Мощность резания не должна превышать эффективную мощность главного привода станка Nе<Nэ (, где Nдв - мощность двигателя, h - кпд станка). Если условие не выполняется и Nе>Nэ, снижают частоту вращения.
4.9. Основное время То, мин,рассчитывают по формуле ,
где L – длина рабочего хода инструмента, мм;
Длина рабочего хода, мм, равна L=l+l1+l2,
где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;
l1 и l2 – величины врезания и перебега инструмента, мм (см. приложение 4).
Таблица 32
Подачи при черновом фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и
дисковыми фрезами с пластинами из твердого сплава
Мощность станка, кВт
Сталь
Чугун и медные сплавы
Подача на зуб фрезы sz, мм, при твердом сплаве
Т15К6
Т5К10
ВК6
ВК8
5 – 10
Св. 10
0,09 – 0,18
0,12 – 0,18
0,12 – 0,18
0,16 – 0,24
0,14 – 0,24
0,18 – 0,28
0,20 – 0,29
0,25 – 0,38
Примечания: 1. Приведенные значения подач для цилиндрических фрез действительны при ширине фрезерования В ≤ 30 мм; при В > 30 мм табличные значения подач следует уменьшать на 30 %.
2. Приведенные значения подач для дисковых фрез действительны при фрезеровании плоскостей и уступов; при фрезеровании пазов табличные значения подач следует уменьшать в 2 раза.
3. При фрезеровании с приведенными в таблице подачами достигается параметр шероховатости поверхности Rа = 0,8 ÷ 1,6 мкм.
Таблица 33
Подачи при черновом фрезеровании торцовыми, цилиндрическими и
дисковыми фрезами из быстрорежущей стали
Мощность станка или фрезерной головки, кВт
Жесткость системы заготовка - приспособление
Фрезы
Торцовые и дисковые
Цилиндрические
Подача на один зуб sz, мм, при обработке
Конструкционной стали
чугуна и медных сплавов
Конструкционной стали
чугуна и медных сплавов
Фрезы с крупным зубом и фрезы со вставными ножами
Св. 10
Повышенная
Средняя
Пониженная
0,20 – 0,30
0,15 – 0,25
0,10 – 0,15
0,40 – 0,60
0,30 – 0,50
0,20 – 0,30
0,40 – 0,60
0,30 – 0,40
0,20 – 0,30
0,60 – 0,80
0,40 – 0,60
0,25 – 0,40
5 – 10
Повышенная
Средняя
Пониженная
0,12 – 0,20
0,08 – 0,15
0,06 – 0,10
0,30 – 0,50
0,20 – 0,40
0,15 – 0,25
0,25 – 0,40
0,12 – 0,20
0,10 – 0,15
0,30 – 0,50
0,20 – 0,30
0,12 – 0,20
До 5
Средняя
Пониженная
0,06 – 0,07
0,04 – 0,06
0,15 – 0,30
0,10 – 0,20
0,08 – 0,12
0,06 – 0,10
0,10 – 0,18
0,08 – 0,15
Фрезы с мелким зубом
5 – 10
Повышенная
Средняя
Пониженная
0,08 – 0,12
0,06 – 0,10
0,04 – 0,08
0,20 – 0,35
0,15 – 0,30
0,10 – 0,20
0,10 – 0,15
0,06 – 0,10
0,06 – 0,08
0,12 – 0,20
0,10 – 0,15
0,08 – 0,12
До 5
Средняя
Пониженная
0,04 – 0,06
0,03 – 0,05
0,12 – 0,20
0,08 – 0,15
0,05 – 0,08
0,03 – 0,06
0,06 – 0,12
0,05 – 0,10
Примечания: 1. Большие значения подач брать для меньшей глубины и ширины фрезерования, меньшие – для больших значений глубины и ширины.
2. При фрезеровании жаропрочной и коррозионно-стойкой стали подачи брать те же, что и для конструкционной стали, но не выше 0,3 мм/зуб.
Таблица 34
Подачи при фрезеровании стальных заготовок различными фрезами из быстрорежущей стали
Диаметр фрезы
D, мм
Фрезы
Подача на зуб sz, мм, при глубине фрезерования t, мм
Концевые
0,08-0,05
0,06-0,05
-
-
-
-
-
-
-
0,10-0,06
0,07-0,04
0,12-0,07
0,16-0,10
0,09-0,05
0,12-0,07
0,08-0,04
0,10-0,05
Угловые и фасонные
0,08-0,04
0,07-0,05
0,06-0,04
Концевые
Угловые и фасонные
Прорезные
0,20-0,12
0,09-0,05
0,009-0,005
0,14-0,08
0,07-0,05
0,007-0,003
0,12-0,07
0,06-0,03
0,01-0,07
0,08-0,05
0,06-0,03
-
Концевые
Угловые и фасонные
Прорезные
0,25–0,15
0,10-0,06
0,010-0,006
0,15-0,10
0,08-0,05
0,008-0,004
0,13-0,08
0,07-0,04
0,012-0,008
0,10-0,07
0,06-0,03
0,012-0,008
Угловые и фасонные
Прорезные
Отрезные
0,10-0,06
0,013-0,08
-
0,08-0,05
0,010-0,005
-
0,07-0,04
0,015-0,01
0,025-0,015
0,06-0,04
0,015-0,01
0,022-0,012
0,05-0,03
0,015-0,01
0,02-0,01
Угловые и фасонные
Прорезные
Отрезные
0,12-0,08
0,10-0,06
0,015-0,005
-
0,09-0,05
0,025-0,01
0,03-0,015
0,07-0,05
0,022-0,01
0,027-0,012
0,06-0,04
0,02-0,01
0,025-0,01
0,06-0,03
0,017-0,008
0,022-0,01
0,015-0,007
0,02-0,01
-
Угловые и фасонные
Отрезные
0,12-0,08
0,12-0,05
0,11-0,05
0,03-0,02
0,10-0,05
0,28-0,016
0,09-0,04
0,027-0,015
0,08-0,04
0,023-0,015
0,07-0,03
0,022-0,012
0,05-0,03
0,023-0,013
-
-
Отрезные
0,03-0,025
0,03-0,02
0,03-0,02
0,025-0,02
0,025-0,02
0,025-0,015
150 - 200
-
-
-
-
0,03-0,02
0,028-0,016
0,02-0,01
Примечания. 1. При фрезеровании чугуна, медных и алюминиевых сплавов подачи могут быть увеличены на 30 – 40 %.
2. Приведены подачи для фасонных фрез с выпуклым плавно очерченным профилем; для таких же фрез с резко очерченным или вогнутым профилем подачи должны быть уменьшены на 40 %.
3. Подачи для прорезных и отрезных фрез с мелким зубом установлены при глубине фрезерования до 5 мм, с крупным зубом – при глубине св. 5 мм.
Таблица 35
Подачи при фрезеровании твердосплавными концевыми фрезами
плоскостей и уступов стальных заготовок
Черновое фрезерование
Вид
Твердосплавных элементов
Диаметр фрезы
D, мм
Подача на один зуб фрезы sz, мм, при глубине фрезерования t, мм
Примечания: 1. При черновом фрезеровании чугуна подачи, приведенные для чернового фрезерования стали, могут быть увеличены на 30 – 40 %; при чистовом фрезеровании чугуна сохраняется величина подачи, рекомендованная для чистового фрезерования стали.
2. Верхние пределы подач при черновом фрезеровании применять при малой ширине фрезерования на станках высокой жесткости, нижние пределы – при большой ширине фрезерования на станках недостаточной жесткости.
3. При работе с подачами для чистового фрезерования достигается параметр шероховатости Rа 0,8 ÷ 1,6 мкм.
Таблица 36
Подачи при фрезеровании стальных заготовок шпоночными фрезами из
быстрорежущей стали
Диаметр
Фрезы D, мм
Фрезерование на шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей при глубине фрезерования на один двойной ход, составляющий часть глубины шпоночного паза
Фрезерование на вертикально-фрезерных станках за один проход
Осевое врезание на глубину шпоночного паза
Продольное движение при фрезеровании шпоночного паза
Глубина фрезерования t, мм
Подача на один зуб sz, мм
0,3
0,10
0,12
0,16
0,18
0,006
0,007
0,008
0,009
0,020
0,022
0,024
0,026
0,4
0,25
0,28
0,31
0,38
0,010
0,011
0,011
0,012
0,028
0,030
0,032
0,036
0,5
0,45
0,50
0,55
0,65
0,014
0,015
0,016
0,016
0,037
0,037
0,038
0,038
Примечание. Подачи даны для конструкционной стали с σ;в ≤ 750 МПа; при обработке сталей более высокой прочности подачи снижают на 20-40%.
Таблица 37
Значения коэффициента Сv и показателей степени в формуле скорости резания при фрезеровании
Фрезы
Материал режущей части
Операция
Параметры срезаемого слоя, мм
Коэффициент и показатели степени в формуле скорости резания
Коэффициент и показатели степени в формуле скорости резания
В
t
sz
Сv
q
x
y
u
p
m
Концевые
Р6М5*1
Фрезерование плоскостей и уступов
-
-
-
185,5
0,45
0,3
0,2
0,1
0,1
0,33
Прорезные и отрезные
Р6М5*1
Прорезание пазов и отрезание
-
-
-
0,25
0,3
0,2
0,2
0,1
0,2
*1 Без охлаждения.
*2 С охлаждением.
Примечание. Скорость резания для торцовых фрез, рассчитанная по табличным данным, действительна при главном угле в плане φ;=60˚. При других величинах этого угла значения скорости следует умножать на коэффициенты: при φ; = 15˚ - на 1,6; при φ; = 30˚ - на 1,25; при φ; =45˚
на 1,1; при φ;=75˚ - на 0,93; при φ;=90˚ - на 0,87.
Таблица 38
Средние значения периода стойкости Т фрез
Фрезы
Стойкость Т, мин, при диаметре фрезы, мм
Торцовые
-
Цилиндрические со вставными ножами и цельные с крупным зубом
-
-
Цилиндрические цельные с мелким зубом
-
-
Дисковые
-
-
Концевые
-
Прорезные и отрезные
-
-
Фасонные и угловые
-
-
Таблица 39
Значения коэффициента Ср и показателей степени в формуле окружной силы Рz при фрезеровании
Обработка жаропрочной стали 12Х18Н9Т в состоянии поставки, НВ 141
Торцовые
Твердый сплав
0,92
0,78
1,0
1,15
Концевые
Быстрорежущая сталь
0,75
0,6
1,0
0,86
Обработка серого чугуна, НВ 190
Торцовые
Твердый сплав
Быстрорежущая сталь
54,5
0,9
0,9
0,74
0,72
1,0
1,14
1,0
1,14
Цилиндрические
Твердый сплав
Быстрорежущая сталь
0,9
0,83
0,8
0,65
1,0
1,0
0,9
0,83
Дисковые, концевые, прорезные и отрезные
Быстрорежущая сталь
0,83
0,65
1,0
0,83
Обработка ковкого чугуна, НВ 150
Торцовые
Твердый сплав
Быстрорежущая сталь
1,0
0,95
0,75
0,8
1,1
1,1
1,3
1,1
0,2
Цилиндрические, дисковые, концевые, прорезные и отрезные
Быстрорежущая сталь
0,86
0,72
1,0
0,86
Обработка гетерогенных медных сплавов средней твердости, НВ 100-140
Цилиндрические, дисковые, концевые, прорезные и отрезные
Быстрорежущая сталь
22,6
0,86
0,72
1,0
0,86
Примечания. 1. Окружную силу Рz при фрезеровании алюминиевых сплавов рассчитывать, как для стали, с введением коэффициента 0,25.
2. Окружная сила Рz, рассчитанная по табличным данным, соответствует работе фрезой без затупления. При затуплении фрезы до допускаемой величины износа сила возрастает: при обработке мягкой стали (σ;в < 600 МПа) в 1,75 – 1,9 раза; во всех остальных случаях – в 1,2 – 1,4 раза.
Таблица 40
Относительные значения составляющих силы резания при
фрезеровании
Фрезерование
Ру: Рz
Рх: Рz
Фрезы цилиндрические, дисковые, концевые*1, угловые и фасонные
Встречное (против подачи)
Попутное (в направлении подачи)
*1 Фрезы, работающие по схеме цилиндрического фрезерования, когда торцовые зубья в резании не участвуют.
*2 Фрезы, работающие по схеме торцового фрезерования.
Примечание. Изменение составляющих Ру и Рх при торцовом фрезеровании в зависимости от главного угла в плане φ; см. в табл. 23.
Таблица 41
Подачи, мм/об, при чистовом фрезеровании плоскостей и уступов
торцовыми, дисковыми и цилиндрическими фрезами
Параметр
шероховатости поверхности Rа, мкм
Торцовые и дисковые фрезы со вставными
ножами
Цилиндрические фрезы из быстрорежущей стали при диаметре фрезы D, мм, в зависимости от
обрабатываемого материала
из твердого сплава
из быстрорежущей стали
Конструкционная углеродистая и легированная сталь
Чугун, медные и алюминиевые сплавы
40-75
90-130
150-200
40-75
90-130
150-200
6,3
3,2
1,6
0,8
0,4
-
0,5 - 1,0
0,4 – 0,6
0,2 – 0,3
0,15
1,2 – 2,7
0,5 – 1,2
0,23 – 0,5
-
-
-
1,0–2,7
0,6-1,5
-
-
-
1,7-3,8
1,0-2,1
-
-
-
2,3-5,0
1,3-2,8
-
-
-
1,0-2,3
0,6-1,3
-
-
-
1,4-3,0
0,8-1,7
-
-
-
1,9-3,7
1,1-2,1
-
-
5. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ ПРИ РЕЗЬБОНАРЕЗАНИИ
Нарезание резьбы производят: наружной – резьбовыми резцами, круглыми плашками, резьбовыми головками и гребенчатыми и дисковыми фрезами; внутренней – резьбовыми резцами, метчиками и гребенчатыми фрезами.
5.1. Глубина резания t, мм, и подача s, мм/об. При нарезании резьбы резцами различают продольную подачу s, равную шагу резьбы Р, и поперечную, определяющую глубину резания t, равную высоте резьбового профиля, при нарезании резьбы за один рабочий ход или части высоты профиля, соответствующей числу рабочих ходов i, необходимых для образования резьбы. Если шаг резьбы Р≤2,5 мм, поперечная подача имеет радиальное направление sр, и образование резьбы происходит по профильной схеме. Если шаг резьбы Р>2,5 мм, черновые ходы выполняют по генераторной схеме с поперечной подачей sб, параллельной боковой стороне резьбового профиля оставляя припуск е на чистовые рабочие ходы, срезаемые по профильной схеме. Число рабочих ходов выбирают по табл. 42, 44.
Величины подач sz на один резец при вихревом нарезании резцами во вращающихся головках приведены в табл. 45; на один зуб гребенчатой фрезы – в табл. 46; а на один зуб дисковой фрезы – в примечании к этой таблице. Метчики, плашки, и резьбовые головки работают с самоотдачей.
5.2. Скорость резания vp, м/мин, при нарезании крепежной резьбы резцами с пластинами из твердого сплава
;
при нарезании крепежной и трапецеидальной резьб резцами из быстрорежущей стали
;
при вихревом нарезании метрической и трапецеидальной резьб твердосплавными резцами во вращающихся головках
.
Значения коэффициента Сv и показателей степени приведены в табл. 48.
Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,
Кv = Кмv Киv Ксv,
где Кмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (см. табл. 1, 3, 7, 8);
Киv – коэффициент, учитывающий материал режущей части инструмента (см. табл. 4);
Ксv – коэффициент, учитывающий способ нарезания резьбы (принимают равным 1,0, если резьба нарезается черновым и чистовым резцами, и 0,75, если резьба нарезается одним чистовым резцом).
При нарезании резьбы с ограниченным выходом резца (в упор) и необходимости при этом ручного отвода резца скорость резания, м/мин, уменьшают, рассчитывая ее по формуле
,
где D – номинальный диаметр резьбы, мм;
ƒ; – ширина выточки для выхода резца. мм;
Р – шаг нарезаемой резьбы, мм;
τ; - время на отвод резца и переключение станка на обратный ход, равное 0,01 – 0,04 мин.
Скорость резания, м/мин, при нарезании метрической резьбы метчиками, круглыми плашками и резьбовыми головками
,
при нарезании резьбовыми гребенчатыми фрезами
.
Значения коэффициента Сv, показателей степени и средние значения периода стойкости Т для различных инструментов приведены в табл. 48.
Данные о стойкости для ряда инструментов ориентировочные, так как в этих случаях скорость резания не рассчитывают, а устанавливают, имея в виду, что качественная резьба при нарезании ее плашками может быть получена при скорости v ≤ 4 м/мин, а винторезными головками – при скорости v ≤ 14 ÷ 16 м/мин. Наиболее производительное и экономичное нарезание резьбы метчиками и гребенчатыми резьбовыми фрезами достигается при максимальных скоростях резания, допускаемых быстроходностью оборудования и мощностью его привода.
Общий поправочный коэффициент
Кv = Кмv Киv Ктv,
где коэффициенты Кмv и Киv, учитывающие обрабатываемый и инструментальный материалы для резьбовых резцов, приведены в табл. 3 и 4, а для метчиков, плашек, резьбовых головок и резьбовых гребенчатых фрез в табл. 43, так же как и коэффициент Ктv, учитывающий точность нарезаемой резьбы.
5.3. Частоту вращения n, об/мин,рассчитывают по формуле
об/мин,
где vp – скорость резания, м/мин;
D – диаметр фрезы или заготовки, мм.
После расчета частоты вращения принимают ее ближайшее меньшее значение по паспорту станка (приложение 3). Затем уточняют скорость резания по принятому значению nпр.
м/мин
5.4. Силовые зависимости. Тангенциальная составляющая силы резания, Н, при нарезании резьбы резцами
,
- крутящий момент, Н·м, при нарезании резьбы метчиками, резьбовыми головками
Мкр = 10См Dq Ру Кр ,
где Р – шаг резьбы, мм;
i – число рабочих ходов, устанавливаемое из табл. 42, 44;
D – номинальный диаметр резьбы, мм.
Коэффициенты Ср и См и показатели степени приведены в табл. 47. Поправочный коэффициент Кр = Кмр, учитывающий качество обрабатываемого материала, определяют для резцов по табл. 11, для других инструментов – по табл. 43.
5.5. Мощность N, кВт, при нарезании резьбы:
- резцами
,
- метчиками, плашками и резьбовыми головками
,
При вихревом нарезании резьбы за один проход вращающейся головки с z резцами мощность резания, кВт, определяют по формулам:
- для треугольной резьбы
;
- для трапецеидальной резьбы
.
При нарезании резьбы за несколько проходов, а также при нарезании нестандартной резьбы рассчитанную мощность следует умножать на отношение фактической высоты профиля, срезаемого за один проход, к высоте резьбы по ГОСТу.
5.6. Основное время То, мин,рассчитывают по формулам
- при нарезании резьбы резцом
,
где L – длина рабочего хода инструмента, мм;
i – число проходов инструмента;
nвсп – частота вращения шпинделя при вспомогательных ходах, об/мин;
Длина рабочего хода, мм, равна L=l+l1+l2,
где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;
l1 и l2 – величины врезания и перебега инструмента, мм (см. приложение 4);
- при нарезании резьбы резцов на станках с автоматическим циклом
;
- при нарезании резьбы машинными метчиками и плашками
;
где Lвсп – длина вспомогательного хода инструмента.
- при нарезании резьбы самооткрывающимися головками
;
- при фрезеровании резьбы резьбовой гребенчатой фрезой
где L=1,2πD и sм=nпрzsz, D – диаметр фрезы, мм; z – число зубьев фрезы; sz – подача на зуб фрезы, мм/зуб, nпр – частота вращения фрезы, об/мин.
- при фрезеровании резьбы дисковой фрезой
где nд – частота вращения детали, , об/мин;
z – число зубьев фрезы;
sz – подача на зуб фрезы, мм/зуб;
nпр – частота вращения фрезы, об/мин;
d2 – диаметр детали, мм.
Таблица 42
Число рабочих ходов при нарезании метрической и трапецеидальной резьб по стали резьбовыми резцами с пластинами из твердого сплава Т15К6 и по чугуну – с пластинами из твердого сплава ВК6
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при которых тело находится под действием заданной системы сил...
Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...
Логические цифровые микросхемы Более сложные элементы цифровой схемотехники (триггеры, мультиплексоры, декодеры и т.д.) не имеют...
Закон Гука при растяжении и сжатии
Напряжения и деформации при растяжении и сжатии связаны между собой зависимостью, которая называется законом Гука, по имени установившего этот закон английского физика Роберта Гука в 1678 году...
Реформы П.А.Столыпина Сегодня уже никто не сомневается в том, что экономическая политика П...
Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...
.
, где Nдв - мощность двигателя, h - кпд станка). Если условие не выполняется и Nе>Nэ, снижают частоту вращения.
,
;
;
.
,
,
об/мин,
м/мин
,
,
,
;
.
,
;
;
;
, об/мин;
