Контрольная работа по "Процессы и операции формообразования"

Угол наклона ω винтовой режущей кромки служит для увеличения плавности работы фрезы и для создания направления сходящей стружки. Обычно угол наклона режущей кромки ω назначают в пределах 10-55° в зависимости от типа фрез.

Геометрия торцовой фрезы

На рис. 34, а и б показаны геометрические элементы торцовой фрезы. На рабочей части этой фрезы различают две режущие кромки: главную на цилиндрической поверхности фрезы и вспомогательную на торцовой поверхности фрезы.

Элементы зуба главной режущей кромки, относящиеся к цилиндрической поверхности фрезы (рис. 34, а), подобны элементам цилиндрической фрезы (см. рис. 32) передняя поверхность 1, задняя поверхность 4, ленточка 3, затылочная поверхность (спинка) 5, винтовая режущая кромка 2, задний угол α, поперечный передний угол γ1, задний нормальный угол αn, передний угол γ, угол наклона ω винтовой режущей кромки.  
Элементы зуба вспомогательной режущей кромки, относящиеся к торцовой поверхности фрезы, показаны на рис. 34, б. Здесь передним углом служит угол наклона ω винтовой режущей кромки, который в торцовых фрезах называют продольным передним углом. Задний угол на вспомогательной режущей кромке а1 показан в сечении ББ. Угол α1 называют обычно торцовым задним углом.  
В торцовых фрезах главная режущая кромка не образует с вспомогательной кромкой прямого угла. Обычно главная режущая кромка сошлифована на угол φ (фи), называемый главным углом в плане, или главным углом в плане угловой кромки. Для обычных случаев фрезерования главный угол в плане φ принимают равным 45—60°.  
Для уменьшения трения зуба по обработанной поверхности вспомогательная режущая кромка сошлифована на угол φ1 называемый вспомогательным углом в плане.  
Угол φ1 оказывает большое влияние на чистоту обработанной поверхности. С уменьшением угла φ1чистота обработанной поверхности улучшается.  
Схема зуба торцовой фрезы показана на рис. 34, в, где, кроме углов φ и φ1 показан еще угол φ0, называемый главным углом в плане переходной кромки. Переходная кромка шириной f0 делается для сглаживания острого угла, получающегося при сопряжений главной и вспомогательной режущей кромок, что увеличивает срок работы фрезы без переточки.  
Значения углов γ, α, ω, φ, φ1 и φ0 приведены в справочниках фрезеровщика.

 

 

Расчет

Дано: материал – сталь

 

Длина=380 мм,

Ширина=70мм,

Высота=30 мм, припуск = 1,5 мм

Шероховатость =20

Найти: Подобрать инструмент, по нормативам рассчитать режим резания

К элементам режима резания при фрезеровании относятся:

- глубина резания;

- скорость резания;

- подача;

- ширина фрезерования.

Выбираем вертикально-фрезерный станок с повышенной точностью  6М12П с размерами рабочего стола 320х1250, где

6 - фрезерный станок (номер группы по классификации ЭНИМС)

Т – серия (поколение) станка (Б, К, Н, М, Р, Т)

1 – номер подгруппы (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) по классификации ЭНИМС (1 - вертикально-фрезерный)

2 – исполнение станка - типоразмер (2 - размер рабочего  стола - 320 х 1250)

П – повышенная точность станка

Выбор марки режущей части. Для фрезерования конструкционной стали при непрерывном резании выбираем твердый сплав Т15К6.

Выбор геометрических параметров режущей части торцовой фрезы. По табл. 3,1 для фрезерования стали с σb больше 80 кГ/мм2 твердосплавной торцовой фрезой устанавливаем: φ = 60°; φ0 = 30°; φ1 = 5°; αn = 15°; α1 = 15°; γ = - 10°; λ = 12°. 

Таблица 3.1

Геометрические параметры режущей части торцовых фрез с пластинками из твердого сплава

Примечание. Малые углы в плане φ = 15 - 30° следует применять, при обработке на жестких станках для черновых проходов с малыми глубинами резания или чистовых проходов с невысокими требованиями чистоты и точности к обработанной поверхности. 
Выбор ширины и глубины фрезерования. Ширина фрезерования В дана и составляет 70 мм; глубина резания t задана размерами заготовки и равна 1,5 мм. Чистота поверхности   5 (т.к. шероховатость= 20мк) позволяет выполнить обработку за один проход.  
Диаметр фрезы. По табл.3.2 выбираем торцовую фрезу диаметром 100 мм. Торцовая фреза диаметром 100 мм, оснащенная твердым сплавом, имеет 8 зубьев. 

 

 

 

 

 

Таблица 3.2

Рекомендуемые диаметры торцовых фрез

 
Подача. По табл. 3.3 выбираем подачу. Для чистового фрезерования стали с σb больше 60 кГ/мм2торцовой фрезой с пластинами твердого сплава Т15К6 с главным углом в плане φ=60° при симметричной схеме фрезерования, а на станке мощностью 5 — 10 квт принимаем подачу sзу6 =0,09 мм/зуб. 

Таблица 3.3

Рекомендуемые подачи при обработке плоскостей торцовыми фрезами с пластинками из твердого сплава

 
Период стойкости фрезы. По табл. 3.4 устанавливаем для твердосплавной торцовой фрезы диаметром 100 мм при обработке стали период стойкости 180 мин. 

Таблица 3.4

Средние периоды стойкости фрез T в минутах

 
Скорость резания. Для выбора скорости резания пользуются нормативами. В качестве примера приведена в табл. 3.5 карта режимов резания при обработке конструкционной стали σb = 75 кГ/мм2 торцовыми твердосплавными фрезами, взятая из «Общемашиностроительных нормативов режимов резания и времени для технического нормирования работ на фрезерных станках». 

Таблица 3.5

Режимы резания торцовыми фрезами с пластинами Т15К6

Сталь конструкционная углеродистая и легированная хромистая и хромоникелевая с σb = 75 кГ/мм2

 
1. По табл. 3,5 определяем скорость резания, число оборотов фрезы и минутную подачу. Для фрезерования стали с σb = 80 кГ/мм2 при t = 2,9 мм и sz = 0,09 мм/зуб твердосплавной фрезой D = 100 мм с числом зубьев z = 8 при периоде стойкости 180 мин. по таблице получим: v = 330 м/мин; n = 1050 об/мин и s = 730 мм/мин.  
2. По той же табл. 3.5 определяем поправочный коэффициент в зависимости от механических свойств заготовки. Для стали с σb = 80 кГ/мм2 коэффициент равен 0,89; тогда с учетом поправочного коэффициента υ = 330 · 0,89 = 294 м/мин; n = 1050 X 0,89 = 1050 об/мин; s = 730 · 0,89 = 645 мм/мин.  
3. Корректируем выбранный режим резания по паспортным данным станка, выбрав ближайшие меньшие значения n и s. Устанавливаем n = 1000 об/мин и s = 630 мм/мин.  
После корректировки определяем фактические скорость резания и подачу фрезы:

Sзуб = s : (z · n) = 630 : (8 · 1000) = 0,08 мм/зуб.

 

Список литературы

 

1. Армарего И.Дж.А., Браун P.Х. Обработка металлов резанием. Пер. с англ. В.А. Пастунова. – М.: Машиностроение, 1977. – 325 с.

2. Аршинов В.А., Алексеев Г.А. Pезание металлов и режущий инструмент. Изд. 3-е, перераб. и доп. Учебник для машиностр.техникумов. – М.: Машиностроение, 1975. – 440 с.

3. Справочник по технологии резания металлов. В2-х кн. Кн.1 Pед.нем.изд.: Г.Шпур, Т.Штаферле; Пер. с нем.В.Ф.Колотенкова и др.: Под ред.Ю.М.Соломенцева. – М.: Машиностроение, 1985. – 616 с.

4. Грановский Г.И., Грановский В.Г. Pезание металлов: Учебник для машиностр. и приборостр. спец.вузов. – М.: Высш.шк., 1985. – 304 с.

5. Справочник технолога-машиностроителя [Текст]. В двух томах, под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1985, т. 2 – 496 с., ил.

6.  Металлорежущие станки: Учебник для нач. проф. образования / Б.И. Черпаков, Т.А. Альперович. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 368 с.

7. Кащук В. А., Верещагин А. Б. Справочник шлифовщика. – М.: Машиностроение, 1988. – 480 с., ил.

8. Лоскутов В. В. Шлифование металлов. 4-е изд. переработанное. Москва – Свердловск, Машгиз, 1962. – 280 с., ил.

9. Маслов В. Н. Теория шлифования материалов. М.: «Машиностроение», 1974, 320 с.