Расчет режимов резания при фрезерной обработке металла на станках Расчет тангенциальной силы, крутящего момента и мощности при торцевом фрезеровании

Расчет режимов резания при фрезерной обработке металла на станках Расчет тангенциальной силы, крутящего момента и мощности при торцевом фрезеровании

Расчет режимов резания при фрезерной обработке металла на станках Расчет тангенциальной силы, крутящего момента и мощности при торцевом фрезеровании _ 1. Расчет тангенциальной силы (Н) Тангенциальное усилие определяет крутящий момент на шпинделе и именно на него расходуется большая часть мощности, затрачиваемой на резание. Значение тангенциальной силы определяет силы реакций от зажимного приспособления, обрабатываемой детали и подшипников шпинделя. Тангенциальная сила рассчитывается по следующей формуле: Ft = S x A x Zc x Cm x Cw (Н) где: S = предел прочности обрабатываемого материала (Н/мм2) A = площадь поперечного сечения стружки одного зуба (мм2) Zc = число рабочих зубьев Cm = коэффициент обрабатываемости Cw = коэффициент износа инструмента 2. Предел прочности материала (Н/мм2) 3. Площадь поперечного сечения снимаемой стружки (A) Площадь поперечного сечения стружки (рис. 1) определяется: где: A = d x f (мм2) d = осевая глубина резания (мм) fz = подача на зуб (мм/зуб) doc Рис. 1. Площадь поперечного сечения стружки 4. Число рабочих зубьев (Zc) Число рабочих зубьев (одновременно находящихся в контакте с материалом) зависит от числа зубьев на фрезе Z и угла контакта (а). Данное соотношение определяется формулой: Примерное соотношение между пределом прочности материала и твердостью для наиболее распространенных обрабатываемых материалов, таких как сталь, чугун (серый чугун), титановые сплавы (Ti - 6Al - 4V) и алюминиевые сплавы (2024, 5052) можно выразить эмпирической формулой: S = 5 x HB (Н/мм2) Где HB = твердость по Бринеллю, полученная при усилии 3000 кгс. При испытаниях с применением мягких металлов, таких как алюминиевые сплавы, используется усилие 500 кгс. Твердость, определенную при усилии 500 кгс, следует преобразовать в эквивалент твердости для усилия 3000 кгс, используя коэффициент нагрузки 1,15. Например, 130 HB при усилии 500 кгс эквивалентно 150 HB при усилии 3000 кгс (130 x 1,15 = 150). Если твердость приводится в показателях по Роквеллу B или С , см. обзорный перечень материалов на стр. Y191. Zc = Z X а0 360° Угол контакта зависит от ширины резания W и диаметра фрезы D Этот угол определяется геометрическим путем, как показано на рис. 2 (формулы для расчета угла контакта и числа рабочих зубьев при любой ширине резания представлены в приложении на стр. X20). Рис. 2. Схема расчета числа рабочих зубьев 1 = фреза 2 = заготовка а = угол контакта а1 = угол, образованный осью фрезы и радиусом фрезы до периферийной точки входа или выхода W = ширина резания (woc) D = диаметр фрезы fm = подача Kennametal (продолжение) X11 Техническая информация Kennametal Техническая информация Формулы Точный метод расчета мощности при фрезеровании За последние 50 лет в качестве традиционных величин для расчета мощности использовали удельный съем металла и коэффициент мощности. Хотя этот метод расчета остается широко распространенным, появился более точный метод для вычисления мощности. При расчете используются следующие параметры: 1. тангенциальная сила (Ft) 2. предел прочности материала 3. площадь поперечного сечения стружки 4. число рабочих зубьев 5. коэффициент обрабатываемости 6. коэффициент износа инструмента 7. расчетный крутящий момент 8. расчетная потребляемая мощность фрезы 9. расчетная потребляемая мощность двигателя