granovskij_rm (831076), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Так как при практическом использовании полученных экспериментальных зависимостей фрезы могут иметь разброс значений физико-механических свойств, то на кривых износа через точки, помеченные треугольниками и соответствующие нижнему пределу среднестатистического разброса экспериментальных точек, проведена кривая, выражаюшвя допустимый критерий оптимального износа. По координатам точек пересечения кривой допустимого оптимального износа с кривыми износа можно найти функциональную зависимость о (Т), где Т- стойкость фрезы; о — скорость резания.
Для всех ранее рассмотренных инструментов — резцов, сверл, зенкеров и разверток — стойкость Т оценивалась как сумма основных технологических времен Хг„затраченная на обработку числа К,т однотипных заготовок к моменту, когда лезвия износились до допустимого нор- мативами износа й, „„.
Для фрез оценка стойкости производится с двух позиций, С одной стороны, аналогично ранее рассмотренным инструментам, сглойкосьль Фразы Те определяется как сумма основных технологических времен Т.г, до момента достижения на задних поверхностях лезвий зубьев фрезы допустимого нормативами износа й „. При этом не учитывается, что часть зубьев (обычно меньшая) в любой момент работы фрезы совершает свой рабочий цикл, а остальные — холостой.
Согласно другой оценке стойкость Тг определяется исходя из суммы продолжительности Хгр рабочих циклов, совершенных в пределах угла контакта ф каждым в отдельности взятым зубом фрезы. Тогда Тр(Те — — ф/360' и стойкость зуба фрезы. (14.19) ТР— — Теф/360'„ т. е. она всегда меньше стойкости фрезы в два и более раз, так как угол контакта при фрезеровании может изменяться в пределах 0...130'. (14.22) Гс.мзбо) Зе И иг'ЗзВаг" (14.23) С оьве Ь егаоезйа а (14.24) т с '0'Ф ЗбОе г'5,В" " (14.20) С„Ве звмг"ЯзаВаза 9 Резекне мезаааоа 241 ЗависимОсть скОРОсги резания 6 От стойкости фрезы Те в графической форме показана на рис.
14.33. Эта кривая построена по значениям скорости резания и стойкости фрезы в точках пересечения линии критерия допустимого оптимального износа с кривыми износа. Рис. 14.22. Кривые износа лезвий зубьев фрез лри различных скоростях резания В диапазоне скоростей резания, применяемых при фрезеровании на практике, кривая зависимости а(Те) обычно имеет вид монотонно убывающей кривой, сходной по форме с гиперболой. В первом приближении эта кривая может быть аппроксимнрована степенным уравнением вида и= С„/7 .
Используя изложенную в гл. 9 и 1О методику раздельного исследования вспомогательных и основных режимных параметров с последующим Обобщением полученных частных уравнений, получим общую зависимость скорости резания от этих параметров: а(Те„г, Я„В, В, х). Обобщенное уравнение имеет вид Разрешив уравнение (14.20) относительно стойкости фрезы Ты получим (1421) Ф гз3зйаха Числовые значения коэффициента С„ и показателей степени х, у, и, и, 4 и из имеются в справочниках. Некоторые их значения приведены в табл. 14.!. Стойкость каждого зуба фрезы за время осуществления рабочих циклов мо- жег быть выражена зависимостью Если точность аппроксимации экспериментальных точек с помощью уравне- Рис.
14.33. Вил кривой зависимости скорости реюния з от стойкости ТЕ фрезы ний (14.20) и (14.21) недостаточна„целе- сообразно аппроксимировать зту кривую уравнением вола т =с Обобщенные уравнения, выражающие функциональные зависимости стойкости отдельных зубьев фрезы и фрезы в целом, имеют вцц Значения коэффицяенгов и показателей степени в уравнениях (14.23) (14.24) в этом случае необходимо определять путем соответствующей математической обработки экспериментально полученных данных. ДИНАМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ. Силы, действующие при фрезерованин, также как при обработке металлов прочими видами инструментов, опрелеляются деформациями, возникающими при срезании с заготовки стружки каждым зубом фрезы, а также разрушением кристаллической структуры металлов при Образовании новых поверхностей на стружке н заготов- Таблица 14.1.
Козффняеенты и показателя степенп н уравпепнпк (14.20) н (14.21) Обребетыееемый Виды Фрее метернел Инструментельн ый метернел В > 0,1, мм/зуб. Я < О,1 мм/зуб о и 0,1 мм/зуб Я >О.1, мм/зуб. 46 0,33 35 0,33 60 О,Ю О,! Кон- Цнлнндрнструк пню- эссене онные Концевые 0,45 Быстроренунял сталь ь ь 0,33 0,2 0,4 О,! 55 0,33 0,2 О,! 0,45 0,4 0,1 0,2 0,33 Дисковые Шлнценые Торцовые О,! 0,25 0,4 р н О,ЗЗЗ 65 0,4 0,2 0,1 0,2 О,! 0,4 0,1 55 020 0,25 0,15 Чугуны Бысррореву>цан стиль » Э 28 0,25 38 0,25 23 0,15 23 0.15 23 0,15 40 О,!5 0,2 0,3 Цнлнндрн- ческне Концевые 0,5 0.6 О,З 0,2 0,5 0,2 0,6 0,3 О,З 0,2 0.4 Днсконые Шлнценые Торцовые 0,5 0.4 О,! О,! 0,2 » р 0.4 0,5 0.4 0.2 0,1 0.2 45 0,4 О,! О,! 0,4 О,! 0,2 э ь Твердый сплав ВК8 0,4 0,1 0,4 0,1 0,1 0,2 (14.2э! Ф1 А=, ' ) япф с!>у.
= ляпо> "" У /' ь> А = ЬЯ, )" яп ф/с!ф» Фз 242 ке. В 8 14.4 были рассмотрены причины неравномерности процесса фрезерования и приближенно установлена зависимость изменения суммарной плошади ХЬА сечения слоя„среэаемого с заготовки при повороте фрезы на один угловой шаг зубьев. Пропорционально площади срезаемого слоя изменяется объем пластически деформируемого металла, вызывая соответствующее изменение силы резания, направленной нормально к лезвию зуба. Определим в общем случае действующую на винтовой зуб цилиндрической фрезы силу резания. Для этого необходимо найти площадь А срезаемого этим зубом слоя, графически выраженной эпюрой на рис.
14.19,в. Площадь зпюры в пределах ширины срезаемого слоя Ь определяется зависимостью а(ф/). Так как а = $, яп ф/, то где ф, и фз — углы контакта, соответствующие крайним точкам участка режущей кромки зуба, находяуцегося в кон- такте с поверхностью резания. Для точек режущих кромах, лежащих на липин 1-2 (рис. 14.19/в), угол фл = О, а для точек, лежащих на линии 3-4, получаем ф> = ч>.
Согласно уравнению (14.11) ширина срезаемого слом Ь=В/соло>, а в соотнетствии с уравнением (14.10) В = = кИс/(лтйоу), Тогда В первом приближении можно пришпъ, что каждая единица площади сечения срезаемого слоя обрабатываемого металла оказывает на лезвие фрезы давление, численно равное (14.26) Ро = /ерим где и, — предел прочности обрабатывае- мого металла; /с = 2,3...2,8 — коэффици- ент резания.
Тогда сила сопротивления обрабатываемого металла резанию, на- правленная по нормали к лезвию винто- вого зуба, равна к п,б,яВЙ с з(п са ,75 7,5 7,75 75 тф 175 075 0,5 0,75 0 2яз (14.27) Рк РснЯ Подставляя в уравнение (14.27) выраже- ния (14.25) и (14.26), получаем После интегрирования (14.28) Р ьапиукя И (соя фз соя фс)/(х з)пса) В условиях равномерного фреэерования, когда в резании одновриненно находятся только К полных сечений срезаемого слоя, текущий угол фт контакта всех точек каждого режущего лезвия изменяется от 0 до ф, причем значение ф определяется выражением (14.1). Подставив эти значения в уравнение (14.Щ находим, что сила резания Р нормальная к винтовому лезвию зуба, в этом случае равна (14.29) Р„= 2яйао,В,Г/с/(с жп се).
В условиях неравномерного фрезерования, когда суммарное сечение срезаемого слоя переменно и закономерность его изменения в зависимости от угла поворота фрезы имеет вид, показанйый на рис. 1423, с такой же закономерностью изменяется и значение силы резания Р„ (рис. 14.34). Учитьпая угол наклона винтового зуба, окружная составлясошая силы реЗапик Рртр Рк СОЗ Са а ОСЕ Вал СОСГВВЛЯЮ Шая, действующая вдоль оси вращения фрезы, Р Р„з)пах Силу резания при фрезерованни экспе. рнментально измеряют специальными фрезерными динамомеграми.
Обобщенные результаты экспериментальных исслеловавий окружной (главной) составляющей силы Р разлнчнымн видами фрез выражаются уравнением (14.30) Рррр — — Скз оухкВ(У где г — глубина фрезеровання; В, — подача на зуб; х„— число зубьев фрезы, одно- временно выполняющих рабочий цикл;  — ширина фрезерования; Ю вЂ” диаметр фрезы. Крутящий момент М„р на шпинделе станка, необходимый для преодоления окружной силы Р„р фрезерования, раве~ (14.31) Мкк = Р 077/2 = Сит"ВтхкВВ"+'. Рис. 1ЯЗЯ. Характер изненения силы резания Р„лри сличениях кояффициента кратности О < К < Э Число зубьев фрезы *, одновременно участвующих в работе, определяется углом контакта ф, который находится по уравнению (14.1), и угловым шагом фрезы 0 = Зб0'/х, где х — число зубьев фрезы: (14.32) хр — — ф/й = 1х агссоз (1 — 27/ВЩЗЮ.
Числовые значения коэффициентов Ср и Си, а также показатели степени для некоторых видов фрез и обрабатываемых материалов приведены в табл. 14.2. Значения схорости резания и переднего угла зубьев фрезы учитывают, умножая число, полученное по уравнениям (14.30) и (14.31), иа поправочиые каэффициенты к,н (с„: 50 75 100 125 150 175 200 250 1,04 1,02 1,00 0,98 0,96 0,94 0,92 0,88 +15 +1О 0,75 0,83 Табл и ца 14.2. Каэффиииеиты и исказители степени и уриииепиих (14.25) и (14.26) ЭНЕРГОЗАТРАТЪ| В ПРОЦЕССЕ ФРЕЗЕРОВАНИЯ. Эффективная мощ- ность, кВт, затрачиваемая в процессе фре- зеровання металлов, равна Ж, = Р и/00, если е выражается в м/мнн, а Р в кН. Масса металла, кг, превращенная в стружку эа один час фрезеровання, т= б 10 хпхгВВ,р, где г — глубина фреэеровання„мм; В— ширина фрезеровання, мм; В, — подача„ мм/зуб; х — число зубьев фрезы; и — частота вращения фрезы, об/мнн; р — плотность обрабатываемого металла, кг/мэ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
