granovskij_rm (831076), страница 69
Текст из файла (страница 69)
ЗАДНИЕ УГЛЫ. Все, что было изложено о передних углах фрез, справедливо и для их задних углов. Инструментальный задяяй угол а получаемый в процессе изготовления, проставляется на чертежах фрез в сечении Б — Б (см. рис. 14.27, 14.28). Кияематичесиий задний угол а„измеряется в плоскости А — А вращения фрезы. Он заключен между линией, на которой лежит вектор скорости резания, и задней поверхностью лезвия зуба фрезы (см. рис.
14.27, 14.28). Так же как кинематический передний угол у кинематическнй задний угол п„в натуральную величину виден на торцовой проекции (см. рис. 1427). Инструментальный а„и кинематический а„задние углы связаны (см. рис. 1427) следующим соотношением: й = Ез 18 и„= Е 18 а„, откупа (! 4.15) 18а„= 18п„/сохах Условия взаимодействия задней поверх- ности лезвия с поверхностью резания на заготовке, определяя интенсивность изнашивания лезвий фрезы, зависят, в свою очередь, от значения кинематического заднего угла а„, которое выбирается обычно согласно рекомендациям из справочной литературы. с.
1428 поные паранатры рехсторонннй янсноаой фрезы со вставнынн В 14.б. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ И РЕЖИМНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ФРЕЗЕРОВАН ИЯ ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ. Поверхности, обработанные лезвиями зубьев фрезы, расположенными на внешнем ее диаметре, согласно геометрическим соображениям должны иметь регулярный волнообразный профиль. Причиной образования неровностей на фрезерованной поверхности являются трахоидальные траектории относительного рабочего движения режущих кромок смежных зубьев фрезы. Шаг неровностей равен подаче на зуб йн Высота неровностей зависит от подачи 8, и диаметра фрезы 11, высота неровностей (рис. 1429) равна (14.16) н=одо — го' — с> ТБМПЕРАТУРНЫБ КОЛЕБАНИЯ НА ЛЕЗВИЯХ ФРЕЗ.
Отличительной особенностью фрезерования является периодичность смены рабочих и холостых циклов каждого из зубьев фрезы. За время рабочего цикла затрачивается энергия, пропорциональная толщине а, срезаемого слоя и силе трения между поверхностями лезвия, сходящей стружкой и поверхностью резания. Примерно 95;/ затраченной энергии превращается в теплоту, которая нагревает срезаемую стружку, обрабатываемую заготовку вблизи ('ис. 14.29. Профиль обработанной фрезеро- еаниеи лоеерхностн зоны резания, лезвие инструмента н чассично отвалится в окружающую среду.
Наиболее высокое значение температуры наблюдается на поверхности лезвия. В связи с периодической сменой рабочего и холостого циклов развитие тепловых явлений при фрезерованин имеет несколько другой характер, чем при точении, сверленин, зенкеровании и развертывании. За время рабочего цикла лезвие каждого зуба фрезы успевает нагреться до температуры около 400'С, что примерно в два раза ниже, чем на резцах и сверлах. За время последующего холостого цикла лезвие зуба фрезы охлаждается, а накопленная за рабочий цикл теплота отводится в окружающую среду и в глубь массы фрезы.
Даже с учетом роста температуры в период рабочего цикла значение температуры недостаточно велико, чтобы существенно повысить интенсивность изнашивания фрез. Существенную роль.в условиях циклического температурного нагружения лезвий зубьев фрезы играет среда, в которой происходит их перемещение во время холостого цикла. При фрезерованни всухую колебания температуры лезвий во время рабочих и холостых циклов незначитель- ны, так как воздушная среда слабо спо- собствует отводу теплоты. Полив фрезы охлаждающей жидкостью позволяет более интенсивно охлаждать лезвия фрез. Вместе с тем зффективность использования смазьаающе-охлаждающих жидкостей (СОЖ) определяется видом обрабатываемого и инструментального материалов.
При обработке чугунов н других хрупких материалов, когда образующаяся сгружха мало трется о переднюю поверхность инструмента, нагрев режущих лезвий незначителен и использование охлаждающих жидкостей не требуется. Обработка стальных заготовок фрезами, зубья которых оснащены твердо- сплавными пластинками, также ведется всухую. Это объясняется тем, что при применении охлаждения твердосплавные пластинки, нагретые за время рабочего цикла до высоких температур, в начале холостого цикла попадают под воздействие струи охлаждающей жидкости.
Вследствие резкого охлаждения поверхностных слоев пластинки в ней возникают большие внутренние напряжения. Эти периодически возникающие напряжения часто приводят к растрескиванию пластин и выкрашиванию лезвий. Обработка стальных заготовок быстрорежушими фрезами обычно ведется с поливом фрезы, стружки н заготовки в зоне резания струей охлаждающей жидкости. Быстрорежущие стали благодаря своим физико-механическим свойствам менее чувствительны к температурным циклическим нагрузкам, чем твердые сплавы. Охлаждающая жидкость, омывая фрезу„способствует отводу теплспы н снижению интенсивности изнашивания лезвий. ИЗНОС ЛЕЗВИЙ ЗУБЬЕВ ФРЕЗ. При фрезерованин нзншпиванию подвергаются задние поверхности главных лезвий на цилиндрической части и вспомогательных лезвий на торцовой части зубьев фрез (рис.
14.30). Наиболее интенсивному изнашиванию подвергаются угловые участки сопряжения главных и вспомогательных лезвий. Если в резании участвуют только главные лезвия на цилиндрической части зубьев фрез (рис. 14.30, а), измерение износа ведется по значению )с,. Когда износ достигает максимально допустимого значения, дальней- 238 Рис. З4.30 Износ задних ловерхностей лезвий зуба фрезы на цилиндрической и торцовой частвх концевых фрез 239 шая работа прекращается и фреза подвергается восстановительной переточке по задней поверхности лезвия.
Если в резании одновременно участвуют главные лезвия на цилиндрической части и вспомогательные лезвия на торце зубьев фрез (рис. !4.30,6), болыпий износ наблюдается на угловом переходе и измерение износа ведут по значению й „на уголке. По результатам измерения значений износа Ь, или )з,„, проведенным через определенные интервалы времени, строят, как было описано выше, кривые износа, выражающие в графической форме функциональные зависимости Ь, (т) и й,з (т), где т — продолжительность работы фрезы до достижения заданного износа на всех ее зубьях. Кривые износа показывают влияние на интенсивность изнашивания лезвий зубьев фрез комплекса режимных и конструктивных параметров — скорости резания о, подачи на зуб Во глубины фрезерования ц ширины фрезсрования В, диаметра фрезы В и числа ее зубьев г.
Условия трения и изнашивания лезвий фрез менее благоприятны, чем у ранее рассмотренных инструментов, потому что за рабочий цикл лезвия фрезы срезают весьма тонкие слои металла, вплоть до нулевой толщины. Экспериментально установлено, что особенно интенсивно изнашиваются задние поверхности лезвий в тех случаях, когда толщина срезаемого слоя а, с 0,04 мм.
При использовании торцовых фрез со вставными ножами (рис. 14.31,а), лезвия которых выполнены из твердого сплава, обработка ведется с большими подачами. Лезвия вставньзх ножей при этом изнашиваются не только по задним, но и по передним поверхностям (рис. 14.31,б).
В этих условиях некоторое уменьшение интенсивности изнашивания достигается изменением формы режущей части зуба. Главные режущие лезвия выполняют под углом фо к плоскости, перпендикулярной оси вращения фрезы. Угол фо наклона главных лезвий к торцовой плоскости зависит от ширины фрезеровання В. Для В=2...5 мм, что типично для торцоного фрезерования, угол фо = 20... 30' (рис. 14.31,в). Подобное азменение конструкции режущей части фрез приводит к увеличению ширины среэаемого слоя (14.17) Ь=В)а р, и уменьшению толщины среэаемого слоя (14.18) а, = о',вшфыпфа. Однако, несмотря на уменьшение толшины а срезаемого слоя, интенсивность изнашивания лезвий уменьшается благодаря лучшему отводу теплот;:ы от тех участков лезвия, которые участвуют в срезании слоя металла При сро — — 90" (рис. 14З1,г) угловой переход между главным и вспомогательным режущим лез- Рис. 14.31 Износ лезвий вставных ножей торцовой фразы вием в связи с плохими условиями теплоотвода быстро изнашивается, сокращая период стойкости фрезы.
СТОЙКОСТЬ ФРЕЗ. На основании построенных по результатам экспериментов кривых износа залних поверхностей определяется зависимость стойкости фрез от скорости резания. Стойкость фрез устанавливается на основе принятых критериев равного или олиеьнагьного износа Критерий равного износа оставляет существенные неиспользованные резервы ресурса инструмента, особенно при малых скоростях резания. Предпочтительнее пользоваться критерием оптимального износа и тем самым полностью реализовать потенциальный ресурс фрез. Оптимальному износу на кривых износа (рис. 14.32) соответствуют точки, отмеченные кружками.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
