Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Режимы резания в зависимости от материала и используемой фрезы

Режимы резания в зависимости от материала и используемой фрезы

Приведенная ниже таблица содержит справочную информацию параметров режима резания, взятые из практики производства. От этих режимов рекомендуется отталкиваться при обработке различных материалов со схожими свойствами, но не обязательно строго придерживаться их.

Необходимо учитывать, что на выбор режимов резания, при обработке одного и того же материала одним и тем же инструментом, влияет множество факторов, основными из которых являются:

  • жесткость системы Станок – Приспособление – Инструмент – Деталь,
  • охлаждение инструмента,
  • стратегия обработки,
  • высота слоя снимаемого за проход и
  • размер обрабатываемых элементов.

* Фрезерной обработке лучше всего подвергать пластики полученные литьем, т.к. у них более высокая темпера плавления.

* При резке акрила и алюминия желательно для охлаждения инструмента использовать смазывающую и охлаждающую жидкость (СОЖ), в качестве СОЖ может выступать обыкновенная вода или универсальная смазка WD-40 (в баллончике).

* При резке акрила, когда подсаживается (притупляется) фреза, необходимо понизить обороты до момента пока не пойдет колкая стружка (осторожнее с подачей при низких оборотах шпинделя — вырастает нагрузка на инструмент и соответственно вероятность его сломать).

* Для фрезеровки пластиков и мягких металлов, наиболее подходящими являются однозаходные (однозубые) фрезы (желательно с полированной канавкой для отвода стружки). При использовании однозаходных фрез создаются оптимальные условия для отвода стружки и соответственно отвода тепла из зоны реза.

* При фрезеровке рекомендуется применять такую стратегию обработки, при которой идет беспрерывный съем материала со стабильной нагрузкой на инструмент.

* При фрезеровке пластиков, для улучшения качества реза, рекомендуется использовать встречное фрезерование.

* Для получения приемлемой шероховатости обрабатываемой поверхности, шаг между проходами фрезы/гравера необходимо делать равным или меньше рабочего диаметра фрезы(d)/пятна контакта гравера (T).

* Для улучшения качества обрабатываемой поверхности желательно не обрабатывать заготовку на всю глубину сразу, а оставить небольшой припуск на чистовую обработку.

* При резке мелких элементов необходимо снизить скорость резания, чтобы вырезанные элементы не откалывались в процессе обработки и не повреждались.

На практике

Расчётные параметры — хорошо, но учесть полностью всё, практически не возможно. Существуют более полные формулы по расчётам режимов резания, в которых используют десятки параметров. Такие формулы применяют в массовом производстве, да и то, с последующей корректировкой. В единичном производстве применяют справочные таблицы и упрощенные формулы с обязательной корректировкой под конкретные условия. Накопленный опыт, позволяет быстро выбирать рациональные режимы резания.

Теоретические основы по выбору режимов резания

Скорость вращения и скорость подачи — это основные параметры для установки режимов резанья.

Скорость вращения (n) — зависит от характеристик шпинделя, инструмента и обрабатываемого материала. Для большинства современных шпинделей обороты варьируются в диапазоне 12 000 — 24 000 об/мин (для высокоскоростных 40 000 — 60 000 об/мин).

Читайте так же:
Сталь 17г1с характеристики применение

Скорость вращения вычисляется по формуле:

f

d – диаметр режущей части инструмента (мм)
П – число Пи, постоянная величина = 3.14
V – скорость резания (м/мин) — это путь пройденный точкой режущей кромки фрезы в единицу времени

Для расчетов скорость резания (V) берут из справочных таблиц в зависимости от обрабатываемого материала.

Часто начинающие фрезеровщики путают скорость резанья (V) со скоростью подачи (S), но на деле это совершенно разные параметры!

Примечание:
Для фрез с малым диаметром режущей части, расчетная скорость вращения (n) может оказаться значительно выше максимальной скорости вращения шпинделя, поэтому для дальнейшего расчета скорости подачи (S) необходимо брать фактическую, а не расчетную величину скорости вращения (n).

Скорость подачи (S) – это скорость перемещения фрезы, вычисляется по формуле:

S

fz — подача на один зуб фрезы (мм)
z — количество зубьев
n- скорость вращения (об/мин)
Скорость врезания по оси Z (Sz) берется как 1/3 от скорости подачи по оси XY (S)

Таблица выбора скорости резания (V) и подачи на зуб (fz)

Режимы резания при фрезеровании на ЧПУ станках

Правильно подобранный режим резания при фрезеровании обеспечивает надежную работу ЧПУ станка без перебоев в работе. При несоблюдении требований производителя к нагрузке агрегата, происходит поломка режущего инструмента, порча обрабатываемого материала. Чтобы избежать подобных поломок, специалисты рекомендуют учитывать мощность рабочего шпинделя, качество режущего элемента, тип и толщину сырья.

Какая информация нужна для выбора режима?

Расчет режимов резания при фрезеровании происходит на основании таких показателей, как скорость вращения фрезы и интенсивность подачи. Первый критерий характеризует быстроту резания инструмента, второй — передвижение заготовки относительно фрезы.

Таблица для расчета режимов резания

Скорость вращения инструмента зависит от свойств шпинделя. Для современных инструментов показатель варьируется от 12 до 24 тыс. об/мин. Для вычисления показателя специалисты пользуются формулой:

Формула расчета частоты вращения шпинделя

Показатель V (скорость резания) можно брать из таблицы режимов резания для фрезерования.

п — это число Пи, значение которого 3,14.

d — диаметр режущего элемента.

Скорость подачи это также расчетная величина. Она рассчитывается умножением количества зубьев фрезы на количество оборотов при ее вращении и табличное значение подачи на зуб.

Режимы резания при фрезеровании

На что обратить внимание при подборе фрезы?

Рационально подобранный инструмент — это половина успешно выполненной работы. Специалисты рекомендуют выбирать фрезу с максимально возможным рабочим диаметром и наименьшим значением длины. Это предотвращает появление вибраций во время работы и позволяет рационально подобрать режущий элемент в соответствии с мощностью станка. Нужно быть осторожным при установке фрезы с большим диаметром, поскольку шпиндель и привод станка могут не выдержать такой нагрузки.

Канавка для стружки должна быть немного большего размера, чем количество снимаемого материала. В противном случае стружка будет скапливаться и мешать работе инструмента. Фреза будет не резать материал, а продавливать его.

Читайте так же:
Фотореле фр 601 подключение видео

Режимы резания при фрезеровке на ЧПУ станке

Бывают одно-, двух- и трехзаходные фрезы. Каждая из них предназначена для определенного качества сырья. Первый тип используется для мягких материалов, второй — для средней жесткости, третий — для обработки жесткого сырья.

Даже для одинакового материала, который обрабатывается на одном и том же станке, режим резания при фрезеровке может зависеть от работы охлаждающей системы, способа обработки, высоты снимаемого слоя и размера обрабатываемой заготовки. Опытные специалисты практикуют корректировку режима в процессе работы станка, если инструмент начинает вибрировать или делать бракованные резы.

Расчет и табличное определение режимов резания при фрезеровании
методическая разработка на тему

Красавина Анна Михайловна

Вид обработки – черновое торцовое фрезерование плоскости шириной В=80 мм, длиной l = 120 мм.

Припуск на обработку h = 2мм.

Обработка без охлаждения.

Станок вертикально-фрезерный 6Т12

Необходимо: выбрать режущий инструмент; назначить режим резания; определить основное время.

1 Выбираем фрезу и устанавливаем её геометрические параметры (см. Приложение 1). Для торцового фрезерования диаметр фрезы определяется по формуле

где В – ширина фрезерования, мм.

D ф = 1,6 · 80 = 128 мм

Принимаем стандартное значение диаметра торцовой насадной фрезы со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава ВК6 по ГОСТ 9473-80 D ф = 125 мм [1, с.187].

Число зубьев фрезы, оснащенной твердым сплавом, определяется по формуле

где обозначения прежние

z = (0,08 ÷ 0,1)·125 = 10 шт.

Определим геометрические параметры торцовой фрезы: ω =35 ° ; φ 1 = 1; φ =30 ° ; α 1 = 8 ° ; α n = 12 ° ; γ = 10 ° [4, с.390].* 1

2 Назначаем режим резания

Глубина резания определяется по заданию t=h=2мм

Назначаем стойкость инструмента и его допустимый износ: Т = 180 мин [1, с.290], h з = 2 мм [5, с.50]* 2

Назначаем подачу, мм/зуб* 3

S z = 0,2 – 0,4 мм/зуб.

Принимаем S z = 0,3 мм/зуб [1, с.283].

Определяем скорость резания, допускаемую режущими свойствами фрезы, аналитическим методом по формуле

где С v , q, m, x, y, u, p — коэффициент и показатели степени,

С v = 445, q = 0,2, m = 0,32, x = 0,15, y =0,35, u = 0,2, p = 0 [1, с.286]

D ф – диаметр фрезы, мм;

Т – стойкость инструмента, мин;

t – глубина резания, мм;

S z – подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

z – число зубьев фрезы;

К v – поправочный коэффициент на скорость резания

где К м – коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала;

* 1 Дополнительные источники: [2, с.248] [4, с.369] [4, с.676, 790, 945] [6, с.366]

* 2 Дополнительные источники: [2, с.444] [4, с.400] [6, с.203]

* 3 Если в справочной литературе дана подача на оборот S о , мм/об, необходимо найти подачу на зуб по формуле S z = S o /z, где z – число зубье

где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;

n – показатель степени,

К п — коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки,

К и — коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала,

Читайте так же:
Шероховатость поверхности измеряется по длине которая называется

Определим скорость резания табличным методом

где v Т – табличное значение скорости резания,

v Т = 126 м/мин [9, с.307]

К v – поправочный коэффициент на скорость резания

K v = K м · K и · K n · К с · К ф · K о · K в · K φ , (7)

где K м – коэффициент, учитывающий марку обрабатываемого материала

K и — коэффициент, учитывающий материал инструмента

K n — коэффициент, учитывающий состояние обрабатываемой поверхности

К с — коэффициент, учитывающий шифр типовой схемы фрезерования

К ф — коэффициент, учитывающий форму обрабатываемой поверхности

K о — коэффициент, учитывающий условия обработки

K в – коэффициент, учитывающий отношение фактической ширины фрезерования к нормативной

K φ — коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане

Подставляя значения в формулу 7 и 6, получим

К v = 0,89 · 1 · 0,8 · 1 · 1 · 1,3 = 0,92

v = 126 · 0,92 = 116,6 м/мин

Определим частоту вращения шпинделя по формуле

где V рез – аналитическая скорость резания;

остальные обозначения прежние

Корректируем частоту вращения по паспорту станка

n д = 315 об/мин [7, с.422]

Определим действительную скорость резания, м/мин, по формуле

где обозначения прежние

Находим минутную подачу, м/мин, по формуле

S M = S z · z ·n д (10)

где S z – подача на зуб, мм/зуб;

z – число зубьев фрезы, шт;

n д – действительная частота вращения шпинделя, об/мин

S M = 0,3 · 10 · 315 = 945 м/мин

Корректируем подачу по паспорту станка. Принимаем S Mд = 1000 м/мин [7, с.422]

Из формулы 10 найдем подачу на зуб

Определяем силу резания, Н, по формуле

где С p , x, y, u, q, w — коэффициент и показатели степени,

С р = 54,5; x = 0,9, y =0,74, u = 1,0, q = 1, w = 0 [1, с.291]

D ф – диаметр фрезы, мм;

t – глубина резания, мм;

S z – подача на зуб, мм/зуб;

В – ширина фрезерования, мм;

z – число зубьев фрезы;

n – действительная частота вращения шпинделя, об/мин;

К мр – поправочный коэффициент на силу резания, учитывающий обрабатываемый материал

где НВ – фактические параметры обрабатываемого материала;

n – показатель степени,

Сравниваем силу резания с допустимой силой механизма станка

где P zдоп = 15000 Н [7, с.422];

следовательно, выбранная подача допустима

Определяем крутящий момент, Н·м

где обозначения прежние

Находим мощность, затрачиваемую на резание, по формуле

где Р z – сила резания, Н;

v д – действительная скорость резания, м/мин

Сравниваем мощность резания с мощностью привода станка

N рез ≤ N шп , (16)

где N шп – мощность шпинделя станка

N шп = N э.дв · η , (17)

где N э.дв – мощность электродвигателя станка, кВт

N э.дв = 7,5 кВт [7, с.422];

N шп = 7,5 · 0,8 = 6 кВт

3 Определяем основное время, мин, по формуле

где L – длина пути инструмента или детали в направлении подачи, мм, определяется по формуле

L = l + l 1 + l 2 , (19)

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l 1 – длина врезания, мм

l 1 = 19 мм [3, с.84];

Читайте так же:
Резцы токарные по металлу со сменными пластинами

l 2 – длина перебега фрезы, мм

l 2 = 1 ÷ 6 мм [3, с.84]. Принимаем l 2 = 5 мм

L = 120 + 19 + 5 = 144 мм

S М – минутная подача, м/мин;

i – число проходов

где h – припуск на обработку, мм;

t – глубина резания, мм.

Так как h = t, то i = 1

Рисунок 1 – Схема фрезерования плоскости торцовой фрезой

Перечень использованной литературы

1 Косилова А.Г., Мещеряков Р.К. Справочник технолога – машиностроителя, Т2. М.: Машиностроение, 1986. 496 с.

2 Малов А.Н. Справочник технолога – машиностроителя, Т2 М.: Машиностроение, 1973 г.

3 Антонюк В.Е. и др. Краткий справочник технолога механического цеха. Минск: Беларусь, 1968 г.

4 Малов А.Н. Справочник металлиста., Т3 М.: Машиностроение, 1977 г.

5 Абрамов Ф.Н. Справочник по обработке металлов резанием. К.: Машиностроение, 1983. 239 с.

6 Общемашиностроительные нормативы режимов резания, 4.1 – М.: Машиностроение, 1974 г.

7 Нефедов Н.А., Осипов К.А. Сборник задач и примеров по резанию металлов и режущему инструменту. М.: Машиностроение, 1990.-448 с.

8 Долматовский Г.А. Справочник технолога, М.: Машиностроение, 1956 г.

9 Баранчиков В.И., Жаринов А.В. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов. – М.: Машиностроение, 1990.-400 с.

Расчет режимов резания при фрезеровании

1. Выбирают тип применяемой фрезы исходя из характера обработки. Для обработки плоскостей применяют цилиндрические и торцовые фрезы; фасонных поверхностей — фасонные фрезы; шпоночных пазов — шпоночные и дисковые и т. д.

В прил.33-38 приведены данные о некоторых наиболее распространенных фрезах.

В прил. 33 — о фрезах торцовых насадных со вставными ножами, оснащенными пластинками из твердого сплава, в прил.34 — о фрезах цилиндрических, в прил. 35 — о дисковых пазовых фрезах, в прил.. 36- о трехсторонних фрезах с разнонаправленными зубьями, в прил. 37 — о прорезных (шлицевых) и отрезных фрезах, в прил. 38 — о шпоночных фрезах.

2.Выбирают диаметр фрезы, в зависимости от ширины фрезеруемой поверхности В и глубины фрезерования t по прил. 39.

3.Определяют марку материала режущей части (прил.40 и прил.41.) и геометрические параметры фрезы. У фрез из быстрорежущей стали величина главного переднего угла γ = 5. 10° и заднего угла α = 12. 20°. У фрез, оснащенных пластинками твердых сплавов, передний угол отрицательный γ = -10° при обработке стали и γ = 0 при обработке чугуна, главный задний угол α = 15. 20°

4. Определяют глубину резания. Если нет ограничений со стороны требуемой шероховатости обработанной поверхности, то глубина резания равна припуску на обработку t = h. В случае если необходимо выдержать шероховатость обработанной поверхности Ra = 0,4. 6,3 мкм, фрезерование проводят за две операции (прохода) — черновую и чистовую. При чистовом фрезеровании глубина резания составляет 1. 3 мм. Можно принять t=1,5 мм. Остальной припуск снимают при черновом фрезеровании.

5. Назначают подачу на зуб фрезы, мм. Величина подач на зуб при черновом фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и дисковыми фрезами с пластинами из твердого сплава даны в прил. 42, из быстрорежущей стали — в прил. 43. Величина подач на оборот фрезы, мм/об, при чистовом фрезеровании плоскостей и уступов торцовыми, дисковыми и цилиндрическими фрезами приведены в прил. 44.Значения подач на зуб при фрезеровании стальных заготовок шпоночными фрезами из быстрорежущей стали приведены в прил. 45

Читайте так же:
Фреза по металлу 45 градусов

Между подачей на зуб фрезы, на оборот фрезы, минутной подачей имеется следующая связь:

где sм — минутная подача, мм/мин; n — частота вращения фрезы, мин -1 ; s— подача на оборот фрезы, мм/об; sz — подача на зуб фрезы, мм/зуб; z —число зубьев фрезы.

7. Вычисляют скорость резания (окружная скорость фрезы, м/мин), допустимая режущими свойствами фрезы:

Значения коэффициента и показателей степени приведены в прил. 46, а период стойкости T — в прил. 47. Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания:

где Kмv коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (см. прил. 14, 15); Kпv коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (см. прил. 16); Kиv коэффициент, учитывающий материал инструмента (см. прил. 17).

8.Определяют расчетную частоту вращения фрезы, мин -1

9.Выбирают ближайшее меньшее фактическое значение частоты вращения фрезы по паспортным данным.

10.Вычисляют фактическую скорость резания, м/мин

11. Определяют расчетную минутную подачу с учетом фактической частоты вращения шпинделя

12.Выбирают фактическую подачу , sмф по паспортным данным станка

13.Определяют фактическую подачу на зуб фрезы, мм

где z — число зубьев фрезы

14. Вычисляют силу резания, Н. Главная составляющая силы резания при фрезеровании — окружная сила:

Значения коэффициента Ср и показателей степени приведены в прил. 48, поправочный коэффициент на качество обрабатываемого материала для стали и чугуна — в прил. 19.

15. Проверяют выбранный режим по мощности станка

где N — мощность резания, кВт; Nшп — мощность на шпинделе станка, кВт; η — КПД станка (η = 0,7. 0,8, см. паспортные данные).

16.Вычислют основное (машинное) время при фрезеровании, мин

где — длина фрезеруемой поверхности, мм; — величина врезания, мм; — величина перебега; = 2. 6 мм.

.Величина врезания при фрезеровании цилиндрическими фрезами

Величина врезания при фрезеровании торцовыми фрезами

где D — диаметр фрезы, мм; t — глубина резания, мм; B -ширина обрабатываемой детали (фрезерования)

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector