1299 Рекомендации по расчету потребляемой мощности при фрезерной обработке на металлообрабатывающем оборудовании Расчетные формулы Конкретный пример р	1300 Рекомендации по устранению технических и технологических проблем при фрезеровании концевыми фрезами Угол поднутрения торцевой режущей кромки Диам	1301 Техническое описание концевого фрезерного инструмента Геометрия фрезы Режущая часть Хвостовик Стружечные канавки Количество режущих зубьев и их в
MITSUBISHI
Каталог MITSUBISHI 2018 Инструмент режущий (англ.яз / ENG) (2040 страниц)	Каталог MITSUBISHI 2017 Новинки металлорежущего инструмента 17.1 (250 страниц)	Каталог MITSUBISHI 2016 Вращающийся и токарный режущий инструмент (1412 страниц)	Каталог MITSUBISHI 2016 Металлорежущий инструмент для мехобработки (англ.яз / ENG) (1636 страниц)	Каталог MITSUBISHI 2015 Токарный и вращающийся инструмент (англ.яз / ENG) (1672 страницы)	Каталог MITSUBISHI 2015 Новый режущий инструмент 15.2 (308 страниц)
Каталог MITSUBISHI 2015 Сверла для обработки отверстий в металле (англ.яз / ENG) (226 страниц)	Каталог MITSUBISHI 2014 Металлорежущий инструмент (1352 страницы)	Каталог MITSUBISHI 2014 Новый металлорежущий инструмент 14.2 (164 страницы)	Каталог MITSUBISHI 2013 Металлорежущий инструмент (1232 страницы)	Каталог MITSUBISHI 2010 Режущий инструмент и системы (1348 страницы)	Каталог MITSUBISHI 2007 Металлорежущий инструмент и системы (1085 страниц)
Каталог MITSUBISHI 2007 Новинки режущего инструмента 07.2 (англ.яз / ENG) (220 страниц)
Режущий инструмент, инструментальная оснастка и приспособления / Cutting tools, tooling system and workholding
— —

lab2u.ru

7 Расчет режима резания

7 Расчет режима резания.

Производительность и себестоимость обработки изделий на металлорежущих станках, качество обработанной поверхности зависят прежде всего от принятых режимов резания. Поэтому важен выбор их оптимальных значений при проектировании технологического процесса механической обработки.

Режимы резания при фрезеровании:

7.1 Глубина резания t , мм, зависит от припуска на обработку и требуемого класса шероховатости обработанной поверхности. При припуске более 5 мм фрезерование выполняют за два прохода, оставляя на чистовую обработку 1 – 1,5 мм

7.2 На фрезерных станках настраивается минутная подача S_M, мм/мин, т.е. скорость перемещения стола с закрепленной деталью относительно фрезы.

Элементы срезаемого слоя, а, следовательно, и физико-механические параметры процесса фрезерования, зависят от подачи на зуб S_Z, т.е. перемещения стола с деталью (в мм) за время поворота на 1 зуб. Шероховатость обработанной поверхности зависит от подачи на 1 оборот фрезы, S₀, мм/об. Между этими тремя значениями имеется следующая зависимость

, (1)

где n – частота вращения, об/мин;

z – число зубьев фрезы.

Примем из справочной литературы Z=10

При черновом фрезеровании примем S_Z=0,12 мм/зуб.

S₀ = 0,12 ∙ 10 = 1,2 мм/об.

7.3.1 Расчетную скорость резания определим по эмпирической формуле:

, (2)

где C_V – коэффициент скорости резания, зависящий от материалов режущей части инструмента и заготовки и от условий обработки;

Т – расчетная стойкость фрезы, мин;

m – показатель относительной стойкости;

X_V – показатель степени влияния глубины резания;

Y_V – показатель степени влияния подачи;

U_V – показатель степени влияния ширины фрезерования;

P_V – показатель степени влияния числа зубьев;

q – показатель степени влияния диаметра фрезы на скорость резания;

K_V – поправочный коэффициент на измененные условия.

Найдем значения этих коэффициентов: C_V=55 ; q_V =0,45; X_V=0,3; Y_V=0,2; U_V=0,1; P_V=0,1; m=0,33; T=120 мин; D=80 мм; B=35 мм.

Поправочный коэффициент K_v определяется как произведение ряда коэффициентов:

, где (3)

Kм_v – коэффициент, учитывающий влияние механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания;

Kп_v – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки;

Kи_v – коэффициент, учитывающий инструментальный материал.

, где C = 1,0; n_V = 0,9;

Тогда:

;

K_пv = 0,8; K_иv = 1,0.

Из формулы (3) найдем поправочный коэффициент:

К_V= 0,786∙0,8∙1,0 = 0,629.

Подставим численные значения в формулу (2) и получим значение расчетной скорости резания:

46,958 м/мин;

7.3.2 Подсчитаем фактическую частоту вращения шпинделя, об/мин, по формуле (5):

,об/мин (4)

где V_P – расчетная скорость резания, м/мин;

D – диаметр фрезы, мм.

Расчётная частота вращения шпинделя:

об/мин

По полученным в пункте 5 данным определим фактическую частоту вращения шпинделя (ближайшая из паспортных данных): n_ф=159 об/мин.

, м/мин (5)

где D – диаметр фрезы, мм;

n_ф– фактическая частота вращения шпинделя, об/мин;

, м/мин;

7.3.3 Подсчитаем минутную подачу:

_,

Подставим численные значения в формулу:

S_M=1,2∙159 = 191 мм/мин.

Принимаем по паспортным данным фактическую минутную подачу:

S_М=200 мм/мин;

Определим фактическую подачу на зуб, мм/зуб

,мм/зуб (6)

Подставим численные значения в формулу (6):

S_Z= мм/зуб

7.4 Величину силы резания при фрезеровании определим по эмпирической формуле:

(7)

где t – глубина фрезерования, мм;

S_z – фактическая подача, мм/зуб;

B – ширина фрезерования, мм/зуб;

Z – число зубьев фрезы;

D – диаметр фрезы, мм;

n_ф – фактическая частота вращения фрезы, об/мин;

Принимаем следующие значения коэффициентов: C_p=68,2; X_P=0,86; Y_P=0,72; U_P=1,0; v_P=0; q_P=0,86; Z=10 зубьев; D=80 мм.

Подставив численные значения в формулу (7), получим:

7.5 Коэффициент мощности станка определяется по формуле (8)

, (8)

где – мощность приводного электродвигателя, кВт;

N_{пот –} потребная мощность на шпинделе, которая рассчитывается по формуле:

где N_э -эффективная мощность на резание, определяемая по формуле:

, кВт (9)

Подставив значения в формулу (9) получим:

кВт;

Подставив значения в формулы (13) получим:

кВт;

Теперь вычислим коэффициент использования мощности станка:

;

7.6 Подсчитаем фактическую стойкость инструмента по формуле (10):

Т_ф=Т( (10)

Т и v_р– расчётные значения стойкости инструмента и скорости резания.

Т_ф = мин;

7.7 Основное технологическое машинное время t₀ ,мин, подсчитаем по формуле (11)

t₀= (11)

где L – расчетная длинна обработки, мм;

i – число проходов;

S_M – фактическая минутная подача, мм/мин.

Расчетная длина обработки включает длину обработки l, величину врезания l₁ и перебег фрезы l₂, то есть L=l + l₁+ l₂.

l = 80 мм ;

Определим величину врезания l₁ по формуле для цилиндрических фрез:

мм

Величина пробега фрезы l₂ = 5 мм.

Тогда: L = 80 + 42 + 5 = 127 мм;

=1 т.к. фрезеруем в один проход;

Подставляем в формулу (11) полученные данные:

t₀== 0,6 мин

studfiles.net

Подача на зуб для различных режимов резания, мм/зуб

Материал режущей части		Глубина резания
		0,4 мм	4 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	0,15…0,25	0,12…0,2
	Твердый сплав	0,2…0,35	0,15…0,3
Цилиндрическое фрезерование		0,2…0,3	0,25…0,35

По найденному значению подачи на зуб в зависимости от глубины резания по справочнику [1, стр. 99] определяем табличные скорости резания V_табл, м/мин, для каждого режима резания. Результаты сводим в таблицу 2.

Таблица 2

Скорости резания для различных режимов резания, м/мин

Материал режущей части		Глубина резания
		0,4 мм	4 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	40…50	45…50
	Твердый сплав	115…130	100…120
Цилиндрическое фрезерование		28…34	25…30

Найденные табличные значения скоростей резания необходимо умножить на поправочные коэффициенты:

, (1.6)

где: К₁– коэффициент, зависящий от размеров обработки, по справочнику [1, стр.96]

принимаем К₁= 1;

К₂– коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности и её твердости.

По справочнику [1, стр.100] принимаем:

– фреза из быстрорежущей стали К₂= 0,7;

К₃– коэффициент, зависящий от стойкости и материала инструмента. По справочнику

[1, стр.100-101] принимаем:

– фреза из быстрорежущей стали:

– цилиндрическое фрезерование К₃= 0,75…1,2 при стойкости инструмента

T_Р= 60…280;

– торцовое фрезерование К₃= 0,9…1,15 при стойкости инструментаT_Р= 60…130;

– фреза из твердого сплава К₃= 0,8 при стойкости инструментаT_Р= 120;

С целью увеличения срока службы инструмента, в дальнейших расчетах принимаем

минимальные найденные значения поправочных коэффициентов и, подставляя их в формулу (1.6) рассчитываем скорости резания для различных режимов резания с учетом поправочных коэффициентов. Результаты заносим в таблицу 3.

Таблица 3

Скорости резания для различных режимов резания с учетом поправок, м/мин

Материал режущей части		Глубина резания
		0,4 мм	4 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	28…35	32…35
	Твердый сплав	64…73	56…67
Цилиндрическое фрезерование		10…12	16…19

Выбираем максимальное и минимальное значение скорости резания из найденных значений. Получаем следующие предельные скорости резания:

V_{табл min}= 10 м/мин;

V_{табл max}= 73 м/мин.

С целью уменьшения диапазона частот вращения принимаем в дальнейших расчетах наиболее характерные скорости резания для режущей части, изготовленной из бысторежущей стали, увеличив максимальную скорость резания с 73 м/мин до 50 м/мин с целью увеличения производительности при применении твердых сплавов. Окончательно получаем:

V_min= 10 м/мин;

V_max= 50 м/мин.

Подставляя найденные значения скоростей резания в формулы (1.1) и (1.2) получаем:

об/мин;

об/мин.

Определяем диапазон частот вращения по формуле:

studfiles.net

2.3. Определение подачи на зуб у режущих зубьев протяжки

Определение подачи S_zна зуб у режущих зубьев протяжки производится в зависимости от марки материала заготовки по табл. 2.1.2. Тогда диаметральный подъем на режущий зуб протяжки составит

Таблица 2.1.2.

Подача на зуб S_z при протягивании круглых отверстий, мм

2.4. Суммарный подъем на зачищающие (чистовые) зубья.

Суммарный подъем на зачищающие (чистовые) зубья определяется в зависимости от точности и шероховатости протягиваемой поверхности и находится, как правило, в пределах величины подъема на режущий зуб (0,03-0,30 мм).

Число зачищающих Z_з (чистовая) зубьев протяжки также определяется точностью и шероховатостью протягиваемого отверстия и принимается в пределах от 2 до 5. Чем выше требования к точности и шероховатости обрабатываемого отверстия, тем больше число зачищающих зубьев следует назначить.

Например, при точности отверстия по 7…8 квалитету и шероховатости поверхности R_a= 2,5 мкм принимаютZ_b= 3 и= 0,035 мм.

При этом можно рекомендовать следующие значения подач на зуб:

= 0,015 мм; мм;мм.

Подачу на зуб менее 0,01 мм применять не рекомендуется, так как при снятии тонких стружек требуется доводка режущих лезвий и чистая их перезаточка.

2.5. Расчетная глубина впадины зубьев протяжки

Расчетная глубина h_pвпадины зубьев протяжки определяются по формуле

,

где к – коэффициент заполнения стружечной канавки выбирается в зависимости от марки обрабатываемого материала по табл. 2.1.3.

Таблица 2.1.3.

Коэффициент заполнения стружечных канавок для круглых протяжек

2.6. Расчетный шаг режущих зубьев

Расчетный шаг режущих зубьев определяется по формуле

.

2.7. Форма и размеры стружечной канавки в осевом сечении.

Форма стружечной канавки зависит от обрабатываемого материала и определяется по табл. 2.1.4.

Активная площадь F_aстружечных канавок первой и второй форм (обрабатываемые материалы – легированная сталь, конструкционная сталь, твердый чугун) определяется по формуле

.

Для канавок третьей формы (обрабатываемые материалы – серый чугун и другие хрупкие материалы) F_aопределяется по формуле

где С – длина канавки (табл. 2.1.4).

Величина С определяется по формуле

.

Таблица 2.1.4.

studfiles.net

Подача на зуб для различных режимов резания, мм/зуб

Материал режущей части		Глубина резания
		0,3 мм	3 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	0,2…0,3	0,12…0,2
	Твердый сплав	0,15…0,2	0,08…0,12
Цилиндрическое фрезерование		0,2…0,3	0,1…0,2

По найденному значению подачи на зуб в зависимости от глубины резания по справочнику [1, стр. 99] определяем табличные скорости резания V_табл, м/мин, для каждого режима резания. Результаты сводим в таблицу 2.

Таблица 2

Скорости резания для различных режимов резания, м/мин

Материал режущей части		Глубина резания
		0,3 мм	3 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	34…38	40…46
	Твердый сплав	240…270	260…300
Цилиндрическое фрезерование		28…34	33…40

Найденные табличные значения скоростей резания необходимо умножить на поправочные коэффициенты:

, (1.6)

где: К₁– коэффициент, зависящий от размеров обработки, по справочнику [1, стр.96]

принимаем К₁= 1;

К₂– коэффициент, зависящий от состояния обрабатываемой поверхности и её твердости.

По справочнику [1, стр.100] принимаем:

– фреза из быстрорежущей стали К₂= 0,75;

– фреза из твердого сплава К₂= 0,85.

К₃– коэффициент, зависящий от стойкости и материала инструмента. По справочнику

[1, стр.100-101] принимаем:

– фреза из быстрорежущей стали:

– цилиндрическое фрезерование К₃= 0,75…1,2 при стойкости инструмента

T_Р= 60…280;

– торцовое фрезерование К₃= 0,9…1,15 при стойкости инструментаT_Р= 60…130;

– фреза из твердого сплава К₃= 0,8 при стойкости инструментаT_Р= 120;

С целью увеличения срока службы инструмента, в дальнейших расчетах принимаем

минимальные найденные значения поправочных коэффициентов и, подставляя их в формулу (1.6) рассчитываем скорости резания для различных режимов резания с учетом поправочных коэффициентов. Результаты заносим в таблицу 3.

Таблица 3

Скорости резания для различных режимов резания с учетом поправок, м/мин

Материал режущей части		Глубина резания
		0,3 мм	3 мм
Торцовое фрезерование	Быстрорежущая сталь	23…27	27…33
	Твердый сплав	163…183	177…204
Цилиндрическое фрезерование		16…19	19…22,5

Выбираем максимальное и минимальное значение скорости резания из найденных значений. Получаем следующие предельные скорости резания:

V_{табл min}= 20 м/мин;

V_{табл max}= 204 м/мин.

С целью уменьшения диапазона частот вращения принимаем в дальнейших расчетах наиболее характерные скорости резания для режущей части, изготовленной из бысторежущей стали, увеличив максимальную скорость резания с 33 м/мин до 60 м/мин с целью увеличения производительности при применении твердых сплавов. Окончательно получаем:

V_min= 20 м/мин;

V_max= 60 м/мин.

Подставляя найденные значения скоростей резания в формулы (1.1) и (1.2) получаем:

об/мин;

об/мин.

Определяем диапазон частот вращения по формуле:

studfiles.net