Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Назначение рациональных режимов обработки при зубофрезеровании заключается в выборе наиболее выгодного сочетания подачи S 0 и скорости резания v (рис. 2.10), обеспечивающих в данных условиях наибольшую производительность обработки и наименьшую стоимость операции. Чтобы уменьшить машинное время, следует работать с возможно большей и технологически допустимой подачей и соответствующей этой подаче скорости резания. При черновом нарезании требования к шероховатости обработанной поверхности профиля зубьев не предъявляются, глубина резания и число рабочих ходов устанавливаются в зависимости от размера нарезаемого зуба, характера обработки и мощности станка.

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Рис. 2.10. Скорость резания и подача при зубофрезеровании

Обычно черновое нарезание зубчатых колес производят за один рабочий ход, но если мощность станка оказывается недостаточной, то нарезание следует производить за два рабочих хода с глубиной резания на первом ходу 1,4, а на втором 0,7 от модуля.

Пример определения режимов резания. Нарезается цилиндрическое зубчатое колесо с параметрами: модуль m=4 мм, число зубьев z=33, угол наклона зубьев β=30°, направление зубьев — правое, ширина венца b=35 мм, материал- сталь 45 твердостью НВ 156-207.

Операция — черновое фрезерование зубьев за один рабочий ход, направление подачи попутное.

Станок — зубофрезерный модели 53А50.

Инструмент — червячная фреза правозаходная, материал Р6М5, число заходов К=2, d a0 =80 мм, γ m0 =5°54′, класс точности В.

Выбор подачи: по табл. 2.14, А нормативная подача составляет 2,4 мм/об. С учетом поправочных коэффициентов (см. табл. 2.14, В) 0,8 — в зависимости от угла наклона зубьев и 1,25 — в зависимости от попутного направления подачи нормативная подача составляет S 0 = 2,4•0,8•1,25=2,4 мм/об. Согласно руководству по эксплуатации станка принимается ближайшее значение подачи S 0 =2,5 мм/об.

Выбор скорости резания. По табл. 2.14, Б скорость резания определяем для подачи S 0 =2,5 мм/об, v = 33,5-21 м/мин. Для нарезания выбираем v н =28 м/мин. С учетом поправочного коэффициента (см. табл. 2.14, В) 0,95 — в зависимости от угла наклона зубьев нормативная скорость резания составляет v н =28•0,95=26,5 м/мин. При этом частота вращения фрезы должна быть n ф =(1000•v n )/(πd а0 )=(1000•26•5)/(3,14•90)= 94 об/мин.

Для работы принимается ближайшая, имеющаяся на станке частота вращения фрезы n ф =100 об/мин.

Читать также:  Чем пилить керамическую плитку

При этом фактическая скорость резания будет равна v=(3,14π90• 100)/1000 = 28,3 м/мин.

Основное (технологическое) время нарезания зубьев червячной фрезой определяется по формуле Т 0 =Lz/(n ф S 0 К), где L — длина рабочего хода, включающая в себя ширину зубчатого венца b, длину врезания l и длину перебега l 1 ; z — число нарезаемых зубьев; n ф — частота вращения фрезы; S 0 -продольная подача; К- число заходов червячной фрезы.

При нарезании прямозубых колес длина врезания определяется по формуле l=Расчет режимов резания при зубофрезеровании, получаемой из решения треугольника 123 (рис. 2.11, а). При нарезании косозубых колес в этой формуле d a0 заменяется на d 1 a0 (рис. 2.11,б), рассчитываемую по формуле d 1 a0 =d a0 +(d a0 +d a )*tg 2 β.

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Рис. 2.11. Определение длины рабочего хода при зубофрезеровании

Длина перебега для прямозубых колес принимается l 1 , = 3. 5 мм, а для косозубых l 1 =3•m•tg(β±γ m0 )+(3-:-5) мм. В рассматриваемом примере d 1 a0 =90+(90+140)•0,5774 2 =166,7 мм; l=Расчет режимов резания при зубофрезеровании=37,6 мм; l 1 =3•4×tg(30°-5°54′)+4 = 34•0,4473 + 4 = 9,4 мм; L=b+l+ l 1 =35+37,6+9,4=82 мм.

При этом основное (технологическое) время будет равно T o =(Lz)/(n ф S 0 K)= (83•33)/(100•2,5•2) =5,4 мин.

Зубофрезерная операция 025

Материал заготовки — 40Х ГОСТ 4543-71

Твёрдость заготовки – 185…195 НВ

Вид операции – зубофрезерование

Материал инструмента – Р9К10

Число зубьев- 33

2.5.4.1 Расчёт длины рабочего хода LР.Х. в мм:

Расчет режимов резания при зубофрезеровании, (2.14)

где Расчет режимов резания при зубофрезеровании– длина резания, мм.;

y – величина подвода, врезания, мм.

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Расчет режимов резания при зубофрезерованииРасчет режимов резания при зубофрезеровании

2.5.4.2 Определяем подачу на оборот заготовки [5, с. 148]

Расчет режимов резания при зубофрезеровании(2.15)

где Sо таб.— табличная подача, Sо таб.=2 мм/об [5, с. 149];

Кs –коэффициент зависящий от обрабатываемого материала, Кs=1 [5, с. 149];

β- угол наклона зуба к оси косозубого колеса.

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

2.5.4.3 Расчет скорости резания [5, с. 148]

Расчет режимов резания при зубофрезеровании(2.16)

где- Vтабл.— табличная скорость резания, Vтабл.=60 м/мин [5, с. 148]

К1— коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, К1=1 [5,с.149];

К2-коэффициент, зависящий от стойкости инструмента, К2= 0,8 [5, с. 149].

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

2.5.4.4 Расчёт частоты вращения фрезы, мин -1

Расчет режимов резания при зубофрезеровании, (2.17)

Расчет режимов резания при зубофрезерованиимин -1

Принимаем по паспорту станка n=280 мин -1 .

2.5.5 Расчёт норм времени.

Дата добавления: 2015-08-17 ; просмотров: 1597 . Нарушение авторских прав

Расчет режимов резания при зубофрезерованииНа предприятиях, в составе которых есть подразделения, занимающиеся поверхностной обработкой заготовок, на основе нормативных документов составляются специальные карты, которыми руководствуется оператор при изготовлении той или иной детали. Хотя в некоторых случаях (к примеру, новое оборудование, инструмент) нюансы технологических операций фрезеровщику приходится определять самостоятельно. Если маломощный станок эксплуатируется в домашних условиях, тем более, никаких официальных подсказок под рукой, как правило, нет.

Читать также:  Как работать пропановым резаком

Эта статья поможет не только понять, на основе чего производится расчет режима резания при фрезеровании и выбор соответствующего инструмента, но и дает практические рекомендации, которые достаточны для обработки деталей на бытовом уровне.

Расчет режимов резания при зубофрезерованииОсобенность фрезерования в том, что режущие кромки вступают в прямой контакт с материалом лишь периодически. Как следствие – вибрации, ударные нагрузки и повышенный износ фрез. Наиболее эффективным режимом считается такой, при котором оптимально сочетаются следующие параметры – глубина, подача и скорость резания без ухудшения точности и качества обработки. Именно это позволяет существенно снизить стоимость технологической операции и повысить производительность.

Предусмотреть буквально все нюансы фрезерования невозможно. Заготовки, подлежащие обработке, отличаются структурой, габаритами и формой; режущие инструменты – своей геометрией, конструктивным исполнением, наличием/отсутствием защитного слоя и тому подобное. Все, что изложено по режимам резания далее, следует рассматривать всего лишь как некий ориентир. Для уточнения конкретных параметров фрезерования следует пользоваться специальными таблицами и справочными данными.

Выбор инструмента

Главным образом это относится к его диаметру. В чем особенность подбора фрезы (все виды описаны здесь) по этому параметру?

    Повышение диаметра автоматически приводит к увеличению стоимости инструмента. Взаимозависимость двух показателей – если подача возрастает, то скорость резания падает, так как она ограничивается структурой обрабатываемой детали (см. ниже).

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Скорость резания

В зависимости от материала образца можно ориентироваться на следующие показатели (м/мин):

    древесина, термопласты – 300 – 500; ПВХ – 100 – 250; нержавейка – 45 – 95; бронза – 90 – 150; латунь – 130 – 320; бакелит – 40 – 110; алюминий и его сплавы – 200 – 420.

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Частота вращения фрезы

Простейшая формула выглядит так:

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

Расчет режимов резания при зубофрезеровании

Подача

На этот параметре фрезерования следует обратить пристальное внимание!

Читать также:  Точильный камень в виде бруска 6 букв

Долговечность фрезы и качество обработки заготовки зависят от того, какой толщины слой снимается за одну проходку, то есть при каждом обороте шпинделя. В этом случае говорят о подаче на 1 (2,3) зуба, в зависимости от разновидности инструмента (фреза одно- , двух- или трехзаходная).

Рекомендуемые значения подачи «на зуб» указываются производителем инструмента. Фрезеровщик по этому пункту режима резания сталкивается с трудностями, если работает с фрезами «made in China» или какого-то сомнительного (неизвестного) происхождения. В большинстве случаев можно ориентироваться на диапазон подачи (мм) 0,1 – 0,25. Такой режим подходит практически для всех распространенных материалов, подвергающихся обработке фрезерованием. В процессе реза станет понятно, достаточно или несколько «прибавить» (но не раньше, чем после 1-го захода). А вот менее 0,1 пробовать не стоит, разве только при выполнении ювелирной работы с помощью микрофрез.

Полезные советы

    Превышение значения оптимальной подачи чревато повышением температуры в рабочей области, образованием толстой стружки и быстрой поломкой фрезы. Для инструмента диаметром свыше 3 мм начинать следует с 0,15, не более Если скорость фрезерования детали повысить за счет оптимального использования возможностей оборудования не получается, можно попробовать установить фрезу двухзаходную. При выборе инструмента нужно учитывать, что увеличение длины режущей части приводит к снижению подачи и увеличению вибраций. Не следует стремиться повысить скорость обработки за счет замены фрезы на аналогичную, но с большим количеством зубьев. Стружка от такого инструмента отводится хуже, поэтому часто приводит к тому, что качество фрезерования резко снижается. В некоторых случаях, при полной забивке канавок, фреза начинает работать «вхолостую». Толку от такой замены никакого.

Вывод

Качественного фрезерования можно добиться только опытным путем. Конкретные станок + инструмент + практический опыт, навыки. Поэтому не стоит слепо доверять даже табличным данным. Например, в них не учитывается степень износа фрезы, с которой предстоит работать. Не нужно бояться экспериментировать, но начинать всегда следует с минимального значения параметров. Когда мастер «почувствует» и станок, и фрезу, и обрабатываемый материал, он сам определит, в каком режиме стоит работать.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *