Barbashov_Frezernoe_delo (1021054), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Образующееся в зоне резания тепло оказывает большое влияние на весь процесс резания и связанные с ним явления (наростообрззование, износ инструмента и др.). Поэтому в теории резания металлов тепловым явлениям при резании металлов уделяется большое внимание. Шероховатость обработанной поверхности. Проблема улучшения качества выпускаемой продукции наряду с непрерывным повышением производительности труда является важнейшей в машиностроении.
При оценке качества готовой детали учитывают следующие основные показатели: точность размера, точность геометрической формы и шероховатость поверхности. Шероховатость обработанной поверхности зависит от следующих факторов: правильного выбора геометрических параметров (углов заточки) инструмента и прежде всего переднего угла. углов в плане, правильного выбора подачи, скорости резания, а также применения соответствующих смазывающеохлюкдающих жидкостей. Для получения высокого класса чистоты поверхности необходимо также, чтобы передняя и задние поверхности инструмента были тщательно доведены (обработка алмазными кругами или пастой карбида бора).
205 Вибрации при резании металлов. В процессе резания металлов при определенных условиях возникают вибрации (колебания). Появление вибраций во многих случаях является основной причиной, ограничивающей возможность повышения режимов резания и производительности труда. Вибрации при резании металлов вредно отражаются на стойности инструмента. Даже слабые вибрации препятствуют достижению высокого класса чистоты обработанных поверхностей. При прочих равных условиях возможность возникновения вибраций при обработке чугуна значительно меньше, чем при обработке стали.
Вибрации можно устранить или уменьшить путем применения инструмента с малыми задними и большими передними углами, а также выбором соответствующих скоростей резания и условий охлаждения, при которых снижается интенсивность колебаний. Для устранения или уменьшения вибраций применяют специальные устройства— виброгасители. $57. Геометрические параметры режущей части фрезы Углы заточки фрез определяют по аналогии с углами резца (см. Рис. 6). Эти углы измеряются в различных пло- скостях сечения зуба (рис. 245). Главный передний угол 1— угол между касательной к передней по- верхности и осевой плоскостью, изме- ряемый в плоскости, перпендикулярной к главной режущей кромке и проходя- щей через данную ее точку.
У цилиндрических фрез из быстро- Режу)цих сталей (рис. 245, а) главный передний угол выбирают в пределах 5 —: 25', у торцовых твердосплавных фрез (рис. 245. б) — в пределах — 10' —: + 10'. Иногда передние углы задают в пло- скости, нормальной н оси фрезы, так называемый поперечный передний угол т'. Существуют формулы перехо- да от угла 1' к углу 1: 1ят == (пт'. сове для цилиндричесиих фрез, 1нт = 1йт'. з)п р + 1нв.
соха для торцовых фрез. Главный задний угол ее— угол между касательной к задней по- верхности в рассматриваемой точне главной режущей кромки и касательной к окружности вращения данной точки, 206 измеряемый в плоскости, нормальной к оси фрезы и проходящей через данную точку главной режущей нромки. Иногда задний угол задают в нормальном сечении к главной режущей кромке— задний Угол ноРмальный се„. Они связаны между собой соотношениями: (па = 1на„соне для цилиндрических фрез, 1з й о! пт для торцовых фрез.
Главный задний угол п у фрез выбирают в пределах 10 — 25'. Угол наклона главной режущей 24$ а) еенение еааа ноееноннноо аноекатью м Геометричесние параметры режущей части фрезы кромки 1 — угол между главной режущей кромкой и проекцией ее на осевую плоскость, проходящую через вершину угла между главной н вспомогательной режущими кромками, измеряемый в продольной плоскости, проходящей через данную точку режущей кромки. У цилиндрических, концевых и дисковых фрее угол ), равен углу наклона винтового зуба, т. е.
)=е. Угол 1 влияет на прочность н стойность зуба фрезы. Его выбирают в пределах от 0 до 15'. Главный угол в плане угловой кромки ~> — угол между проекцией главной режущей кромки на осевую плоскость, проходящую через рассматриваемую точку кромки, и торцовой плоскостью. Главный угол в плане обычно выбирают в пределах 45 — 60'. Малые значения угла 7 =10-30 требуют от станка повышенной жесткости и виброустойчивостн. Вспомогательный угол в плане 7, — угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на осевую плоскость, проходящей через рассматриваемую точку кромки, и торцовой плоскостью. Он служит для уменьшения трения вспомогательной режущей кромки об обработанную поверхность и выбирается для торцовых фрее в пределах 1 —: 10'.
Главный угол в плане переходной кромки 7о — угол между проекцией переходной кромки на осевую плоскость, проходящей через рассматриваемую точку и торцовой плоскостью. Элементы среааемого слоя прк тпчекнн Его выбирают в пределах 15 —:30'. Значения геометрических параметров для различных фрез и условий обработки приведены в справочниках по режимам фрезерования, в справочниках технолога или фрезеровщика.
$56. Элементы срезвемого своа Точенне. Рассмотрим сначала толщину и ширину среза при точении, а затем толщину и ширину среза при фрезеровании. Толщина среза а и ширина среза Ь при точении (рис, 246) представляют собой не толщину и ширину уже срезанной стружки, а номинальные размеры до ее образования. Срезанная стружка после ее отделения (деформирования) будет по толщине больше толщины среза (поперечная усадив). Толщина среза а — расстояние между двумя последовательными положениями главной режущей кромки резца (за один оборот заготовки). Ширина среза Ь вЂ” длина контакта режущих кромок инструмента с обрабатываемой заготовкой. Из прямоугольного треугольника ВЕС следует.
что з=5з(п7. Рассматривая треугольник ()КС, можно установить, что Ь=— и!пг Площадь поперечного сечения среза АВС() будет Р=аЬ=1.8. Цилиндрическое фрезерованне. Рассмотрим сначала случай фрезероваиия прямозубой цилиндрической фрезой. Толщина среза при фрезерованви— расстояние между двумя последовательными положениями линии контакта соответственных точек режущих кромок двух соседних зубьев фрезы с обрабатываемой заготовкой (рис. 247). Из рис. 247 видно, что толщина среза меняется от нуля до максимального значения.
Центральный угол соответствующий длине дуги контакта с обрабатываемой заготовкой, называется углом контакта. Угол 7 можно определить из прямоугольного треугольника ОЕВс 0 з ' ж совр = — = ! — —. (46) 0' 2 Если принять дугу СВ за отрезок прямой треугольника АСВ. то толщину 207 или а=-з, з|п —, 2 ' (47) Тогда будет ф АВ 4 -ВС 208 среза для т (половины угла контакта) 2 можно определить как АС = АВ з)п —" 2 1 — соьт но яп — = 2 2 Подставляя вместо соз т его выражение из формулы (46), получим / Г яп — = у —. 2 У Р' средняя толщина среза а=з, сйп т =з, г4/ —.
(48) ./ Г *У О. При фрезеровании толщина среза а=з ° з!пт. Ширина среза Ь при фрезеровании — суммарная длина контакта режущих кромок фрезы с обрабатываемой заготовкой. Она равна произведению длины контакта одного зуба фрезы с обрабатываемой заготовкой В на число зубьев фрезы, находящихся в контакте с обрабатываемой заготовкой т', т. е. Ь = В ° х'. Прн точении, как известно.
ь= (49) Очевидно, что 2'= т — т, 2 (50) где м — угол контакта фрезы с обрабатываемой заготовкой, выраженный в радианах. Справедлива формула совр = ! — —. 'Р (51) Из формул (46) и (51) следует, что т = 2~/ —. (52) Подставляя значение т', вычисленное по формуле (52), в формулу (50), по- лучим (53) Умножая обе части последнего равенства на ширину фрезерования„получим выражение для ширины среза Ь при цилиндрическом фрезеровании, т.
е. Вх' = — 1г/ —. Вз ° / ! кт/ О. (54) Элементы срезаемого слоя при фрезерова- вии цилиндрической прямозубой фрезой Торцовое фрезероваине. Изложенное ниже относится к так называемому симметричному фрезерованию (рис. 248), но может быть принято и для несимметричного фрезерования. Получим выражение средней толщины среза. Непосредственно из рис. 248 следует, что ООс=ЕС=РВ= =з . Отрезок ВЬ на радиусе, соответствующем углу —, примем за сред- Ф 4 нюю толщину среза при ширине фрезероэания 1, т. е. ВР=а. Принимая приближенно треугольник Н)В за прямоугольный, получим: ВР = гВ сох 4, т.е.
Ф 4 ' (55) Подсчеты величины средней толщины среза по формуле (55) показывают, что при отношении ширины фрезерования к диаметру фрезы Щ) от 0,1 до 0,6 можно считать, что толщина среза практически не изменяется, так как для этих отношений соз — ~- = 1 и. следова- 4 тельно„ а=а,; при — = 08 0 а = 0,9з,; при — = 0,9 з = 0,85з . 1 У.
Приняв приближенно и треугольник АВС за прямоугольный. можно напи- сать (57) — ) 1 l I (бб) 1" 10 Р в 7 6 5 15 Элементы срезаемого слоя при торцовом фрезеровакии Так как АВ 4, -ВС=— 2 4 ' Ф 21 соз — = —, 4 0'Ф тогда формула (55) примет вид 21 а = з ° —.
ЭФ 05Р с 025 0,20 и ц 015 , 012 В 007 0,06 064 005 Р04 006 006070 012 015 420 025060 040 РД5 Павааа ма вуР К,, ммдув' Зависимость толщины среза от подачи ка зуб Так как з!и†= — то величину— Ф 2 Е> ° 2 можно представить в виде 2 =(0) Ф 1 Ф где )4Ф вЂ” коэффициент, зависящий от величины отношения.
Из формул (56) и (57) получим окончательное выражение для средней толщины среза: 1 — 1сФ а=з, ~ — ) . (58) На рис. 240 приведена зависимость средней толщины среза от подачи на 1 зуб для различных отношений —. Ширниу среза Ь = Вз' определяют так же, как и при цилиндрическом фрезе ровании. Так как Ф л. Ф х =т — = — „- —, 2 л 2' Ь = Вх' = Вл Ф (60) л 2" По формуле (60) построен график (рис. 250) зависимости от Вх' для различных отношений — . 0 ' Подставляя в формулу (60) вместо — его значение. вычисленное по Ф 2 формуле (57), получим щб Вх' = — ( — ), (б!) 1 В 4 5 6 76910 15 20 ЮР 405060 Рг— Зависимость ширины среза Вз' от— 0 На основе проведенного анализа можно считать установленным, что злементы срезаемого слоя (а н Вг) прн Фрезерованни определяются так же, как и прн точении. Параметром, аналогичным глубине фрезерования 1 при цилиндрическом фрезерованнп, прн торцовом фрезеровании является ширина фрезерования, т.
е. она наряду с другими параметрамн оказывает влияние на толщину среза. б $9. Поперечиое сечение и объем с(зезеемого своя Площадь поперечного сечен н я среза при фрезерованни, как и прн точении, равна произведению средней толщины среза на ширину, т. е. Е = а.Вг'. (62) Подставляя вместо а его выражение по Формуле (48), а вместо Вг' — его значение по формуле (54), получим для случая цилиндрического Фрезерования - Г( Вгз/Г *р' 0' . р' в (63) ив Подставив значения а и Вг', по формулам (58) и (61) получим Формулу площади поперечного сечения для торцового фрезерования: (~ )' (' Ви (1 )"( В1',.* Эта формула справедлива для всех видов фрезеровання.
В качестве примера рассмотрим случай так называемого несимметричного фрезерования (рис. 251). когда ось фрезы смещена относительно оси симметрии обрабатываемой заготовки. Нетрудно убедиться, что при симметричном фрезеровании (для одних и тех же значений ширины фрезерования ( и диаметра фрезы О) угол контанта фрезы с обрабатываемой заготовкой будет меньше. чем при несимметричном фрезеровании. В самом деле, при симметричном фрезеровании угол контанта ф~ опирается на хорду АВ =СО=С а при несимметричном угол контакта фз опирается на хорду СЕ. Треугольник СОŠ— прямоугольный.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
