146508 (Фрезеровка), страница 2

Осевая составляющая силы резания для фрез с винтовыми зубьями находится из соотношения

,

где — угол наклона винтовой канавки.

Для приближенных расчетов иногда пользуются значениями дав­ления р, под которым принято понимать силу резания, приходя­щуюся на единицу поперечного се­чения площади срезаемого слоя. Давление зависит не только от механических свойств обрабатывае­мого материала, но и от наиболь­шей толщины стружки. Для более тонких стружек давление при про­чих равных условиях увеличивается и уменьшается для стружек боль­шей толщины.

Зная крутящий момент фрезы и частоту ее вращения, можно определить мощность

,

В целях обеспечения эффек­тивной мощности на шпинделе не­обходимо, чтобы электродвигатель станка обладал большей мощностью, так как часть ее расходуется на трение в подшипниках, зубча­тых передачах, направляющих и др.

Потери на трение характери­зуются коэффициентом полезного действия станка . Для фрезерных станков общего назначения . Таким образом, на полезную работу, т.е. на работу фрезерования расходуется 75—85 % мощности электродвигателя.

Для определения эффективной мощности , которую можно использовать на резание, следует мощность электродвигателя умножить на КПД станка, т. е.

.

Для расчета потребной мощности электродвигателя станка по эффективной мощности необходимо эффективную мощность разделить на КПД станка, т. е.

.

Равномерность фрезерования. Площадь поперечного сечения стружки при фре­зеровании непостоянна. Она изменяется от значения, близкого к нулю, до некото­рого максимума. Соответственно этому в таких же пределах меняется сила резании. Это, в свою очередь, вызывает неравномерность нагрузки, проявляющуюся в виде вибраций и толчков. Такие явления в процессе фрезерования разрушают режущие лезвия инструмента, способны расстроить станок и снизить срок его службы Осо­бенно резкие колебания силы резания наблюдаются при работе, прямозубыми фре­зами Значительно более равномерным являются фрезерование фрезами с винтовыми зубьями. В особых условиях фрезерование такими фрезами можно вести с постоян­ной площадью суммарного сечения среза, т. е. при отсутствии колебаний силы ре­зания. Такое фрезерование называется равномерным.

Условие равномерного фрезерования фрезами со спиральными зубьями можно кратко выразить так: для равномерного фрезерования ширина фрезерования В должна быть равна осевому шагу фрезы или кратна ему (в целых числах). Это вы­ражается формулой

,

где K = 1, 2, 3 и т.д.; — угол наклона винтового зуба фрезы. При угле = 20° ctg =2,75; при = 40° ctg =1,1; при = 30° ctg =1,73; при = 45° ctg =1. Для заготовок различной ширины условие равномерного фрезе­рования не всегда может быть выполнено В этих обстоятельствах, если принять К = 2 или К = 3, неравномерность становится относительно небольшой — изме­нения силы резания не превышают 20%, что допустимо.

КАЧЕСТВО ФРЕЗЕРНОЙ ОБРАБОТКИ

Требования к точности фрезерной обработки.

Качество машины или другой продукции — важнейший показа­тель не только для оценки самого изделия, но и работы машино­строительного завода. Под качеством продукции понимают сово­купность (сумму) взаимосвязанных свойств, определяющих ее пригодность для использования по назначению. Повышение ка­чества выпускаемой продукции имеет огромное значение. Увели­чивается эффективность общественного производства, улучшается использование материальных ресурсов, лучше удовлетворяются потребности общества, людей в продукции народного хозяйства.

Показатели качества и надежности выпускаемой продукции являются сейчас важнейшими характеристиками работы пред­приятий. Ведется специальный учет качества, принимаются все возможные меры для повышения качества изделий, в том числе поощрение рабочих.

Для гарантии определенного качества изделий и стимулирова­ния производства изделий высокого качества в нашей стране вве­дена государственная аттестация качества продукции. Если по­казатели качества какого-либо изделия превышают, требования, установленные стандартами для данного вида продукции, и соот­ветствуют высшим показателям качества, достигнутым в отече­ственной и зарубежной промышленности, такой продукции при­сваивают государственный Знак качества. Изделия, отмеченные государственным Знаком качества, пользуются повышенным спро­сом в нашей стране и за рубежом. Каждый рабочий, инженер, техник должен изыскивать и использовать все резервы повыше­ния качества работы на своем заводе, в цехе, на участке и рабо­чем месте.

Важнейшим показателем качества машиностроительной про­дукции, от которого зависят многие эксплуатационные характе­ристики машин, является точность изделий. Точностью изделия в машиностроении называют степень его соответствия заранее установленному образцу. Когда же говорят о точности детали, то обычно под точностью понимают степень соответствия реальной детали, полученной механической обработкой заготовки, по от­ношению к детали, заданной чертежом и техническими условиями на изготовление, т. е. соответствие формы, размеров, взаимного расположения обработанных поверхностей, шероховатости поверх­ности обработанной детали требованиям чертежа.

Следовательно, точность — понятие комплексное, включающее всестороннюю оценку соответствия реальной детали по отношению к заданной, в том числе оценку шероховатости поверхности.

При работе на металлорежущих станках применяют следующие методы достижения заданной точности:

1. обработку по разметке или с использованием пробных проходов путем последовательного приближения к заданной форме и размерам; после каждого прохода инструмента контролируют полученные размеры и решают, какой еще припуск необходимо снять; точность в этом случае зависит от квалификации рабочего;

2. обработку методом автоматического получения размеров, когда инструмент предварительно настраивается на нужный раз­мер, а затем обрабатывает заготовки в неизменном положении; в этом случае, точность зависит от квалификации наладчика и спо­соба настройки;

3. автоматическую обработку на копировальных станках и станках с числовым программным управлением (ЧПУ), где точ­ность зависит от точности действия системы управления.

Но какой бы станок или способ обработки не применяли, не­сколько деталей, даже обработанных на одном и том же станке одним и тем же инструментом, будут немного отличаться друг от друга. Это объясняется появлением неизбежных погрешностей обработки, которые служат мерой точности обработанной детали.

Фрезерование — один из основных способов обработки материалов резанием. Фрезами обрабатывают плоские и криволиней­ные поверхности, разнообразные пазы, канавки, шлицы, зубья шестерен, резьбы и многое другое. Почти любая деталь современ­ной машины проходит несколько фрезерных операций.

Наиболее часто на фрезерных станках обрабатывают корпус­ные и плоскостные детали. Несмотря на огромное разнообразие форм и размеров, общим для всех этих деталей являются значи­тельные по размерам плоские обрабатываемые поверхности. При фрезеровании плоских поверхностей требуется, прежде всего, обес­печить правильную форму поверхности, которая оговаривается на чертеже в виде допускаемых отклонений от плоскостности (не­плоскостность) и прямолинейности (непрямолинейность),

ФРЕЗЕРНЫЕ СТАНКИ И ИХ ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Основные сведения о фрезерных станках.

Металлорежущие станки отечественного производства в зависимости от вида обработки разделяются на девять групп. В свою очередь, каждая группа делится на девять подгрупп, представляющих станки по их типам. Фрезерные станки отно­сятся к шестой группе.

Наиболее распространенными типами фрезерных станков являются горизон­тальные, универсальные и вертикальные.

Горизонтальные консольно-фрезерные станки имеют горизонтально расположенный, не меняю­щий своего места шпиндель. Стол может переме­шаться перпендикулярно к оси шпинделя в гори­зонтальном и вертикальном направлениях и вдоль оси, параллельной ей.

Универсальные консольно-фрезерные станки отличаются от горизонтальных тем, что имеют стол, который может поворачиваться на требуемый угол.

Вертикальные консольно-фрезерные станки имеют вертикально расположенный шпиндель, перемещающийся вертикально и в некоторых моделях поворачивающийся. Стол может переме­щаться в горизонтальном направлении перпенди­кулярно к оси шпинделя и в вертикальном на­правлении.

Широкоуниверсальные консольно-фрезерные станки в отличие от универсальных имеют помимо основного горизонтального шпинделя приставную головку со шпинделем, поворачивающимся вокруг вертикальной и горизонтальной осей.

Бесконсольно-фрезерные станки имеют шпин­дель, расположенный вертикально и перемещаю­щийся в этом направлении. Стол перемещается только в продольном и поперечном направле­ниях.

Продольно-фрезерные станки располагают сто­лом, который может перемещаться только в про­дольном направлении по направляющим поверх­ностям станины. Вертикальные и поперечные пе­ремещения получают шпиндельные бабки и шпин­дели. Станки могут иметь, до двух вертикальных и до двух горизонтальных шпинделей при одно- и двухстоечном исполнениях.

Объемно-фрезерные станки по принципу дей­ствия делятся на станки прямого и следящею копирования, осуществляемого путем ощупывания модели копировальным пальнем, а также на стан­ки программного управления, работающие одновременно и непрерывно по трем взаимно перпендикулярным координатам.