ваемой детали, когда в контакте ее с обрабатываемой деталью находится число зубьев, равное
|
|
,ф |
2 arcsin ~ |
|
|
|
1 г = |
= |
збо |
• |
( 2 4 5 ) |
|
|
|
z |
|
|
На рис. 232 показана диаграмма изменения |
ц в зависимости |
от величины |
для фрез |
с числом зубьев |
z = |
10. Нетрудно до- |
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
0,1 |
|
|
0,2 |
0,3 |
0> |
0,5 |
0,6 |
0.8 |
к |
Рис. 231. Коэффициент неравномер- |
Рис. 232. |
Изменение |
коэффициента не- |
ности |
при торцевом фрезеровании |
|
|
|
равномерности |
|
|
|
гадаться, что резкое уменьшение коэффициента |
неравномер |
ности fx происходит |
тогда, |
когда, |
согласно |
уравнению (245), |
|
|
|
t |
|
COSI |
tz360 |
\ |
|
|
|
|
(246) |
|
|
D |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где iz |
—• наибольшее число зубьев фрезы, находящихся под струж- |
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кои |
при данном отношении |
. |
|
зубьев z = |
|
|
|
iz = |
|
Например, для |
фрезы |
с |
числом |
10 |
при |
3 |
получим |
t |
. / |
3 |
360 |
\ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Л Q |
|
|
|
|
|
|
Следовательно, |
если глубина |
фрезерования |
t = |
80 |
мм, |
то |
при 1г = 3 желательно иметь фрезу с D = |
100 мм. |
|
|
и тем |
Добиваясь уменьшения |
коэффициента неравномерности |
самым обеспечивая^ спокойную работу станка и инструмента, можно значительно поднять их производительность и улучшить качество обработанной поверхности.
ПЛОЩАДЬ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ СРЕЗА ПРИ ЗУБОФРЕЗЕРОВАНИИ
Сложнее обстоит с расчетом площади среза, снимаемого •зубьями червячной фрезы. Здесь, помимо вращения и подачи фрезы, происходит также вращение изделия, причем каждый зуб фрезы снимает стружку, различную по величине и сложную
по форме. Учитывая малый размер отдельных стружек, целе сообразно рассчитывать среднее значение площади среза, снимае мого всеми одновременно работающими зубьями фрезы, по из вестному нам методу
|
|
|
|
|
/ с |
р |
= |
- ^ м м 2 , |
|
|
(247) |
где |
W — объем |
|
снимаемого |
металла |
|
в см3 /мин; |
v — скорость |
резания |
в м/мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пусть |
DH — наружный |
|
диаметр |
нарезаемого |
колеса |
в мм; |
DB |
— внутренний диаметр нарезаемого колеса в мм; zn3n — число |
зубьев нарезаемого колеса; |
b — длина |
зуба нарезаемого |
колеса |
в |
мм; йф — диаметр фрезы |
в |
мм; /гф |
— число оборотов |
фрезы |
в |
1 мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примем объем всех впадин нарезаемого колеса W0 |
равным |
половине |
объема |
всего зубчатого венца. |
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
m - |
( " D |
h - * D b ) & |
C M 3 . |
, 2 |
4 о , |
|
|
|
|
|
W ° ~ |
|
4-2.1000 |
|
|
|
|
( 2 4 8 > |
|
Этот объем металла снимается за время обработки всего ко |
леса |
Т мин, причем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т = ± , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
snH |
|
|
|
|
|
где s— подача фрезы за один оборот |
изделия; я и |
— число обо |
ротов изделия |
в |
1 мин. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда |
объем |
металла, снимаемого в 1 |
мин, |
|
|
|
|
|
|
|
W - -Zo. - |
|
( я Р н ~ я |
Р в ) b |
s / V |
|
(249) |
|
|
|
|
|
Г |
~ |
4-2-10006 |
|
|
|
Разделив уравнение (249) на скорость резания, получим сред нюю площадь среза
|
W |
( к Р н - з г Р 2 ) б * у 1 0 0 0 м м г _ |
' С Р |
v |
4-2-10006яйф Пф |
По сокращении |
имеем |
|
Так как ^~ — \ - , где k — число |
заходов фрезы, то |
|
|
{Dl-DB)sk |
|
Подставив |
в уравнение |
(251), |
|
А , |
= m (2 И З Д + |
2), D B = m |
(гизд — 2,32), |
где т— модуль нарезаемого колеса |
(в мм), получим |
|
стГ(8,642ИЗД— |
1,4) sk |
|
/ср — |
|
|
Примем |
|
|
8,64ги з д '—1.4 |
1, |
|
82 изд |
|
|
|
тогда |
|
|
w?sk |
|
(252) |
M M 2 . |
Как видим, средний (мгновенный) размер площади среза, снимаемого червячной фрезой, зависит от модуля нарезаемого колеса, диаметра фрезы, числа ее заходов и подачи фрезы на один оборот изделия.
Пример. При фрезеровании |
двухзаходной |
червячной фрезой йф = 100 мм |
зубчатого колеса т = 8 с подачей |
s = |
3 мм/об |
получим |
f |
— 8 |
2 ' 3 ' 2 |
_ |
384 |
= |
3,84 мм2 . |
' С Р |
~ |
100 |
~ |
100 |
|
|
84.СИЛЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ
Силы резания при фрезеровании достигают весьма больших значений, и требуются значительные мощности при эксплуата ции фрезерных, особенно многошпиндельных станков. Эти силы нетрудно определить, если известно удельное давление резания р , т. е. давление, отнесенное к 1 мм2 площади среза. При фрезеро вании, как и при точении, р — величина переменная, которая также зависит для данного обрабатываемого материала от раз мера снимаемой стружки и других параметров. Но здесь расчет усложняется вследствие непрерывного изменения в процессе ре зания толщины снимаемой стружки, что вызывает непрерывное изменение и нагрузки инструмента.
Согласно экспериментальным данным, зависимость между удельной силой резания р и размерами среза при фрезеровании такая же, как и для других видов обработки
где С р — коэффициент резания — постоянная величина, завися щая от обрабатываемого материала; а — мгновенная толщина среза в мм; В — ширина среза в мм; и. и X — показатели степени, зависящие от обрабатываемого материала.
По опытным данным ряда исследователей, значение показателя степени р, близко к нулю: р, = 0,008-^0,037.
Следовательно, в |
целях |
упрощения |
уравнения |
(253) можно |
без особой погрешности принять Вч = |
1, и тогда |
|
|
|
р = - ^ - . |
|
(254) |
Здесь для одной |
и той |
же стружки |
величина а |
переменная, |
и, следовательно, р будет также изменяться от минимума до
максимума. |
Поэтому было предложено определять значение р |
в зависимости от срединной толщины среза |
а с р , |
соответствующей |
углу контакта |
- у ; в этом случае уравнение |
(254) |
будет |
иметь вид |
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
р = |
= _ £ Е £ 1 кгс/мм2 , |
|
|
(255) |
так как а с р |
= |
s2 sin - у |
="sz |
|
|
|
По данным отечественных исследований, в табл. 43 |
приводятся |
значения Ср для различных материалов. Значения С р |
и Я, даны |
для случая |
работы фрез |
с передним углом |
у = |
10-И5°, причем |
не учтено влияние угла наклона зуба фрезы со. Между тем опыт показывает, что с увеличением угла со (при 7 = 0) несколько возрастает нагрузка, так как усиливается трение между зубьями инструмента и стружкой.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 43 |
|
|
Значения |
С р |
и К в формуле |
(255) |
|
|
|
|
|
|
|
Ц и л и н д р и ч е с к а я |
Т о р ц е в а я ф р е з а |
|
|
|
|
|
ф р е з а |
|
|
О б р а б а т ы в а е м ы й м а т е р и а л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
Я |
S |
к |
= |
Сталь |
конструкционная а в |
= |
|
140 |
0,28 |
170 |
0,28 |
40 кгс/мм2 |
|
|
|
|
|
|
= |
Сталь |
конструкционная |
ов |
= |
210 |
0,28 |
250 |
0,28 |
75 кгс/мм2 |
|
|
|
|
|
|
|
Сталь |
жаропрочная ЭИ787 |
а в |
= |
— |
— |
280 |
0,35 |
=115 кгс/мм2
Титановый |
сплав |
— |
— |
154 |
0,37 |
Чугун |
сервый НВ 190 |
95 |
0,34 |
130 |
0,28 |
Бронза |
НВ |
80 |
40 |
0,40 |
70 |
0,34 |
Латунь |
|
|
37 |
0,55 |
— |
— |
Электрон |
|
11 |
0,60 |
— |
— |
|
|
|
|
1 |
|
|
