ВВЕДЕНИЕ 2 2 -91)mt2.bmstu.ru/files/frez.pdf · 2014-02-10 · Сталь 0,002 0,620 0,403...

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ .........................................................................................................................................2

1. Обработка торцовыми фрезами, оснащенными твердым сплавом ...........................................2

2. Фрезерование торцовыми фрезами, оснащенными пластинами из сверхтвердых

материалов и режущей керамики ..................................................................................................8

3. Фрезерование цельными торцовыми насадными быстрорежущими фрезами .......................10

4. Фрезерование концевыми фрезами из быстрорежущей стали и твердого сплава .................12

5. Фрезерование дисковыми трехсторонними фрезами из быстрорежущей стали (ГОСТ

28527-90) ...........................................................................................................................................17

6. Фрезерование цилиндрическими фрезами из быстрорежущей стали (ГОСТ 29092-91) ......18

7. Фрезерование прорезными, отрезными, шлицевыми и пазовыми фрезами из

быстрорежущей стали ......................................................................................................................21

8. Фрезерование фрезами из быстрорежущей стали для обработки Т-образных пазов

(ГОСТ 7063-72) .................................................................................................................................23

9. Фрезерование фрезами из быстрорежущей стали при обработке пазов для соединения

типа «ласточкин хвост» (ГОСТ 29118-91) .....................................................................................25

10. Фрезерование дисковыми фрезами из быстрорежущей стали для обработки

стружечных канавок инструментов ................................................................................................26

11. Фрезерование шпоночными фрезами из быстрорежущей стали ...........................................28

12. Фрезерование дисковыми пилами, оснащенными зубчатыми сегментами из

быстрорежущей стали ( ГОСТ 4047-82) .........................................................................................29

13. Фрезерование концевыми радиусными фрезами из быстрорежущей стали для

фасонного фрезерования (ГОСТ 9305-93) ) ..................................................................................31

Список литературы ...........................................................................................................................34

2

Оглавление Б.Д. Даниленко, Н.Н. Зубков «НАЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ»

ВВЕДЕНИЕ

Цель настоящего методического пособия — научить студентов назначать режим резания по

таблицам нормативов, обеспечивающих максимальную производительность труда при

минимальной себестоимости обработки. Представлена методика расчета режимов резания для

операций фрезерования различными типами фрез. Пособие предназначено для назначения

режима резания при проектировании технологических процессов в дипломных проектах,

курсовых работах, а также при выполнении домашних заданий студентами специальностей

121300, 120200, 120100 и 120900.

1. Обработка торцовыми фрезами, оснащенными твердым сплавом

Толщина снимаемого припуска при торцовом фрезеровании измеряется по оси

фрезы, ширина фрезерования B - по радиусу фрезы. При торцовом фрезеровании для

достижения наибольшей производительности диаметр фрезы D должен быть больше

ширины фрезерования B и выбирается ориентировочно по формуле D = (1,2…1,6)В с

последующим уточнением диаметра фрезы из стандартного ряда диаметров торцовых

фрез (таблица 1.1).

Таблица 1.1

ГОСТы на торцовые фрезы, диаметры фрез и количество ножей

Типы торцовых фрез Диаметр фрезы, (мм) / число ножей фрезы

Фрезы торцовые с механическим креплением многогранных пластин. Типы и основные размеры. ГОСТ 26595-85

50/5, 63/6, 80/8, (80/10), 100/8, 100/10, 125/8, 125/12, 160/10, 160/14, (160/16), 200/12, 200/16, (200/20), 250/14, 250/24, 315/18, 315/30, 400/20, 400/40, 500/26, 500/50

Фрезы торцовые насадные со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры. ГОСТ 24359-80

100/8, 125/8, 160/10, 200/12, 250/14, 315/18, 400/20, 500/26, 630/30

Фрезы торцовые концевые с механическим креплением пятигранных твердосплавных пластин. Конструкция и размеры. ГОСТ 22087-76

63/5, 80/6, 100/8, 125/8, 160/10, 200/12

Фрезы торцовые концевые с механическим креплением круглых твердосплавных пластин. Конструкция и размеры. ГОСТ 22088-76

50/5, 63/6, 80/8, 100/10, 125/12, 160/14, 200/16

Фрезы торцовые насадные мелкозубые со вставными ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава. Конструкция и размеры. ГОСТ 9473-80

100/10, 125/12, 160/16, 200/20, 250/24, 315/30, 400/36, 500/44, 630/52

Фрезы торцовые насадные. Типы и основные размеры. ГОСТ 9304-69

40/10, 50/12, 63/14, 80/16, 100/18, 63/8, 80/10,100/12,

http://www.inpo.ru/library/GOST/cuttingtools/GOST26595-85

















3


Фрезы торцовые насадные для обработки легких сплавов. Конструкция и размеры. ГОСТ 16222-81

50/4, 63/4, 80/4

Фрезы торцовые насадные со вставными ножами с твердосплавными пластинами для обработки легких сплавов. Конструкция и размеры. ГОСТ 16223-81

100/4, 125/6, 160/6, 200/8, 250/10, 315/12

Фрезы насадные торцово-цилиндрические с винтовыми зубьями со сменными твердосплавными пластинами. Технические условия . ГОСТ 28719-90

50/6, 63/6, 80/6, 100/8, 100/12, 125/8, 125/10

При фрезеровании плоскостей торцовыми фрезами в зависимости от метода

получения и точности заготовки, а также требуемой точности и шероховатости

поверхностей деталей, используется различное количество этапов обработки.

Черновой (I) этап обработки позволяет получить 14…16 квалитет точности

линейных размеров с шероховатостью поверхности Ra = 25…50 мкм.

Получистовой (II) этап обработки позволяет получить 12…13 квалитет точности

линейных размеров с шероховатостью поверхности Ra = 12,5мкм.

Чистовой (III) этап обработки позволяет получить 10…11 квалитет точности с

шероховатостью поверхностей Ra = 6,3мкм.

Отделочный (IV) этап обработки рассчитан на получение 7…9 квалитета

точности с шероховатостью поверхности Ra = 3,2мкм.

При работе на черновом и получиством этапах обработки фрезами,

оснащенными сменными многогранными пластинками (СМП) ипользуются фрезы с

трехгранными (ϕ = 900), четырехгранными (ϕ = 750), или пятигранными (ϕ = 670)

пластинами. Большие углы ϕ снижают стойкость фрезы и шероховатость

обработанной поверхности, но уменьшают силы резания.

При работе на чистовом и отделочных этапах используются фрезы с круглыми

пластинами, квадратными или пятигранными.

При торцовом фрезеровании стальных заготовок обязательным является их

несимметричное расположение относительно фрезы, т.е. ось торцовой фрезы смещена

относительно средней линии обрабатываемой поверхности. Для чернового

фрезерования по корке используется несимметричное встречное фрезерование (сдвиг

заготовки осуществляется - в направлении врезания зуба фрезы). Для

труднообрабатываемых материалов и чистовых операций используется

несимметричное попутное фрезерование. Смещение зуба фрезы в радиальном

направлении за пределы заготовки составляет (0,03...0,05)D.

Установление количества этапов обработки и толщины снимаемого припуска t

при работе на каждом этапе.









4


Исходя из точности заготовки, толщины детали под обрабатываемой

поверхностью и необходимой точности обрабатываемой детали по таблице 1.2

устанавливается количество этапов обработки и толщина снимаемого припуска t в мм

на каждом этапе.

Общий припуск на обработку равен сумме припусков на всех этапах.

Таблица 1.2

Подача на зуб вычисляется по формуле:

1

2 1 2 3 4 5

ns

z n

C DS K K K K Kt⋅

= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ , мм/зуб. (1)

Значения Cs, n1, n2 приведены в таблице 1.3.

Ширина фрезерования, мм

Квалитет заготовки 17,16,15 14 13,12 11

Квалитет детали 14 12,13 11,10 7,8,9

Этап обработки I - черновая II - получистовая III - чистовая IV - отделочная

Толщина снимаемого припуска t, мм, не более до 80 5,0 2,0 0,90 0,40 до 120 5,5 2,1 0,95 0,45 до 180 6,0 2,3 1,00 0,50 до 250 6,5 2,5 1,10 0,55 до 315 7,0 2,7 1,20 0,60 до 400 7,5 2,9 1,30 0,65 до 500 8,0 3,1 1,40 0,70 до 630 8,5 3,6 1,60 0,80

5


Таблица 1.3

Стадия обработки Группа подач Обрабатываемый

материал Cs n1

n2

I

I Сталь 0,032 0,430 0,410 Чугун 0,048 0,460 0,330

Сплавы А1 и Сu 0,083 0,470 0,370

II Сталь 0,030 0,410 0,460 Чугун 0,043 0,460 0,400

Сплавы А1 и Сu 0,067 0,460 0,360

III Сталь 0,029 0,350 0,490 Чугун 0,036 0,420 0,400

Сплавы А1 и Сu 0,045 0,470 0,400

II — Сталь 0,013 0,500 0,260 Чугун 0,021 0,620 0,260

Сплавы А1 и Сu 0,041 0,570 0,250

III — Сталь 0,009 0,498 0,403 Чугун 0,024 0,535 0,366

Сплавы А1 и Сu 0,034 0,548 0,349

IV — Сталь 0,002 0,620 0,403 Чугун 0,017 0,500 0,370

Сплавы Al и Cu 0,023 0,524 0,355

Различные группы подач установлены для черновой стадии обработки. При

выборе группы подач следует руководствоваться следующими соображениями:

Группа I. Фрезерование жестких деталей, закрепленных непосредственно на

столе станка, имеющего достаточную жесткость, при небольших вылетах фрезы.

Группа П. Фрезерование деталей, средней жесткости, в жестких

приспособлениях на станках средней жесткости при небольших вылетах фрезы.

Группа III. Фрезерование нежестких деталей в приспособлениях средней

жесткости на станках пониженной жесткости при больших вылетах фрезы.

Значения поправочных коэффициентов.

K1 - поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемого

материала;

( ) 3

11 .n

СКНВ

=

Значения параметров C1 и n3 приведены в таблице 1.4.

6


Таблица 1.4

Обрабатываемый материал 1C 3n 2C 4n 5n Сталь 112,8 0,885 0,008 0,371 0,594 Чугун 143 0,950 0,005 0,540 0,790 Медные сплавы 4,13 0,286 0,006 0,585 0,680 Алюминиевые сплавы 9,60 0,492 0,006 0,585 0,680

K2 - поправочный коэффициент, характеризующий величину главного угла в

плане ϕ, град.

2 0,7

17,6К =ϕ

;

K 3- поправочный коэффициент, характеризующий способ крепления пластин и

наличие износостойкого покрытия, определяется по таблице 1.5.

Таблица 1.5

Механическое крепление СМП без покрытия

Крепление пластины пайкой

Механическое крепление СМП с покрытием

3К =1,0 3К =1,1 3К =1,2

К4 - поправочный коэффициент, характеризующий схему установки фрезы

относительно заготовки:

- при симметричной установке К4 = 0,5;

- при несимметричной установке К4 = 1,0;

К5- поправочный коэффициент, характеризующий материал режущей части

фрезы, устанавливается по таблице 1.6.

Таблица 1.6

Инструментальный материал Обрабатываемый материал Т5К10 Т14К8 Т15К6 ВКЗМ

ВК6М ВК4, ВК6

ВК10-ОМ ВК8В ВК8

Сталь 1,25 1,10 1,00 - - - - Чугун, сплавы меди и алюминия

- - - 0,65 0,75 1,20 1,10 1,00

После вычисления подачи проводится проверка возможности получения

заданной шероховатости при работе на данной подаче. Эта проверка выполняется в том

случае, если фреза работает на чистовом или отделочном этапе обработки.

Допустимая по шероховатости подача вычисляется по формуле: 54

2nn

zШS C D Ra= ⋅ ⋅ , мм/зуб, где Ra- величина микронеровностей в мкм.

7


Значения 2C , 4n , 5n принимают по таблице 1.4.

После вычисления SzШ она сравнивается со значением, полученным по формуле

(1) и для работы выбирается меньшее значение.

Скорость резания вычисляется по формуле:

6 7 8 9 10 11 12 13,м/мин.V V

Vx y

z

CV K K K K K K K Kt S

= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅

Значения параметров, входящих в формулу, приведены в таблице 1.7. Таблица 1.7


материала:

6

26 ;

( )nСК

НВ= Значения C2 и n6 приведены в таблице 1.7.

- поправочный коэффициент, характеризующий инструментальный материал

режущей части фрезы. Значения коэффициента K7 приведены в таблице 1.8.

Таблица

1.8

Обрабатываемый материал Т5К10 Т14К8 Т15К6 ВКЗМ

ВК6М ВК4 ВК6

ВК 10-ОМ ВК8В ВК8

Сталь 0,80 0,90 1,00 - - - - - Чугун и сплавы Аl и Сu - - - 1,25 1,15 0,80 0,90 1,00

K8- поправочный коэффициент, характеризующий состояние поверхности

заготовки. При фрезеровании поверхности без корки K8 = 1,0, и по корке K8 = 0,8.

K9 - поправочный коэффициент, характеризующий главный угол в плане ϕ, град:

9 0,285

3, 2Кϕ

= .

K10- поправочный коэффициент, характеризующий отношение ширины

фрезерования В, мм к диаметру фрезы D, мм.

10 0,3240,917КВD

=

.

Обрабатываемый материал Cv xV

yV C2

n6

Сталь 122 0,056 0,455 137 0,92 Чугун 62 0,084 0,500 918 1,30 Медные сплавы 176 0,039 0,561 8,42 0,43 Алюминиевые сплавы 176 0,039 0,561 136 1,09

8


K11- поправочный коэффициент, характеризующий принятый период стойкости

фрезы Т, мин:

( )11 0,354,19КТ

= .

Период стойкости фрезы обычно выбирается от диаметра фрезы (таблица 1.9) и

может корректироваться от требований по производительности, уровню расхода

инструмента, затрат времени на смену инструмента, конструкции фрезы и др.

Таблица 1.9

Диаметр фрезы (мм) до 75 100 150 200 300 400 более 500

Стойкость (мин) 90 120 200 300 500 600 800

K12- поправочный коэффициент, характеризующий способ крепления режущей

пластины и наличие износостойкого покрытия. Значения коэффициента K12

приведены в таблице 1.10.

Таблица 1.10

Механическое крепление СМП без покрытия Крепление пластины пайкой Механическое крепление

СМП с покрытием K12 = 1,0 K12 = 1,15 K12 = 1,25

K13- поправочный коэффициент, характеризующий использование СОЖ:

- при работе с охлаждением K13 = 1,00;

- при работе без охлаждения K13 = 0,85.

2. Фрезерование торцовыми фрезами, оснащенными пластинами из сверхтвердых материалов и режущей керамики

Фрезы, оснащенные пластинами из сверхтвердых материалов (СТМ) или

режущей керамики, используются для чистовой обработки материалов, имеющих

высокую твердость. Толщина снимаемого припуска t обычно устанавливается в

пределах от 0,5 до 3,0 мм, причем для чистовой обработки чаще всего t = 0,7...2,0 мм,

для отделочной - t = 0,5...l,0 мм.

Подача на зуб фрезы может быть определена по формуле:

1

1 2 3z

sz х

C D К К КSt

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= , мм/зуб,

где D - диаметр фрезы, мм.

Значения C5, z и x1 приведены в таблице 2.1.

9


Таблица 2.1 Обрабатываемый

материал Для чистовой обработки Для отделочной обработки

C5 z x1 C5 z x1 Сталь 0,019 0,254 0,478 0,014 0,252 0,585 Чугун 0,014 0,252 0,483 0,019 0,153 0,447

К1 - поправочный коэффициент, характеризующий инструментальный материал,

равный:

К1 = 1,0 для СТМ,

К1 = 0,85 для работы режущей керамикой по чугуну,

К1 = 0,75 для работы режущей керамикой по стали.

К2 - характеризует главный угол в плане ϕ, град: 2 0,93

45K =ϕ

,

К3 - характеризует твердость обрабатываемого материала:

для обработки стали 3 0.66

46KНВ

= .

для обработки чугуна 3 0,53

18,2 .KНВ

=

Примечание. В связи с тем, что твердость обрабатываемых материалов может быть

выражена в единицах НRC или HV, можно , в пером приближении, использовать переводные

зависимости, представленные в таблице 2.2.

Таблица 2.2

Скорость резания может быть вычислена по формуле:

2

4 5 6 7vx y

z

С K K K KVt S

⋅ ⋅ ⋅ ⋅=

⋅, м/мин.

Значения vC , 2х и y приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3

К4 - характеризует твердость обрабатываемого материала и определяется по таблице 2.4.

HRC<23 HRС>23 HV<340 HV>340 HB ≈133HRC0,16 HB ≈10HRC HB ≈ HV HB ≈10,7HV0,6

Обрабатываемый материал

Для СТМ Для режущей керамики vC x2 y vC x2 y

Сталь 56 0,44 0,42 65 0,33 0,24 Чугун 69 0,084 0,50 96 0,45 0,59

10


Таблица 2.4


Значения К4 для СТМ

Значения К4 для режущей керамики

Сталь 0,85

146НВ

1,45

4486НВ

Чугун НВ<240 1,0 1,0 НВ>240 0,7 0,6

К5 - характеризует инструментальный материал и определяется по таблице 2.5.

Таблица 2.5 Обрабатываемый

материал Значения К5 для инструментального материала

из СТМ из режущей керамики

Композит 01 Композит 05 Композит 10 ВОК60 ВЗ BШ75

Сталь 1,0 1,0 0,8 1,0 0,9 0,75 Чугун 0,75 0,85 1,0 1,0 0,9 0,85

К6- характеризует отношение ширины фрезерования В, мм, к диаметру фрезы D, мм:

( )6 0,340,85 ./

KВ D

=

К7 - характеризует принятую стойкость фрезы Т, мин:

Для обработки стали 7 0,62

19,1 .KТ

= ; для обработки чугуна 7 0,47

9 .KТ

=

Нормативное значение стойкости равно 120 мин.

3. Фрезерование цельными торцовыми насадными быстрорежущими фрезами

В отличие от торцовых фрезерных головок, используемых для обработки открытых

плоскостей, цельные торцовые фрезы из быстрорежущей стали чаще всего применяются для

обработки сопряженных плоскостей, расположенных на разных уровнях, уступов значительной

ширины и т.п. Цельные торцовые фрезы изготавливаются по ГОСТ 9304-69 (Фрезы торцовые

насадные. Типы и основные размеры) и ГОСТ 27066-86 (Фрезы торцовые насадные. Типы и

присоединительные размеры).

Подача на зуб может быть вычислена по формуле: 0,48ф 1 20,41

0,029z

D К КS

t⋅ ⋅ ⋅

= , мм/зуб,





11


где K1 - поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемой

стали.

1 1,06

285 .KHB

=

2K - поправочный коэффициент, характеризующий тип фрезы: для крупнозубой

фрезы K2 = 1; для мелкозубой K2 = 0,7. Мелкозубые фрезы обычно используются для

чистовой обработки.

Скорость резания может быть вычислена по формуле: 0,2

1 3 4 5 60,2 0,1 0,2 0,1n

Vyz

C D K K K K KVT S t B z⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

=⋅ ⋅ ⋅ ⋅

, м/мин.

где Т - стойкость фрезы, мин. Нормативный период стойкости составляет Т = 120 мин,

z - число зубьев.

Соотношения между диаметром фрезы и числом зубьев у фрез стандартных

конструкций приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 Тип фрезы Крупнозубые Мелкозубые

D 63 80 100 40 50 63 80 100 z 8 10 12 10 12 14 16 18

Значения CV и y приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Подача на зуб Sz, мм/зуб CV у

<0,1 96 0,2

>0,1 61 0,4

K2- поправочный коэффициент, см. выше.

К3- поправочный коэффициент, характеризующий группу обрабатываемой стали,

приведен в таблице 4.3.

Таблица 4.3

Группа стали К3

Углеродистые конструкционные

Хромистые, хромоникелевые, хромованадиевые

Прочие среднелегированные стали

Инструментальные малолегированные

Быстрорежущие

Высоколегированные, коррозионностойкие

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

12


К4- поправочный коэффициент, характеризующий состояние обрабатываемой

поверхности:

- для штамповок К4 = 1,0;

- для поковок К4 = 0,9;

- для отливок К4 = 0,8;

- для заготовок со снятой коркой К4 = 1,0.

К5- поправочный коэффициент, характеризующий условия работы: при работе с

охлаждением 5K = 1,0; при работе без охлаждения 5K = 0,8.

К6- поправочный коэффициент, характеризующий условия работы: при черновой

обработке К6 = 1,0; при чистовой обработке К6 = 0,85.

4. Фрезерование концевыми фрезами из быстрорежущей стали и твердого сплава

Независимо от схемы работы концевой фрезы ширина фрезерования В измеряется в

направлении, параллельном оси фрезы, а толщина снимаемого припуска t - по радиусу

фрезы.

Черновую стадию обработки рекомендуется выполнять за один проход, однако для

больших припусков черновую стадию приходится разбивать на несколько проходов.

Решение о возможности удаления припуска за один черновой проход принимают на основе

подсчета произведения толщины снимаемого припуска t на ширину фрезерования В. Его

значение при обработке плоскости, уступа или сквозного паза не должно превышать:

- при обработке сталей и чугуна быстрорежущими фрезами t ⋅В<1,65 D1,6

- при обработке сталей и чугуна твердосплавными фрезами t ⋅В<1,16 D1,6

- при обработке медных и алюминиевых сплавов t ⋅В<2,32D1,6

При обработке глухого паза формулы имеют, соответственно, вид:

t ⋅В<0,8 D1,6; t ⋅В<0,6 D1,6; t ⋅В<1.16 D1,6.

Необходимость чистового прохода устанавливается исходя из заданной точности

обработки.

Количество стадий обработки (черновые или черновые и чистовая) выбирают с

помощью показателя количества стадий обработки Kст, который определяют по формуле:

Kст = δ⋅ K1⋅K2⋅K3⋅K4,

где δ - допуск выполняемого размера, мм.

K1 характеризует свойства обрабатываемого материала и определяется по таблице 3.1.

13


Таблица 3.1


Углеродистые и легированные

стали

Коррозионностойкие и жаропрочные

стали Чугун

Медные и алюминиевые

сплавы

1К 1,5

3037НВ

1,4

1782НВ

1,45

2014НВ

0,85

51.8НВ

2К характеризует число зубьев фрезы z: 2 0,85

4, 28Кz

=

Количество зубьев стандартных фрез приведено в таблице 3.2.

Таблица 3.2 Фреза с цилиндрическим хвостовиком Фреза с коническим хвостовиком

мелкозубая крупнозубая мелкозубая крупнозубая Р, мм z D, мм z D, мм z D, мм z

2,5...10 4 2,0...2,5 2 10...18 4 10...28 3 12...16 5 3...11 3 20...28 5 32...50 4 18...28 6 12 4 32...50 6 56...63 5

- - - 56...63 8 -

K3 характеризует отношение вылета фрезы l мм к ее диаметру D, мм:

Для стандартных фрез вылет фрезы из шпинделя можно, в первом приближении,

определять по формуле: l = 4D0,8, мм.

K4 характеризует отношение диаметра фрезы D мм к ширине фрезерования В, мм:

4 .DKB

=

Подсчитанное значение стадий обработки Kст сравнивают со значением, приведённым

в таблице 3.3. Если подсчитанное значение окажется меньше табличного, то обработку

необходимо проводить в две стадии, если больше или равно, можно проводить в одну

стадию.

( )3 3,088,56 .KlD

=

14


Таблица 3.3

В том случае, если обработка должна выполняться в две стадии, на чистовую

обработку обычно оставляют толщину снимаемого припуска t = 0,2...0,3 мм. При обработке

паза чистовой проход обычно не делают.

После определения количества стадий обработки и толщины снимаемого припуска t

на каждом проходе приступают к выбору подачи на зуб фрезы.

Подача на зуб фрезы при обработке уступов, контуров и плоскостей может быть

рассчитана по формуле:

5 6 7z

zz x u

C D K K KSt B

⋅ ⋅ ⋅ ⋅=

⋅, мм/зуб.

Значения Cz, z, x и u приведены в таблице 3.4.

Таблица 3.4

Вид обработки Обрабатываемый материал zC z X u

Черновая

Углеродистые и легированные 0,04 0,83 0,41 0,42 стали

Коррозионностойкие и жаропрочные 0,024 0,89 0,43 0,46 стали

Чугун серый и ковкий 0,05 0,82 0,40 0,42 Алюминиевые и медные сплавы 0,05 0,85 0,41 0,44

Чистовая

Углеродистые и легированные 0,03 0,75 0,36 0,38 стали

Коррозионностойкие и жаропрочные 0,02 0,75 0,36 0,41 стали

Чугун серый и ковкий 0,04 0,73 0,35 0,36 Алюминиевые и медные сплавы 0,036 0,79 0,38 0,40

K5 - характеризует твердость обрабатываемого материала и определяется:

1

15 .S

n

CKHB

=

Отношение толщины снимаемого припуска к

диаметру фрезы t /D

Kст

Углеродистые и легированные стали Чугун Медные и

алюминиевые сплавы

0,1 0,1 0,1 0,07 0,2 0,09 0,08 0,07 0,3 0,09 0,08 0,06 0,4 0,08 0,07 0,06 0,5 0,07 0,07 0,06 0,6 0,06 0,06 0,05 0,7 0,05 0,05 0,04 0,8 0,05 0,05 0,03 0,9 0,04 0,04 0,02 1,0 0,04 0,04 0,02

15


Значения C1s и n1 приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 Обрабатываемый материал C1s n1

Сталь 432 1,135 Чугун 1880 1,437

Медные сплавы 4,2 0,286 Алюминиевые сплавы 9,64 0,492

K6 - характеризует инструментальный материал;

K6 = 1,0 для быстрорежущей стали,

K6 = 0,8 для твердого сплава.

K7 - характеризует жесткость инструмента и зависит от диаметра фрезы D, мм и

величины вылета фрезы из шпинделя l, мм (см.выше): 0,21

71, 2К l

D

=

.

Подача на зуб при обработке пазов вычисляется по формуле: 1 1

1 5 6 7 ,z m

nS аz u

C D RS K K KB

⋅ ⋅= ⋅ ⋅ ⋅ мм/зуб.

где Ra - заданная шероховатость обработанной поверхности паза, мкм.

Значения параметров nSC , 1z , 1m и 1u приведены в таблице 3.6, а значения

поправочных коэффициентов K5, K6 и K7 были приведены выше.

Скорость резания при обработке плоскостей, уступов, контуров может быть

вычислена по формуле:

2

2 28 9 10 11 12 , / .

zV

x yz

C D K K K K KV м минt S

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅=

⋅

Значения параметров CV, 2z , 2x и 2y приведены в таблице 3.6.

Таблица 3.6

Наименование параметра

Значение параметров для различных материалов

Сталь Чугун Медные и алюминиевые сплавы

CnS 0,0043 0,0042 0,005 z1 0,962 0,977 0,946 m1 0,339 0,38 0,398 u1 0,618 0,652 0,716

CHBV 1952 32 1,0 N2 1,42 0,66 0 CTV 5,78 3,1 4,5 n3 0,436 0,276 0,372 CV 5,88 16,8 21,5

16


z2 0,48 0,26 0,5 x2 0,23 0,37 0,31 y2 0,21 0,23 0,21

CnV 4,82 8,44 17,04 zn 0,31 0,1 0,25 un 0,07 0,12 0,07 yn 0,22 0,31 0,23

Поправочный коэффициент K8 учитывает группу обрабатываемого материала и

определяется по таблице 3.7.

Таблица 3.7 Обрабатываемый материал K8

Углеродистые стали Легированные стали Коррозионностойкие и жаропрочные стали Чугун серый Чугун ковкий

1,0 0,8 0,5 1,0 1,2

Медные сплавы 1,0 Алюминиевые сплавы 1,5

K9 учитывает твердость обрабатываемого материала:

29 ( )HBV

n

CKHB

=

CHBV и n2 приведены в таблице 3.6.

K10 учитывает инструментальный материал и определяется по таблице 3.8.

Таблица 3.8 Обрабатываемый материал Материал инструмента K10 Сталь Р6М5 1,0 Т15К6 2,8 Т5К10 2,3 Чугун Р6М5 1,0 ВК6 2,5 ВК8 2,1 Медные и алюминиевые Р6М5 1,0 сплавы Р6МЗ 0,9

K11 учитывает принятый период стойкости фрезы. Для концевых фрез нормативный

период стойкости составляет T = 60 минут.

311 .TVn

CKT

=

CTV и n3 приведены в таблице 3.6.

K12 учитывает состояние обрабатываемой поверхности. При работе по корке для

стали и чугуна K12 = 0,85. При работе без корки K12 = 1,0

17


Скорость резания при обработке пазов может быть вычислена по формуле:

8 9 10 11 12n

n n

znV

u yz

C D K K K K KVB S

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅=

⋅, м/мин.

Значения параметров CnV, zn, un и yn приведены в таблице 3.6, а поправочные

коэффициенты приведены выше.

5. Фрезерование дисковыми трехсторонними фрезами из быстрорежущей стали (ГОСТ 28527-90)

Для дисковых фрез толщина снимаемого припуска t измеряется в направлении по

радиусу фрезы, а ширина фрезерования В – в направлении, параллельном оси фрезы, т .е.

равна ширине паза.

Подача на зуб фрезы может быть подсчитана по формуле:

1 ф1 2 3 40,5 0,2 0,6z

C DS K K K K

t B z⋅

= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅

, мм/зуб.

Значения C1 приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Обрабатываемый материал C1 C2

n1 n2

n3 C3

n4

Стали углеродистые и малолегированные 0,031 16 0,19 0,3 0,33 2,26 0,20

Стали высоколегированные 0,020 9 0,19 0,3 0,33 2,26 0,20

Чугун серый и ковкий 0,047 33 0,13 0,5 0,40 1,93 0,16

Медные и алюминиевые сплавы 0,080 54 0,18 0,3 0,34 2,17 0,19

1K - поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемой стали,

вычисляется по формуле: 4

1 1,9

2,5 10( )

KHB⋅

= .

Для чугуна и цветных металлов K1 = 1,0.

K2 - характеризует отношение длины вылета оправки фрезы из шпинделя l к диаметру

оправки d и вычисляется по формуле:

2 0.83

2.48( )

K ld

= ;

Коэффициент K2 используется только для случая крепления фрезы на консольной

оправке; вылет оправки зависит от конструкции обрабатываемой детали.

K3 - учитывает число зубьев фрезы и вычисляется по формуле:


18


3 0,59

5,5 .Kz

=

K4 - характеризует вид фрезерования. Для обработки плоскостей и уступов K4 = 1,3;

для обработки пазов K4 = 1,0.

Скорость резания может быть вычислена по формуле: 1

32

22 5 6 7 8 9

n

nnz

C DV K K K K K Kt S

⋅= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅, м/мин

Значения С2, n1, n2, n3 приведены в таблице 5.1.

K2 - поправочный коэффициент, характеризующий жесткость установки фрезы, см.

выше.

K5 - характеризует твердость обрабатываемого материала и определяется по формуле:

Для сталей: 5 1,14

444( )

KHB

= ;

Для чугуна: 5 1,14

1550( )

KHB

= ;

Для цветных металлов: 5 1,0K = ;

K6 - характеризует принятый период стойкости фрезы, Т, мин., и определяется по

формуле:

4

36 n

CKT

= ;

Нормативный период стойкости для дисковых фрез составляет 60 мин.

Значения C3, n4 приведены в таблице 5.1.

K7 - характеризует состояние обрабатываемой поверхности: при работе без корки K7

= 1,0; при работе по корке K7 = 0,8.

K8 - характеризует условия работы: при работе c охлаждением K8 = 1,0; при работе без

охлаждения K8 = 0,8.

K9 - характеризует вид фрезерования и равняется: при обработке плоскостей и уступов

K9 = 1,1; для обработки пазов K9 = 1,0.

6. Фрезерование цилиндрическими фрезами из быстрорежущей стали (ГОСТ 29092-91)

Цилиндрические фрезы из быстрорежущей стали используются для обработки

открытых плоскостей в тех случаях, когда приходится отказываться от применения более

производительных торцовых фрез, оснащенным твердым сплавом.

Основные параметры стандартных цилиндрических фрез приведены в таблице 6.1.


19


Таблица 6.1

Вид фрезы Цельные Составные из двух половин

Диаметр фрезы D, мм 50 50 50 63 63 80 80 100 100 125 125 160 160 Длина фрезы L, мм 40 63 80 50 70 63 100 70 125 125 200 160 250 Количество зубьев z у мелкозубых фрез 12 12 12 14 14 16 16 18 18 20 20 24 24

Количество зубьев z у крупнозубых фрез 6 6 6 8 8 10 10 12 12 14 14 18 18

Габаритные размеры фрезы можно выбирать в зависимости от толщины снимаемого

припуска t, мм, и ширины фрезерования В, мм, с использованием зависимостей: L = 1,2B, и

D = 17(B·t)0,28, мм.

Подача на зуб фрезы может быть определена по формуле:

1 2 3S S

q sS

x u

C D K K KSz t B⋅ ⋅ ⋅ ⋅

=⋅

, мм/зуб.

Значения коэффициента Cs и показателей степени приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 Обрабатываемый материал Cs qs xs us Углеродистые и легированные стали 0,074 1,35 0,75 0,85 Коррозионностойкие стали, чугуны, медные и алюминиевые сплавы 0,068 1,10 0,78 0,78

K1– поправочный коэффициент, характеризующий группу обрабатываемого

материала; значения К1 приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 Обрабатываемый материал

Стали Чугун серый

Чугун ковкий и высокопрочный

Медные сплавы

Алюминиевые сплавы

K1 1,0 1,6 2,0 2,0 2,5

К2 – поправочный коэффициент, характеризующий тип фрезы: для крупнозубых фрез

К2 = 1,0; для мелкозубых фрез К2 = 0,5. В первом приближении можно считать, что

крупнозубые фрезы используются для черновой обработки, мелкозубые – для чистовой.

К3 – поправочный коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого

материала, может быть определен по зависимостям, приведенным в таблице 6.4.

Таблица 6.4 Обрабатываемый материал

Конструкционные стали

Нержавеющие стали Чугуны Медные и

алюминиевые

20


сплавы

K3 270HB

0,73

112

вσ

0,9

124HB

1,0

Скорость резания V, подсчитывается по формуле:

4 5 6 7

V

qV

x u PV V v

C D K K K KV

T t S B z

Vymz

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅=

⋅ ⋅ ⋅ ⋅, м/мин,

где Т – стойкость фрезы в мин. Нормативное значение стойкости для быстрорежущих

цилиндрических фрез составляет 200 мин.

Значения коэффициента СV и показателей степени приведены в таблице 6.5.

Таблица 6.5

Обрабатываемый материал Sz, мм/зуб СV m qV yV xV uV pV

Углеродистые и легированные стали

до 0,1 49,5 0,33 0,45 0,2 0,3 0,1 0,1 свыше 0,1 31,2 0,4

Чугуны до 0,15 55,8 0,25 0,70 0,2 0,5 0,3 0,3 свыше 0,15 24,3 0,6 Коррозионностойкие стали - 39,6 0,24 0,29 0,34 0,3 0,1 0,1

Медные и алюминиевые сплавы до 0,1 104 0,33 0,45 0,2 0,3 0,1 0,1 свыше 0,1 65,6 0,4

К4 – поправочный коэффициент, характеризующий вид обрабатываемого материала,

Для конструкционных и инструментальных сталей К4 приведен в таблице 6.6, для

коррозионностойких сталей – в таблице 6.7, для медных сплавов в таблице 6.8; для чугунов и

алюминиевых сплавов К4 = 1,0.

Таблица 6.6 Углеродистые и

низколегированные стали

Хромистые, хромоникелевые, хромованадиевые

стали

Инструментальные углеродистые и

среднелегированные стали

Инструментальные легированные стали

Быстрорежущие стали

1,0 0,8 0,7 0,60 0,5

Таблица 6.7 12Х13

25Х13Н2 20Х13 30Х13 12Х18Н10Т

12Х18Н9Т 40Х13

09Х16Н4Б 07Х16Н4 14Х17Н2

12Х21М5Т

1,4 1,3 1,2 1,0 0,85

Таблица 6.8 БрБ2

БрМц5 ЛАЖ60-1-1

ЛЖМц50-1-1 Л63

ЛО62-1 ЛЖ58-1-1

БрА5 ЛС63-3 ЛС59-1

21


БрА10Ж3Мц2 БрА10Ж4Н4Л БрАНЖ6Н6

ЛЦ23А6Ж3Мц2

БрАЖ9-4 БрАЖМц10-3-1,5

БрАЖН10-4-4 БрАЖ9Мц2Л

ЛЦ30А3 ЛЦ16КУ

БрА7 ЛЦ38Мц202 БрАМц9-2 БрКМц3-1 БрОЦ4-3

БрОФ6,5-0,4 БрОФ4-0,25

БрОЦС4-4-2,5

0,2 0,4 0,55 1,0 1,5

K5– поправочный коэффициент, характеризующий свойства обрабатываемого

материала, определяется по таблице 6.9.

Таблица 6.9 Конструкционные стали Чугуны Коррозионностойкие

стали Медные и алюминиевые

сплавы

1,58

4563HB

1,22

700HB

1,0 1,0

К6 – поправочный коэффициент, характеризующий состояние обрабатываемой

поверхности; при работе без корки К6 = 1,0; при работе по корке К6 = 0,75.

К7 – поправочный коэффициент, характеризующий диаметр фрезы; K7 = 0,55 D0,127.

7. Фрезерование прорезными, отрезными, шлицевыми и пазовыми фрезами из быстрорежущей стали

Фрезы данного типа изготовляются по ГОСТ 2679-93 (Фрезы прорезные и отрезные.

Технические условия.), ГОСТ 3964-69 (Фрезы дисковые пазовые. Основные размеры.), ГОСТ

8543-71 (Фрезы пазовые затылованные. Технические условия.) и не имеют зубьев на

торцовых поверхностях и используются для получения пазов, узких шлицев, отрезки

пруткового материала и т.п. Стандартные прорезные, отрезные и шлицевые фрезы имеют

ширину В от 0,5 до 6 мм и при их работе обычно не предусматривают получения жесткого

допуска на ширину пропила. Пазовые фрезы имеют ширину В от 5 до 25 мм и могут

обеспечить достаточно высокую точность ширины паза.

Для рассматриваемых фрез, также как для дисковых, толщина снимаемого припуска t

измеряется в направлении, перпендикулярном оси фрезы, т.е. по радиусу, а ширина

фрезерования В – в направлении, параллельном оси фрезы, т.е. равна ширине фрезы и

характеризует ширину пропила.

Подача на зуб zS мм/зуб рассчитывается по формуле:

1

32

n1 ф

1 2 3z nn

C DS K K K

t B⋅

= ⋅ ⋅ ⋅⋅

, мм/зуб.






22


Значения 1С , 1n , 2n и 3n приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1

Тип фрезы 1С 1n 2n 3n 1K при обработке:

стали чугуна серого

чугуна ковкого

медных и алюминиевых

сплавов Прорезная, отрезная, шлицевая

0,0031 0,8 0,3 0,4 1,0 1,3 1,4 1,4

Пазовая 0,0166 0,586 0,5 0,332 1,0 1,2 1,2 1,4

K1 - поправочный коэффициент, характеризующий группу обрабатываемого

материала, приведен в таблице 7.1.


материала, может быть вычислен по формуле:

( )2

2 1,6CK

HB=

где С2 = 5194 для обработки стали; С2 = 4425 для обработки чугуна и С2 = 1384 для

обработки медных и алюминиевых сплавов.

К3 – поправочный коэффициент, характеризующий отношение вылета оправки фрезы

l из шпинделя к её диаметру d, подсчитывается по формуле:

3 0,83

2, 48( )

K ld

= .

Скорость резания может быть подсчитана по формуле:

64

34 5 6 7 8 9,

ф

/ .sn nn

z

CV К К К К К К м минD t S

= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅ ⋅

Значения С3, n4, n5, n6 приведены в таблице 7.2.

Таблица 7.2 Обрабатываемый материал С3 n4 n5 n6 С4 n7

Сталь Чугун Медные и алюминиевые сплавы

26,77 16,26 114

0,01 0,05 0,02

0,29 0,48 0,30

0,2 0,4 0,2

13600 400 1

1,78 1,14

0

К4 – поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемого

материала, вычисляется по формуле:

23


7

44 ( )n

СKНВ

= .

Значения С4 и n7 приведены в таблице 7.2.

К5 – поправочный коэффициент, характеризующий выбранный период стойкости

фрезы Т, мин, определяется по формуле:

5 0,2

2, 26KT

= .

Рекомендуемый период стойкости фрезы составляет T = 60 мин.

К6 – поправочный коэффициент, характеризующий отношение вылета оправки фрезы

из шпинделя l к диаметру оправки d, определяется по формуле:

6 0,79

2, 43( )

K ld

= .

К7 – поправочный коэффициент, характеризующий состояние поверхности заготовки:

при работе без корки К7 = 1,0; при работе с коркой К7 = 0,75.

К8 – поправочный коэффициент, характеризующий условия работы: при работе с

охлаждением К8 = 1,0; при работе без охлаждения К8 = 0,8.

К9 – поправочный коэффициент, характеризующий группу обрабатываемой стали: для

углеродистых К9 = 0,9; для среднелегированных К9 = 0,75; для высоколегированных сталей

К9 = 0,6. Для обработки чугуна , медных и алюминиевых сплавов К9 принимать равным 1,0.

8. Фрезерование фрезами из быстрорежущей стали для обработки Т-образных пазов (ГОСТ 7063-72)

Для выполнения операции фрезерования Т-образного паза необходимо концевой или

дисковой фрезой предварительно образовать прямоугольный паз шириной а, мм.

Допускается оставлять припуск по глубине паза 1...2 мм. Основные параметры стандартных

фрез для Т-образных пазов приведены в таблице 8.1.

Таблица 8.1

Размер паза

а, мм

Диаметр фрезы D, мм

Число зубьев z для фрез

с цилиндрическим хвостовиком

с коническим хвостовиком

мелкозубых крупнозубых 5 6 8 10

11 12,5 16 18

6 6 -

4 12 14

21 25 8 8 6


24


18 22

32 40

28 36 42 48 54

50 60 72 85 95

8

Подачу на зуб можно определить по формуле: 0.64

1 1Z S HS C D K= ⋅ ⋅ , мм/зуб,

где D – диаметр фрезы, мм, КН1 – поправочный коэффициент, характеризующий

влияние твердости обрабатываемого материала на подачу: 11 1

HH n

CKHB

=

Значения СS1, CH1 и n1 приведены в таблице 8.2. Таблица 8.2

Обрабатываемый материал СS1 CH1 n1 СV1 z1 y1 CH2 n2

Сталь Чугун

0,005 0,007

207 113

1,0 0,87

9,70 7,57

0,09 0,10

0,19 0,20

2162 2500

1,44 1,44

Скорость резания определяется по формуле: 1

1 1 2 11

ZV M H T

YZ

C D K K KVS

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= , м/мин,

где КМ1 – характеризующий обрабатываемый материал, приведен в таблице 8.3.

Таблица 8.3 Обрабатываемый материал КМ 1 Углеродистые конструкционные стали Хромистые, хромоникелевые, хромованадиевые стали Прочие легированные и инструментальные углеродистые стали Инструментальные легированные стали Быстрорежущие стали Чугун

1,0 0,8 0,7 0,6 0,5 1,2

КН2 – характеризует влияние твердости обрабатываемого материала на скорость

резания:

22 2

HH n

CKHB

= .

КТ1 – характеризует выбранную стойкость фрезы Т, мин:

1 0,2

2, 26TK

T= ,

где нормативная стойкость фрезы T = 60 мин.

Значения СV1, z1, y1, CH2, n2 приведены в таблице 8.2.

25


9. Фрезерование фрезами из быстрорежущей стали при обработке пазов для соединения типа «ласточкин хвост» (ГОСТ 29118-91)

Фрезы используются для обработки клиновидных пазов высотой t, мм и шириной В,

мм.

Предварительно необходимо обработать прямоугольный паз t1xB1 концевой или

дисковой фрезой, причем оставить припуск по основанию паза 1...2 мм, т. е. t1 = t – (1...2) мм,

и по ширине паза ( )1 1...2tB Btgϕ

= − − мм, где φ – угол скоса паза.

Угловые фрезы D = 10...25 мм обычно изготовляют цельными, D = 40...80 мм –

насадными, причем диаметр насадных фрез выбирают из условия, что в работе по обработке

клинового паза будет участвовать не более 0,75 ширины фрезы и не более 0,3 ее диаметра.

Подача на зуб Sz фрезы может быть вычислена по формуле: 0,8

2 31,43

0,03 M HZ

D K K KS

Bϕ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

= , мм/зуб,

где D – диаметр фрезы, мм;

B – ширина фрезерования (глубина уступа по основанию), мм.

КМ2 – характеризует обрабатываемый материал: для сталей КМ2 = 1,0; для чугуна КМ2

= 1,3.

КН3 – характеризует твердость обрабатываемого материала: 3190

HKHB

= .

Кφ – характеризует угол скоса паза «ласточкиного хвоста» φ, град:

для D ≤ 25 мм Kϕ = 0,032ϕ1,35; для D > 25 мм Kϕ = 0,012ϕ1,13.

Скорость резания определяется по формуле: 2

2 4 22

ZV H t T

YZ

C D K K KVS

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= , м/мин.

Значения СV2, z2, и y2 приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1 Обрабатываемый материал CV2 z2 y2 CH3 n3 Ct x CT m Сталь Чугун

4,60 4,54

0,31 0,40

0,22 0,19

1140 1234

1,32 1,31

1,30 1,71

0,27 0,49

6,3 3,0

0,45 0,27

КН4 – характеризует твердость обрабатываемого материала: 34 3

HH n

CKHB

= .

Значения СН3 и n3 приведены в таблице 9.1.

Кt – характеризует высоту уступа t мм: tt x

CKt

= .

Значения Сt и х приведены в таблице 9.1.


26


Наиболее часто встречающиеся соотношения между величинами t и φ приведены в

таблице 9.2.

Таблица 9.2 φ, град 85 80 75 70 65 60 55 50 45 t, мм 0,5 1 2 3 4 5 6 7 8

КТ2 – характеризует выбранную стойкость фрезы Т, мин: 2T

T m

CKT

= .

Значения CТ и m приведены в таблице 9.1.

Нормативная стойкость фрезы составляет T = 60 мин.

10. Фрезерование дисковыми фрезами из быстрорежущей стали для обработки стружечных канавок инструментов

Для обработки стружечных канавок и затылков зубьев режущих инструментов

обычно применяются дисковые фасонные фрезы с выпуклым или вогнутым профилем, а

также двуугловые фрезы.

Подача на зуб фрезы для таких инструментов может быть определена по формуле: 1,2

1 20,53 0,53 , /s

zC D K KS мм зуб

t B⋅ ⋅ ⋅

=⋅

где D – диаметр фрезы, мм. Соотношения между диаметром фрезы и количеством

зубьев приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1 Для двуугловых фрез Для дисковых фасонных фрез

D, мм 40 50 63 80 50 63 80 100 z 12 14 16 18 14 12 10 10

t – толщина снимаемого припуска (глубина канавки инструмента), мм.

В – ширина фрезерования (ширина стружечной канавки), мм.


материала:

1 0,95

150( )

KHB

= .

К2 – поправочный коэффициент, характеризующий схему закрепления фрезы с учетом

отношения длины оправки l, мм к диаметру оправки d, мм.

При консольном закреплении и l/d<3 23dKl

= ;

При консольном закреплении и l/d>3 0,8

23 .dKl

=

27


При креплении оправки с дополнительной опорой и l/d<10 0,2

210dK

l =

При креплении оправки с дополнительной опорой и l/d>10 0,5

210dK

l =

.

Значения коэффициента Сs приведены в таблице 10.2.

Таблица 10.2 Тип

фрезы Дисковая фасонная

выпуклая Дисковая фасонная

вогнутая Дисковая

двуугловая Сs 0,0041 0,0033 0,0055

Скорость резания может быть подсчитана по формуле: 0,45

1 20,33 0,3 0,2 0,1 0,1

V

Z

C D K KVT t S B z

⋅ ⋅ ⋅=

⋅ ⋅ ⋅ ⋅, м/мин,

где Т – стойкость фрезы, мин; нормативное значение стойкости 120 мин.

z – количество зубьев фрезы (см. табл.10.1).

Для фасонной фрезы выпуклого профиля CV = 48, для фасонной фрезы с вогнутым

профилем и двуугловой фрезы CV = 40.

K3 – поправочный коэффициент, характеризующий группу обрабатываемого

материала, приведен в таблице 10.3.

Таблица 10.3 Обрабатываемый материал К3 Углеродистые конструкционные стали 1,0 Инструментальные углеродистые стали 0,7 Инструментальные легированные стали 0,6 Быстрорежущие стали 0,5


материала:

1 1,44

2160( )

KHB

= .

К5 – поправочный коэффициент, характеризующий схему закрепления фрезы и

отношение длины оправки фрезы l, мм к её диаметру d, мм:

при консольном закреплении фрезы ( )5 0,54

1,6Kld

= ;

при креплении на оправке с дополнительной опорой ( )5 0,44

2, 4Kld

= .

К6 – поправочный коэффициент, характеризующий угол при вершине угловой фрезы

28


β, град:

К6 = 0,00034·β1,87.

Для фрез фасонного профиля К6 = 1,0.

11. Фрезерование шпоночными фрезами из быстрорежущей стали

Шпоночные канавки могут быть сформированы шпоночными фрезами в соответствие

со следующими ГОСТ:

Фрезы шпоночные. Технические условия . ГОСТ 9140-78

Фрезы концевые и шпоночные с хвостовиком конусностью 7:24. Размеры . ГОСТ Р

50572-93

Фрезы шпоночные цельные твердосплавные. Технические условия . ГОСТ 16463-80

Фрезы шпоночные, оснащенные твердосплавными пластинами. Технические условия

. ГОСТ 6396-78

Для шпоночных пазов диаметр фрезы D выбирается равным ширине паза.

Рекомендации по режимам резания даны для двух схем фрезерования: за один проход при

фрезеровании на полную глубину паза и для работы за несколько рабочих ходов на станках с

маятниковой подачей.

Фрезерование паза быстрорежущими фрезами за один проход.

В зависимости от диаметра фрезы D (ширины паза) толщина снимаемого припуска t

(глубина паза) устанавливается по таблице 11.1.

Таблица 11.1 D, мм 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 t, мм 2,5 3 3,5 4 5 5 5,5 6 7 7,5 9 9 10 11 12 13

Вертикальная подача Sв при врезании фрезы на глубину паза определяется по

формуле:

1 2 3в 0,48

37,8 K K KSD⋅ ⋅ ⋅

= , мм/мин.

Продольная подача фрезы определяется по формуле:

1 2 3пр 0,63

172 K K KSD

⋅ ⋅ ⋅= , мм/мин.

Скорость резания V = 25·K1·K2·K3, м/мин.

Фрезерование паза быстрорежущими фрезами с маятниковой подачей.

Толщина снимаемого припуска на каждом проходе обычно устанавливается t = 0,2

мм.







29


Продольная подача 1 2 3 4пр 0,3

786 K K K KSD

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= , мм/мин.

Скорость резания V=16,5·D0,17.

Поправочные коэффициенты:

К1 – характеризует марку обрабатываемой стали: для углеродистых сталей К1 = 1,0;

для легированных сталей К1 = 0,8; для жаропрочных, жаростойких и нержавеющих сталей К1

= 0,5.

К2 – характеризует твердость обрабатываемой стали: 1 0,85

94( )

KHB

= .

К3 – характеризует наличие СОЖ: К3 = 1,0 при работе с СОЖ; К3 = 0,8 при работе без

СОЖ.

К4 – учитывает выбранную толщину снимаемого припуска (глубину паза) при работе

с маятниковой подачей:

4 0,33

0,6Kt

= .

12. Фрезерование дисковыми пилами, оснащенными зубчатыми сегментами из быстрорежущей стали ( ГОСТ 4047-82)

Для расчета параметров режима резания для дисковой отрезной пилы необходимо

знать её основные параметры: диаметр D, ширину B, количество зубьев z и шаг режущих

зубьев р.

При определении необходимого типоразмера пилы для выполнения конкретных

разрезных операций выбор ее параметров осуществляется в следующей последовательности.

Диаметр пилы предварительно определяется исходя их размера сечения разрезаемой

заготовки по формуле D = 4·t0,95, мм, где t – размер сечения заготовки: для круглого сечения t

равняется диаметру заготовки, для квадратного – стороне квадрата.

Окончательно диаметр пилы выбирается большим из стандартного ряда диаметров

пил по ГОСТ 4047 по таблице 12.1.

Таблица 12.1 Диаметр пилы D, мм 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 2000 Количество сегментов nc 14 14 18 18 20 24 30 36 36 44 Толщина пилы B, мм 5 5 6 6 6,5 7 8 9 12,5 14,5

Необходимый шаг зубьев пилы р предварительно определяется по формуле:

для обработки сталей и чугунов p = 0,81∙t0,64, мм;

для обработки цветных металлов p = 1,16∙t0,64.


30


Количество зубьев на сегменте zc предварительно подсчитывается по формуле: zc =

104,5/p, а затем принимается окончательно ближайшее значение из стандартного ряда

количества зубьев на сегменте zc = 4, 6 или 8.

Общее количество зубьев пилы подсчитывается как z=nc·zc, шт, где nc – количество

сегментов на пиле (таблица 12.1).

Окончательно шаг режущих зубьев пилы определяется как π nDpz⋅

= , мм.

При известных параметрах дисковой фрезы можно рассчитать рекомендуемый режим

резания.

Подача на зуб Sz определяется по формуле: 0,08 2

1 2s

sz X

C B p K KSt

⋅ ⋅ ⋅ ⋅= , мм/зуб.

Значение коэффициента Cs и показателя степени хs приведено в таблице 12.2.

Таблица 12.2

Конструкционные стали

Нержавеющие стали

Чугуны и медные сплавы

Алюминиевые сплавы

СS 0,12 0,14 0,22 0,15 xS 1,23 1,48 1,38 1,44


материала:

для конструкционной стали 1210KHB

= ,

для коррозионностойкой стали 1 0,65B

64,6σ

K = ,

для обработки чугуна 1230KHB

= ,

для обработки цветных металлов: К1 = 1,0.

К2 – характеризует количество зубьев в сегменте: при zc = 4, К2 = 1,3; при zc = 6, K2 =

1,0; при zc = 8, K2 = 0,8.

Скорость резания определяется по формуле:

3 40,2 0,1

V

V V V

qV n M

y x uz

C D K K KVT S t B z

⋅ ⋅ ⋅ ⋅=

⋅ ⋅ ⋅ ⋅, м/мин,

где Т – стойкость пилы, мин. Значения нормативной стойкости пил при обработке

различных материалов приведены в таблице 12.3.

Таблица 12.3 Нормативная стойкость дисковой фрезы Т, мин, при обработке:

31


конструкционных сталей

коррозионностойких сталей чугунов медных

сплавов алюминиевых

сплавов 1000 500 1000 1000 2000

Значения коэффициента СV и показателей приведены в таблице 12.4.

Таблица 12.4 Обрабатываемый материал CV qV yV xV uV Конструкционные стали Нержавеющие стали Серый чугун Ковкие и высокопрочные чугуны Алюминиевые сплавы Медные сплавы

95 72 58 133 1920 200

0,25 0,25 0,20 0,25 0,35 0,25

0,2 0,2 0,4 0,2 0,2 0,2

0,3 0,3 0,5 0,3 0,3 0,3

0,2 0,2 0,2 0,2 0,1 0,2

К3 – характеризует твердость обрабатываемого материала:

для конструкционных сталей 3 1,36

1410KHB

= ,

для серого чугуна 3 1,27

993KHB

= ,

для коррозионностойких сталей и цветных металлов К3 = 1,0.

К4 – характеризует состояние обрабатываемой поверхности: при работе по корке по

сталям К4 = 0,8; по чугунам К4 = 0,7; по цветным металлам К4 = 0,9; при работе без корки К4

= 1,0.

КМ – характеризует марку обрабатываемого материала и приведен в таблице 12.5.

Таблица 12.5 Обрабатываемый материал КМ Углеродистые стали Хромистые, хромоникелевые, хромованадиевые стали Прочие среднелегированные стали, углеродистые инструментальные стали Легированные инструментальные стали Быстрорежущие стали Чугуны Коррозионностойкие стали - 20Х13 - 12Х18Н10Т - 12Х21М5Т Цветные металлы

1,0 0,8 0,7 0,6 0,5 1,0 1,3 1,0 0,85 1,0

13. Фрезерование концевыми радиусными фрезами из быстрорежущей стали для фасонного фрезерования (ГОСТ 9305-93) )

Приводимые рекомендации позволяют определить приближенные, наиболее

вероятные параметры режима резания для обработки на станке с ЧПУ пространственно –


32


сложных фасонных поверхностей на деталях из углеродистых и легированных сталей

быстрорежущими коническими радиусными фрезами с закругленной вершиной.

Обработанная поверхность образуется в результате последовательных проходов

фрезы в соответствии с заданной программой по криволинейной траектории при смещении

фрезы после каждого прохода в поперечном направлении на величину периодической

подачи Sп. При этом между канавками от прохода фрезы образуется криволинейный

гребешок высотой Н.

Периодическая подача на ход фрезы Sп может быть подсчитана по формуле: 0,56 0,47

1п 0,1

3,5( / )

r H KSR r⋅ ⋅

= , мм.

где r – радиус сферической части при вершине фрезы, мм;

Н – задаваемая высота остаточных гребешков, мм;

R – радиус кривизны обрабатываемой поверхности, мм;

К1 – поправочный коэффициент, характеризующий форму обрабатываемой

поверхности:

для выпуклой формы К1 = 1,0;

для вогнутой формы K1 = 0,6·(R/r)0,1.

Подача на зуб фрезы Sz может быть подсчитана по формуле: 0,9

2 3 4 50,6 1,12

п

0,036z

r K K K KSS t

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅=

⋅, мм/зуб,

где t – толщина снимаемого припуска, мм.

К2 – поправочный коэффициент, характеризующий твердость обрабатываемой стали:

65,12 )(10275HB

K =

К3 – поправочный коэффициент, характеризующий допуск выполняемого размера δ,

мм: 1,78

3 16,5 δK = ⋅ . К4 – поправочный коэффициент, характеризующий величину угла наклона

обрабатываемой поверхности в направлении подачи λ, град (угол между осью фрезы и

обрабатываемой поверхностью): K4 = 0,06·λ0,62.

К5 – поправочный коэффициент, характеризующий величину угла наклона

обрабатываемой поверхности в направлении, перпендикулярном направлению подачи ω,

град: K5 = 0,001ω1,54

33


В случае обработки криволинейных поверхностей с радиусом кривизны менее 15 мм

значение подачи следует уменьшать на 30%.

В любом случае вычисленное значение подачи должно находиться в пределах от 0,02

мм/зуб до 0,15 мм/зуб.

Скорость резания V можно определить по формуле: 0,4

6 7 8 90,07

10

z

r K K K KVS

⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅= , м/мин.

К6 – поправочный коэффициент, характеризующий группу обрабатываемой стали: для

углеродистых сталей К6 = 1,0; для среднелегированных сталей К6 = 0,9; для

высоколегированных сталей К6 = 0,75.


материала:

24,171045HB

K = .

К8 – поправочный коэффициент, характеризующий принятую стойкость Т, мин

фрезы:

34,088,5

TK = ; нормативный период стойкости фрез составляет 180 мин.

К9 – поправочный коэффициент, характеризующий форму обрабатываемой

поверхности: К9 = 1,0 для плавных криволинейных поверхностей с углом наклона до 30°; К9

= 0,85 для сложных криволинейных поверхностей с углами наклона более 30°.

34


Список литературы

1. Б.Д. Даниленко. Некоторые вопросы нормирования режимов резания//Инженерное

образование №6, 2004.

2. Общемашиностроительные нормативы режимов резания: Справочник: В 2-х

томах.:Т.1/А.Д. Локтев и др. – М.: Машиностроение, 1991. –640с.

3. Режимы резания металлов: Справочник/Ю.В. Барановский и др. –М:.НИИТавтопром,

1995.–456 с.

4. Прогрессивные режущие инструменты и режимы резания металлов: Справочник / В.И.

Баранчиков и др.: Под общ. ред. В.И. Баранчикова.–Машиностроение, 1990.–400с.

5. Общемашиностроительные нормативы режимов резания для обработки концевыми

фрезами на станках с ЧПУ. –М:. НИИМАШ. 1980.–71с.

6. Справочник технолога машиностроителя: Справочник: В 2-х томах: / Под ред. А. М.

Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова и др. Изд. 5-е. перераб. и доп. –М.:

Машиностроение, Т. 2. 2001.–944 с.

ВВЕДЕНИЕ 2 2 -91)mt2.bmstu.ru/files/frez.pdf · 2014-02-10 · Сталь 0,002 0,620 0,403...

Documents

Transcript of ВВЕДЕНИЕ 2 2 -91)mt2.bmstu.ru/files/frez.pdf · 2014-02-10 · Сталь 0,002 0,620 0,403...