Barbashov_Frezernoe_delo (1021054), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Гипотеиуза СЕ всегда больше катета СО=АВ. Позтому угол иь опи- 210 нри икиннитричнрн авииерирании Сопоставление схем симметричного н несимметричного торцового Фрезеровання рающийся на хорду АВ, будет во столько раз меньше угла фи, опирающегося на хорду СЕ.
во сколько раз АВ меньше СЕ, т. е.— = — . Это означает, что ф Ав ф~ СЕ ' число зубьев, находящихся в контакте, а следовательно. и ширина среза при несимметричном фрезеровании всегда больше в указанном соотношении. Но площадь поперечного сечения среза в соответствии с формулой (63) будет неизменной. Следовательно. тол- СЕ шина среза в том же соотношении будет больше при симметричном фрезерованни. Таким образом, по мере смещения оси фрезы относительно заготовки во сколько раз увеличивается ширина среза, во столько же раз уменьшается толщина среза. Причем зто соотношение изменяется тем больше.
чем меньше отношение — т. е. при ФрезероО, ванин узких плоскостей зффент от смещения будет больше. Сравним цилиндрическое фрезерование прямозубой Фрезой и Фрезой с винтовыми канавками по величинам средней ширины к толщины среза при прочих одинаковых параметрах фрезерования. Обозначим через Ь| и а~ соответственно ширину и толщину среза для прямозубой фрезы и Ьи н аз — для фрезы с винтовыми канавками. Для прямозубой фрезы, как известно, ширина среза Ь! =Вг'. Длина контакта одного зуба фрезы с винтовыми канавками (рис. 252) будет равна длине зуба.
участвующего в ре- заини, т. е., где  — ширина фре- В верования, е — угол наклона винтовой канавки. Следовательно, ширина среза Вг' Ь,=— соз т. е. соответственно больше. чем Ь1 (так как соз в<1). Так как все параметры фрезерова- нна одинаковы в обоих случаях, то и площадь поперечного сечения среза будет одинаковой, т. е. аА =азЬ „ Из последней формулы следует 3 Ь а,=а, ь, Подставляя вместо Ь, и Ьз соответствен- но их значения, получим а, = а,созе.
Таким образом, при прочих равных условиях ширина среза при цилиндри- ческом фрезеровании фрезами с винто- выми канавками во столько раз больше. во сколько раз меньше толщина среза по сравнению с фрезерованием прямо- зубыми фрезами. Как будет установле- но далее (см.
5 60), такое соотношение выгодно отличает фрезерование фре- зами с винтовыми канавками. Объем срезаемого слоя за одну ми- нуту работы при точении может быль вычислен по формуле () =гч, (64) где г — площадь поперечного сечения среза, Г=аЬ=13 ммз Длина контакта зуба цилиндрической фре- зы с вннтовымв канавками Так как скорость резания выражается в метрах в минуту, то Я=1000.Р-ч, ммцмин, илн Я-1000 ° 13.ч ммймин. Воспользуемся той же формулой (64) для подсчета объема срезаемого слоя в минуту при фрезеровании. Подставляя в формулу (64) значение площади поперечного сечения при фрезеровании из формулы (66), получим Подставляя вместо ч его значение по формуле (1), получим Я = В(з,.
г ° и. Но по формуле (4) з ° г ° и = з„, поэтому (;) = В(.з„мн /мин. е 60. Равномерность фрезеревания В процессе фрезерования прямозубой фрезой зуб фрезы входит в контакт с обрабатываемой заготовкой и выходит из него сразу по всей ширине фрезерования. При некоторых условиях может оказаться, что в работе будет находиться только один зуб прямозубой фрезы, т. е. когда впереди идущий зуб уже вышел из контакта с обрабатываемой заготовкой, а следующий за ннм зуб не вошел в контакт.
В этом случае площадь поперечного среза будет изменяться от нулевого значения до максимального с последующим падением до нуля, илн от максимального значения до нуля. Так же неравномерно будет изменяться сила резания, а следовательно, будет неравномерная периодическая нагрузка на станок, инструмент и обрабатываемую заготовку. Указанное явление носит название неравномерности фрезерования.
Чем больше число одновременно работающих зубьев прямозубой фрезы, тем больше равномерность фрезерования. Большую равномерность фрезерования можно обеспечить прн работе с фразами с винтовыми канавками. Однако и прн фрезерованин цилиндрическими фрезами с винтовыми канавками можно достичь разной степени равномерности фре верования. Однако 211 В = — с(йм. кп (65) 212 существуют условия, при которых можно обеспечить постоянство сечения среза, а следовательно, и постоянную силу резания. Площадь поперечного сечения будет постоянной только тогда, когда ширина фрезерования В, угол наклона винтовой канавки фрезы м и окружной шаг фрезы ° связаны соотношением (рис. 253) В =- -.
с(йо. яп Так как т =- —, то оконча- 2 тельное условие равномерности фрезе- рования запишется так: Это условие можяо сформулировать так: для обеспечения равномерного фрезерования ширина фрезерования должна равняться осевому шагу фрезы. В справедливости этого условия можно убедиться из рассмотрения рис. 253. На рис. 253 показаны положения зубьев цилиндрической фрезы относительно поверхности резания (см.
рис. 13) (заштрихованная полоса, соответствующая дуге контакта зуба фрезы с обрабатываемой заготовкой, — )) при условии выполнения соотношений по формуле (65). Для данного диаметра фрезы длина дуги контакта зависит от глубины фрезерования. Проследим за изменением длины контакта зубьев фреем с обрабатываемой заготовкой и время поворо. та фрезы на один зуб при соответственном перемещении заготовки на величину подачи на зуб зх. В момент выхода зуба 1 из контакта с обрабатываемой заготовкой (рис.
253, а] следующий зуб фрезы 2 имеет максимальную длину контакта. По мере дальнейшего поворота фрезы длина контакта его остается постоянной до положения, показанного на рис. 253, б. В этот период в контакте будет находиться только один зуб фрезы (2) и снимать стружку постоянного сечения. Так как сечение среза для этого периода будет постоянным, то будет постоянной и сила резания. В момент, когда длина контакта зуба 2 начинает уменьшаться. вступает в контакт следующий зуб фрезы — 3 (см.
рис. 253, б) Условия равномерного к неравномерного фрезерования Легко видеть, что при дальнейшем повороте фрезы и перемещении заготовки длина контакта зуба 3 увеличивается на такую величину, на какую уменьшается длина контакта двух одновременно режущих зубьев (2 и 3), затем остается постоянной и равной длине контакта в предыдущем периоде (см. рис. 253, а). Это означает, что будет то же сечение среза и та же сила резания и в этот период.
Увеличение длины контакта зуба 3 и соответственное уменьшение длины контакта зуба 2 будут продолжаться до момента его выхода из контакта с обрабатываемой заготовкой. Зуб 3 в этот период будет иметь максимальную длину контакта — до момента входа в контакт следующего зуба фрезы4 ит. д. Таким образом,при указанных ранее условиях фрезерованне будет производиться с постоянным сечением среза, а следовательно, и с постоянной силой резания, т. е. будет осуществлено так называемое равномерное фрезерование.
Чем больше будет несоответствие между осевым шагом н шириной фрезерования при фрезеровании цилиндрическими фрезами с винтовыми канавками, тем больше будет неравномерность фрезерования. Так, на рис. 254 показан случай, когда ширина В фрезерования значительно меньше осевого шага фрезы, т. е. когда размер фрезы значительно больше ширины фрезеровання. $6$. Составляющие силы резания н мощность при фрезероввнии Условия неравномерного фрезерования Нак видно из рисунка, сечение среза в этом случае будет изменяться от нуля до максимального значения (изображенного на рис. 254) н до нуля. Так же неравномерно будут изменяться н составляющие силы резания.
Прн торцовом фрезеровании всегда имеет место неравномерность фрезерования. Так, при фрезеровании однозубой торцовой фрезой окружная сила резания будет изменяться в соответствии с законом изменения толщины среза для данного отношения ширины фрезерования ( к диаметру фрезы П. При — = ! сила резания будет увеличиВ ваться от нуля до манснмального значе- 1 ния и падать снова до нуля.
При — ( ( сила резания будет изменяться. начиная с какого-то значения, до максимального значения с последующим падением до начального значения (прн симметричном фрезеровании). При фрезерованни многозубой фрезой будет большая равномерность фрезерования. так как в этом случае в работе участвует несколько зубьев фрезы, следовательно, будет меньше периодически повторяющихся при каждом обороте фрезы колебаний окружной силы резания. Чем больше число одновременно работающих зубьев торцовой фрезы и чем больше отношение ширины фрезеровання к диаметру фрезы, тем больше будет равномерность торцового фрезерования.
Для отделения стружки необходимо приложить силу. Отделяющаяся стружка прн точении будет воздействовать на резец в виде равнодействующей силы Я (рис. 255). Эту силу можно разложить на три составляющие: окружную Р а, радиальную Р н осевую Р„. Окружная (тангенциальная) составляющая сила резания Р в (ее иногда называют тангенциальной, окружной или касательной составляющей) направлена вертикально вниз. Эта составляющая является наиболее важной. Она влияет на мощность, необходимую для осуществления процесса резания.
Величина силы Р зависит от ряда факторов: ширины и толщины среза (глубины резания н подачи), свойств обрабатываемого материала, износа инструмента и др. Радиальная составляющая Р „направлена горизонтально, перпендикулярно оси вращения обрабатываемой заготовки. Она отжимает резец от обрабатываемой заготовки. Эта сила оказывает большое влияние на точность обработки и на вибрации, возникающие в процессе резания. Осевая составляющая Р„действует параллельно оси вращения обрабатываемой заготовки в направлении, противоположном направлению подачи, и определяет силу, необходимую для осуществления подачи суппорта с закрепленным в нем резцом. Для прямозубой цилиндрической фрезы равнодействующую силу резания Р всех одновременно режущих зубьев фрезы можно разложить на следующие составляющие: окружную (тангенцнальную) составляющую Р, направленную по касательной к траектории движения точки на лезвии фрезы (перпендикулярно радиусу), и радиальную составляющую Р, направленную по радиусу (рнс.
256). Равнодействующую силу К можно разложить по правилу параллелограмма на две взаимно перпендикулярные составляющие: горизонтальную Рь и вертикальную Р, Окружная составляющая силы резания Рт, как и при точении, оказывает влияние на эффективную мощность ре- 213 зания. С учетом этой силы производят расчет звеньев механизма главного движения на прочность. Прн цилиндрическом фрезеровании радиальная составляющая силы резания отжимает фрезу от обрабатываемой заготовки, изгибает оправку и оказывает давление на подшипники шпинделя станка.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
