Фрезерование

Схема торцового фрезерованияплоскости представлена на рис. 2.

Рисунок 2 – Схема обработки заготовки торцевой фрезой.

 

Принимаем фрезуторцевую насадную со вставными ножами, оснащенные твердым сплавом Т30К4[2, с. 117]. Диаметр Dконцевой фрезы выбираем в зависимости от ширины фрезеруемой поверхности В=110мм;D=125 мм.

Принимаем по таблице76 (1,с. 242) стандартную фрезу диаметром D=125 мм с числом зубьев z=8 (ГОСТ 8529-69).

Для обработки заготовки из стали 30ХГС рекомендуется твердый сплав титановольфрамовой группы. Важнейшим требованием к материалу режущей части резца для получистовой обработки, то есть для работы с большими нагрузками на инструмент, является обеспечение прочности. Для получистовой обработки без корки в справочнике рекомендуется твердый сплав Т30К6 по таблице 3 [2, c. 117]. Сплав этой марки содержит 4% кобальта, 30% карбида титана и 66% вольфрама и является достаточно прочным для обработки стали 30ХГС.

Определяем геометрические элементы фрезы по таблице 78[1, с. 248]: принимаем α = 8. Из-за отсутствия в нормативах рекомендаций по выбору остальных геометрических элементов принимаем их по таблице 79 [1, с. 249],

= 15, и по таблице 83 [1, с. 250], ω_о10.

Назначаем режимы резания

Устанавливаем глубину резания. Припуск снимаем за один рабочий ход; следовательно, t=h=15 мм.

Назначаем подачу на один оборот фрезы по таблице 28[3, с. 118]. Для стали, твердого сплава Т30К4, для достижения параметра шероховатости R_z = 3,2 рекомендуемая подача S_o = 0.5 – 1 мм/об, принимаем среднее значение S_o = 0.75 мм/об.Тогда подача на зуб фрезы будет равна:

S_z = S_o/z = 0.75/8 = 0.09 мм/об

Назначаем период стойкости фрезы таблица 31[3,c. 120].Для концевой фрезы из твердого сплава диаметром D=125мм рекомендуем период стойкости T=180 мин.

Определяем скорость главного движения резания, допускаемую режущими свойствами фрезы по формуле:

V_u = C_v * K_v* D^q/ T^m * t^x * S_z^y * B^u * z^P

Выписываем из таблицы 30 [3, с. 119] коэффициенты и показатели степеней формулы для стали 30ХГС, торцовой фрезы, материал режущей части – Т30К4 и подачи S_z≤ 0.15 мм/зуб (с последующим учётом поправочных коэффициентов)

C_v= 332; q = 0,2; p = 0; m = 0.2; x = 0.1; y = 0.4; u = 0.2

Учитываем поправочные коэффициенты на скорость таблица 1 [3, с. 101]:

K_mv = (750/σ_в)^nv = (750/750)¹ = 1

Скорость главного движения резания равна:

V_u= 332 * 125^0.2 / 180^0.2 * 1,5^0.1 * 0.09^0.4 * 110^0.2 * 8= 37,9 м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости главного движения резания:

n = 1000V_u / * D = 1000 * 37,9 / 3.14 * 125 = 96,5мин ^-1 (~1.60 м/сек)

Корректируем частоту вращения шпинделя по данным станка и устанавливаем действительную частоту вращения:

n_д = 100мин ^-1

Действительная скорость главного движения резания

V_д = Dn_д/1000 = 3.14 * 125 * 100 / 1000 = 39,25м/мин (~0,654м/сек)

Определяем скорость движения подачи:

V_s = S_m = S_z * z * n_д = 0.09 * 8 * 100 = 72мм/мин.

Корректируем величину V_s по паспортным данным станка приложение 1 [3, с. 99] и устанавливаем её действительное значение:

V_s = 80 мм/мин.

Действительная подача на зуб фрезы равна:

S_zд = V_s/z * n_д = 80/8 * 100 = 0.1мм/зуб

Определяем главную составляющую силы резания(окружную силу) по формуле:

P_z = 9.81C_p * t^x * S^y * B^u* z * K^p / D^q * n^ω

Выписываем из таблицы 32[3, с. 121] коэффициенты и показатели степеней формулы стали 30ХГС:

C_p = 825; x = 1; y = 0.75; u = 1,1; q = 1,3; ω = 0.2

Учитываем поправочный коэффициент K_mp = (σ_в/750)ⁿ = (750/750)^0.3 = 1

Главная составляющая силы резания равна:

P_z = 9.81 * 82,5 * 15¹ * 0.09^0.75 * 8 * 110^1,1 / 125^1.3 * 100^0,2 = 2382 Н (238 кгс)

Определяем мощность, затрачиваемую на резание:

N_рез = P_z * V_д/ 60 * 102 = 238 * 39,25 / 60 * 102 = 1,5 кВт

Проверяем, достаточна ли мощность привода станка 6Т12. Необходимо выполнить условие . Мощность на шпинделе станка .= 7.5 * 0.8 = 6 КВтСледовательно, обработка возможна (1,5≤ 6).

 

Основное время(в минутах) подсчитываем по формуле:

Здесь L = l + y + мм

Врезание равно:

y =

Перебег = 2.5 мм;

ТогдаL=300+40,6+2.5=343,1мм;

T_o = 343,1/72 = 4,7мин.