Файл: Вульф А.М. Резание металлов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 219

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Таблица 44

Формулы для определения окружной силы и эффективной мощности 1

Об р а б а т ы ­

ва е м ый

мг т а л л

Н а и м е н о в а н и е

О к р у ж н а я сила Рг

ф р е з

в кгс

Цилиндриче­

С р / 0 . 8 6 Д и 0 . 7 2 д - 0 . 8 6

ские и концевые

 

Э ф ф е к т и в н а я м о щ н о с т ь Ne в к В т

CN\0-5t°'S6nB X

X S 0 , 7 2 D 0 , 1 4 2

 

Торцевые

 

С / 0 . 9 5 ^ 1 , 1 ^ . 8 ^ - 1 , 1

C A T I O - ^ W ^ X

 

 

-

xzso,&D-0,i

 

 

 

 

 

 

 

 

Сталь,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чугун

Дисковые,

про­

 

 

 

 

CNlO~5tOMnBx

 

 

ковкий,

резные

и отрез­

Cy0.86B z s 0,72.D-0,86

 

X S 0 , 7 2 D 0 , 1 4 2

 

бронза

ные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угловые

 

C p , 0 , 8 6 5 2 s 0 , 7 2 D - 0 , 8 6

CN\0-*tu-nBX

 

 

 

 

 

 

 

 

X 2 S 0 , 7 2 D 0 , 1 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фасонные

по­

 

 

 

 

CNW-5t°-mnBx

 

 

 

лукруглые — вы­

C / ' 8 6 & s ° - 7 2 D - ° ' 8 6

 

 

 

 

X s 0 2 , 7 2 D 0 , 1 4 2

 

 

пуклые

и вогну­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Цилиндриче­

C N < ° ' 8 3 B Z S ° - 6 5 D - 0 ' 8 3

CNlO-5t°'S3nBx

 

 

 

 

X 2 S 0 . 6 5 D 0 , 1 7

 

 

ские и концевые

p

2

 

 

 

 

 

 

Чурун

Торцевые

 

c j 0 , 9 g l , 1 4 2 s 0 , 7 2 D - 0 , 1 4

C N \ Q - 5 t ° \ B l M X

серый

 

P

Z

 

 

 

X z s ° - 7 2 D - ° ' 1 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дисковые,

про­

C/^Bzs0/5D-°'S3

 

 

CN\Q-5t°'83nzX

 

 

 

резные

и отрез­

 

 

 

X S 0 , 6 5 D 0 , 1 7 S

 

 

ные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

З н а ч е н и я к о э ф ф и ц и е н т о в Ср и CV

 

 

 

 

 

 

С т а л ь

Ч у г у н

Б р о н з а

Ч у г у н

 

 

 

 

к о в к и й

с е р ы й

 

 

 

 

 

 

 

 

Н а и м е н о в а н и е ф р е з

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C p

CN

C p

CN

C p -

CN

C p

CN

Цилиндрические и

концевые

68,2

3,5

30

1,54

22,6

1,155

30

1,54

Торцевые

 

 

 

82,4

4,22

50

2,57

37,5

1,93

50

2,57

Дисковые, прорезные и отрез­

68,3

3,5

30

1,54

22,5

1,155

30

1,54

ные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Угловые

 

 

 

38,9

2,0

 

 

 

 

 

 

Фасонные

полукруглые —

47,0

2,42

 

 

 

 

 

 

выпуклые

и вогнутые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 О к р у ж н а я с и л а и м о щ н о с т и д а н ы с у ч е т о м з а т у п л е н и я ф р е з .

13*

387


Они

полностью

соответствуют

выведенным

уравнениям

(258)

и (262).

 

 

 

 

 

 

 

 

На основании уравнений (258), (260), (262) можно сделать

следующие выводы.

 

 

 

 

 

 

 

1.

Затрачиваемая

фрезой

мощность,

как

и сила

резания,

прямо

пропорциональна ширине

фрезерования

В.

 

 

2.

Подача sz влияет на Рг

и Ne

в меньшей степени, чем глубина

фрезерования t. По данным

отдельных исследований,

10-кратное

увеличение t при прочих равных условиях

требует увеличения Ne

в пять — семь раз, в то время как подобное

же

увеличение

мощ­

ности

происходит

при

20-кратном увеличении

sz.

 

 

Всухую

И 1,5

V\\\•-

\

V 1

«и «о §

ts J V А

) j

1

wepaj 5:

S§

\> J

1 2 J * 5

6 7

8 9

10 11

Я'маспа

 

 

 

 

Рис. 236. Влияние СОЖ на расход мощности при фрезерова­

нии стали

 

 

 

3. При постоянной скорости резания

v сила

Рг

уменьшается

с увеличением диаметра фрезы D,

так как при этом

уменьшается

толщина среза, а следовательно, и площадь среза. Но потребляе­ мая станком мощность при постоянном числе оборотов инстру­ мента п несколько увеличивается, поскольку.возрастает скорость резания v.

4. С увеличением числа зубьев фрезы г сила резания и мощ­ ность возрастают, так как пропорционально увеличиваются число зубьев в контакте с обрабатываемым материалом и подача sM (в минуту) при постоянной подаче на зуб s2.

5. Смазка при фрезеровании снижает силы резания и потреб­ ляемую станком мощность. Как показано на рис. 236, соответ­ ствующий эффект зависит от вида смазочно-охлаждающей жид­ кости; например, осерненное минеральное масло снижает мощ­ ность станка на 35%, в то время как чистое минеральное масло лишь на 20%. Характер фрезерования существенно влияет на

388



потребляемую мощность. При попутном фрезеровании (кривая /) требуется меньшая мощность в сравнении с обычно принятым встречным фрезерованием (кривая 2).

6. Сила резания и мощность заметно снижаются с увеличением переднего угла у. Надо подчеркнуть, что при встречном фрезе­ ровании, где режущая кромка зуба, врезаясь в обрабатываемый металл, снимает стружку, начиная с нулевой толщины, большое значение имеет острота режущей кромки. Замечено, что при ра­ боте затупленным инструментом сила резания и мощность повы­ шались до 40% по сравнению с работой вновь отточенной фрезой.

7. Как указывалось выше, сила

резания

Рг увеличивается

или уменьшается с увеличением угла

наклона винтовой режущей

кромки

со. Это связано с изменением

истинного

переднего угла у

и силы

трения между стружкой и зубьями инструмента.

Для определения сил резания и мощности при работе фасон­ ными фрезами можно пользоваться формулами [17] или прибли­ женными поправочными коэффициентами. Если принять за еди­ ницу силы резания и мощность при работе цилиндрической фрезы, то при прочих равных условиях Pz и Ne у полукруглой, выпук­ лой или вогнутой фрезы составят около 80%, а для угловой — 70% от соответствующих величин у цилиндрической фрезы.

86. ИЗМЕРЕНИЕ СИЛ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

Методы измерения сил резания, применяемые при точении, пригодны и для случая фрезерования. Большое развитие полу­

чили

электрические динамометры, построенные

на различ­

ных

принципах

(емкостном, индукционном,

тензометриче-

ском

и др.).

 

 

На рис. 237 показана одна из конструкций емкостного дина­ мометра для определения крутящего момента при фрезеровании. С диском 1, прикрепленным к конусу оправки, соединены уголки 2. На некотором расстоянии от диска ] на утолщенную часть оправки жестко насажена втулка 6 с диском 4. К последнему прикреплены уголки 3, изолированные от диска 4 эбонитовыми втулками 5.

Под влиянием крутящего момента оправка скручивается. Деформация ее вызывает изменение расстояния б между угол­ ками 2 и 3, т. е. изменение емкости образованного ими конден­ сатора, которое с помощью высокочастотного устройства преоб­ разуется в изменение силы тока.

Свысокочастотным устройством динамометр соединяется

двумя проводами, один

из которых прикрепляется к

станку,

а значит, и к уголкам 2,

а другой — через скользящий

контакт

(на схеме не указан) и изолированное от остальных частей динамо­ метра кольцо 7к уголкам 3. Поворачивая с помощью поводка 8

392


и винтов 9 диск 4, можно легко и точно изменять расстояние между уголками 2 и 3, т. е. изменять по желанию чувствитель­ ность динамометра, зависящую не от абсолютного, а от относи­ тельного изменения емкости при деформации оправки.

На рис. 238, а показана современная конструкция тензометрического динамометра (ВНИИ) для измерения крутящего момента при фрезеровании, а на рис. 238, б — двухкомпонентный динамо­ метрический столик (конструкции ВНИИ), с помощью которого можно измерить две составляющие силы резания при фрезеро­ вании.

Г л а в а XV I

РЕЖИМЫ РЕЗАНИЯ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

87.КРИТЕРИЙ ЗАТУПЛЕНИЯ И СТОЙКОСТЬ ФРЕЗ

Многочисленные исследования процесса фрезерования, выпол­ ненные за последние годы в СССР, дали ряд интересных решений по повышению производительности фрезерного инструмента. Они показывают, что проблема эффективности процесса должна ре­ шаться конкретно с учетом специфических особенностей обрабаты­ ваемых и инструментальных материалов.

Одной из исходных величин при определении наивыгодней­ шего режима резания является, как известно, критерий затупле­ ния. На практике при испытании фрез, как и резцов, иногда принимают за признак затупления повышение расходуемой мощности на 10—15% в .сравнении с нормальной. Этот критерий

прост и удобен в производственных условиях,

но далеко не точен

и не показателен, так как он не определяет ни места, ни

харак­

тера износа фрезы; кроме того, для некоторых

типов фрез

(напри­

мер, фасонных) допустима слишком малая степень затупления, чтобы это могло отразиться на потребляемой станком мощности. Более того, с постепенным углублением лунки на передней по­ верхности зуба фрезы необходимая мощность нередко уменьшается,

и только по мере дальнейшего износа задней грани

инструмента

и выкрашивания режущей кромки будет наблюдаться

повышение

расходуемой энергии. Поэтому при исследовании процесса резания

в качестве критерия затупления режущего инструмента прини­ мается определенная величина фаски износа по задней поверх­ ности зуба h3.

Величины допустимого износа h3

в зависимости от типа фрезы

и характера обработки колеблются

в пределах 0,15—2,00 мм.

Однако на практике при фрезеровании с высокой скоростью я«г 150 м/мин трудно обрабатываемых сталей, склонных к боль­ шому упругому последействию (например, стали 45Г17ЮЗ), наблюдалось любопытное явление: сохранение режущей способ­

ности

лезвия зуба

фрезы,

оснащенного твердым

сплавом

ТТ10К8 (Б), хотя фаска износа на задней грани зуба

достигала

значений

h я« 3-^4

мм. В этом случае при наличии

ровного

износа

и

достаточной

остроты

режущей кромки, обеспечивающих

необходимую чистоту обработанной поверхности, можно допу­ стить повышенный критерий затупления.

394