Barbashov_Frezernoe_delo (1021054), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Горизонтальная составляющая силы резания Рь воздействует на механизм подачи стола фрезерного станка. С учетом максимальной величины этой силы рассчитывают звенья механизма подачи и элементы крепления заготовки в приспособлении. Вертикальная составляющая силы резания Р„при фрезеровании против подачи стремится приподнять стол фрезерного станка над его направляющими (рис. 256, а), а при фрезерованин по подаче — прижать стол к направляющим (Рнс, 256, б).
При фрезеровании цилиндрической фрезой с винтовыми зубьями действует еще осевая составляющая силы резания Рх. Она стремится сдвинуть фрезу вдоль оправки. Резание праворежущими фрезами предпочтительнее, так как в этом случае осевая составляющая силы резания направлена в сторону заднего конца фрезерного шпинделя, т. е. в сторону жесткой опоры. Составляющие силы резания измеряют с помощью дннамометра. Существуют приборы для измерения только какой-либо одной составляющей (например, окружной) или двух, трех составляющих силы резания одновременно. Иногда применяют динамометры- Составляющие силы резания при точении месдозы, Прибор должен быть обязательно протарирован, т. е.
снимаются показания прибора прн воздействии определенной приложенной силы. По этим данным строится тарировочный график. Желательно, чтобы прибор тарировался до проведения экспериментов и после их окончания. Оба тарировочных графина должны совпадать между собой. Эксперименты по определению составляющих сил резания проводятся по заранее разработанной методике в определенной последовательности, при строгом соблюдении постоянства всех факторов, кроме исследуемого.
Схема снл резания пон цилиндрическом 214 фреэерованнв Допустим, требуется определить влияние ширины фрезерования на окружную силу резания. В таком случае надо произвести измерение силы при различной ширине Фрезерования. Все прочие факторы (геометрические параметры фрезы, марка обрабатываемого инструментального материала режущей части фрезы, условия охлаждения, станок, приспособление, величина износа зубьев Фрезы и т. д.). а также параметры режимов резания (скорость резания, подача на зуб, глубина фрезерования) должны быть неизменными.
После экспериментов обрабатывают результаты. Обработка сводится к построению соответствующих графиков, получению математических зависимостей и т. д. Тангенциальная (окружная) составляющая силы резания Рв при точении выражается следующей формулой: Р с )зао,тв (66) где с — постоянный коэффициент, вар висящий от Физико-механических свойств обрабатываемого материала. Из формулы (66) следует, что ширина среза влияет на Р в большей степени, чем толщина среза. Если в формулу (66) подставить вместо а и Ь их выражения по Формулам (см.
стр. 207), то получим Р = — 2 —.1 о!в=С(зогв (67) (в!пт)о.вв где ср в!ого.вв Таким образом, легко перейти от выражения тангенциальной составляющей силы резания Р через Физические параметры процесса резания (ширину среза и толщину среза) к выражению через технологические параметры процесса (глубину резания и подачу).
Формула окружной составляющей силы резания Рв при фрезеровании может быть выражена также через ширину и толщину среза, а именно: Р = с (82~)зо гв (68) Если в формулу (68) подставить вместо а и Вг' их выражения по формулам (58) и (61) — для цилиндрического фрезерования, и по формулам (55) и (60) — дли торцового фрезерования, то получим формулу для Р Р =сВгзолв (» )о в 10! где ц — показатель степени при — .
0' Формулу для силы Рв можно найти в справочниках по режимам фрезерова- ния и в справочниках технолога. Эффективная мощность М, — мощность, необходимая для осу- ществления процесса резания (без уче- та к.п.д. станка). Она равна произве- дению окружной (тангенциальной) со- ставляющей силы резания Р (кГ) на скорость резания ч (м/мин). В технике за единицу мощности принимают лошадиную силу, которая равна 75 кГ.м/сек или 60 75 кГм/мин. В этом случае формула для вычис- ления мощности имеет вид )'(в = уб.бо Рв т (68) Одна лошадиная сила (л.
с.) равна 0.736 киловатта (квт), или 1 квт равен 1',36 л. с. Следовательно, эффективная мощ- ность резания, выраженная в киловат- тах. будет Рв.р Р, р )Це 1 ЗЗ.УЗ.ЗО = Ш2Π— кет. По величине Р подсчитывают необхо- димый для осуществления процесса ре- зания крутящий момент и: М = — кГ.мм, Рг 0 2 где Π— диаметр фрезы, мм. удельное давление Р пред- ставляет собой отношение силы реза- ния Р и площади поперечного сечения среза Р: р = — кГ/ммв.
Р, Р Если известно значение удельного дав- ления, то можно приближенно опреде- лить окружную силу резания Рв по формуле Р,= р ° Р. Величина удельного давления зависит главным образом от Физико-механиче- ских свойств обрабатываемого материа- ла, толщины среза и геометрических параметров инструмента. Так, например.
для стали о, =75 кГ/ммв удельное давление р со- ставляет 400 — 550 кГ!ммв, для чугуна р= 200 — 300 кГ/ммв. 215 $ 62. Материалы, применяемые для изготовления фрез Материалы, применяемые для изготовления фрез„должны обладать следующими свойствами: высокой твердостью„превышающей твердость обрабатываемого материала, высокой износостойкостью и теплостойкостью, высокой механической прочностью. Для изготовления режущих инструментов и, в частности, фрез применяют углеродистые легированные инструментальные стали, быстрорежущие инструментальные стали.
твердые сплавы, минералокерамику, зльборы, синтетические и естественные алмазы. Для изготовления режущего инструмента применяют инструментальные углеродистые стали следующих марок: У7, У8, УО, У10, У11, У12, У13 (буква У указывает на то, что сталь углеродистая, а цифры показывают среднее содержание углерода в десятых долях процента). Инструментальные стали повышенного качества, имеющие минимальное количество вредных примесей, отмечают буквой А: У10А, УЗА и т. д. Углеродистая инструментальная сталь обладает низкими режущими свойствами. Режущие инструменты.
изготовленные из такой стали, позволяют вести обработку при температуре в зоне резания до 200 — 250'С и при скоростях резания в пределах 10— 15+ни, Легированная инструментальная сталь по химическому составу отличается от углеродистой инструментальной стали лишь наличием одного или нескольких легирующих элементов: хрома, вольфрама, молибдена, ванадия. Чаще всего для изготовления прорезных, фасонных и концевых фрез малых диаметров применяют следующие марки стали: ХГ, ХВ5, ОХС и ХВГ. Легированная инструментальная сталь обладает более высокими режущими свойствами, чем углеродистая инструментальная сталь (температура в зоне резания 300 — 350'С, скорости резания 20 — 25 м(мин).
Быстрореягущая инструментальная сталь в отличие от углеродистой и легированной инструменталыюй стали обладает большим сопротивлением износу и большей теплостойкостью. Она обладает красностойкостью, т. е. не теряет 216 своих свойств при температуре красного каления (550 — 600'С). Быстрорежущие стали делятся на стали нормальной производительности (Р18, Р12, РО, Р18М, РОМ, Р6М5, Р18Ф2) и стали повышенной производительности (Р18Ф2К5, РОФ2Н5, РОФ2Н5, РОФ2К10, РОФ5, Р14Ф4, Р6МЗ, Р10Ф5К5 и др.), легированные кобальтом (К), ванадием (Ф) и молибденом (М).
Из быстрорежущих сталей нормальной производительности лучшей является сталь Р18. которая легко обрабатывается шлифованием и малочузствнтельна к прижогам. Стали повышенной производительности обладают более высокими красно- стойкостью и режущими свойствами. Быстрорежущая сталь нормальной производительности может работать при скоростях резания до 60 м(мин и выше, а повышенной производительности— до 100 маймин и выше. Термическая обработка быстрорежущей стали.
Закалка применяется для повышения твердости н сопровождается уменьшением вязкости. Оптимальная температура при закалме быстрорежущей стали Р18 лля тонких изделий (5 — 8 мм) — 1260', для изделий толщиной более 10— 15 мм — 1280'. Быстрорежущая сталь медленно прогревается, высокий нагрев приводит к обезуглероживанию и образованию трещин, поэтому изделия из быстрорежущей стали медленно нагревают при закалке до температуры 820 — 850'.
Окончательный нагрев лучше всего производить в соляных ваннах, так как это позволяет избежать обезуглероживания стали. Выдержка при температуре закалки измеряется долями минуты. Быстрорежущая сталь после закалки обязательно должна быть подвергнута многократному отпуску. Оптимальная температура отпуска для стали Р18 — 580', а для стали РΠ— 560'. Быстрорежущие стали повышенной производительности требуют тщательного соблюдения режимов термообработки.
Отступление от рекомендуемых режимов (особенно при обработке кобальтовых сталей) может привести к понижению твердости и сильному обезуглероживанию). Твердые сплавы допускают работу со скоростями резания. превышающими в 5 — 10 раз скорости обработки быстрорежущими инструменталь- ными сталями, и не теряют режущих свойств прн температуре до 850аС и выше. Металлокерамнческне твердые сплавы состоят из карбидов вольфрама, титана илн тантала и кобальта, связывающего зти вещества. Различают вольфрамо-кобальтовые металлокерамнческие сплавы (ВК2, ВКЗ„ВК6, ВК4В, ВКОВ, ВКОМ, ВК8, ВК10, ВК10М, ВК15М и др.) и титано-вольфрамо-кобальтовые (Т5К10, Т14К8, Т15Н8, ТЗОК4, ТООК6 и др.). Цифры после буквы К указывают процентное содержание в сплаве кобальта, после буквы Т вЂ” карбидов титана; остальное составляют карбиды вольфрама.
Например, сплав Т14К8 состоит из 14% карбида титана, 87е кобальта и 787е карбида вольфрама. В настоящее время выпускают трех- карбидные твердые сплавы манок Т5К12В, 'ХТ7Н12, ТТ7К5, ТТ10КЗВ и др., состоящие из карбидов вольфрама, титана, тантала„кобальта. Эти сплавы характеризуются высокой прочностью.
Твердый сплав марки ТТ7Н12 допускает работу с 1,5 — 2 раза большими ТАБЛИЦА те Намдачеине марая твердых сплавов Марка твердого салаев Область крккеаелае подачами на зуб, чем сплав Т5К10. Твердые сплавы выпускаются в виде пластинок стандартных форм и размеров. ВольФрамо-кобальтовые сплавы применяют для обработки хрупких материалов: чугуна, бронзы, закаленной стали, пластмасс, фарфора н т. п. Твердые сплавы титано-вольФрамовой группы предназначены главным образом для обработки сталей. При выборке марок твердого сплава можно руководствоваться данными табл. 24. В настоящее время фрезы все чаще оснащают пластинками твердого сплава, Выпускаются также цельные твердосплавные фрезы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
