4.7. Равномерное фрезерование
Из формулы (4.3) видно, что при вращении фрезы углы Ψi' и Ψi''' изменяются - суммарная площадь Fc является переменной во времени. Это определяет переменный характер сил резания и способствует возникновению и развитию вибрации. Но если подобрать ширину фрезерования кратной осевому шагу фрезы, то суммарная площадь сечений слоев, срезаемых одновременно работающими зубьями, будет постоянной во времени, и фрезерование будет равномерным, т.е. при B/P = K, где K = 1, 2, 3… и так далее, т.е. любое целое число.
Такой случай, когда K = 2, показан на рис 4.11.
Рис. 4.11. Расположение режущих кромок фрезы на
поверхности контакта при равномерном фрезеровании:
1 – обрабатываемая заготовка; 2 – фреза
Поверхность контакта ABCD заготовки 1 и цилиндрическая поверхность фрезы 2, на которой располагаются ее режущие кромки, показаны на рис. 4.11 в развертке на плоскость. В рассматриваемом случае одновременно работают четыре зуба фрезы. Суммарная площадь определяется по формуле
Fc = F1+F2+F3+F4 = |
d Sz |
(cos Ψ1' – cos Ψ1''+ |
2 sin ω |
||
+ cos Ψ2' – cos Ψ2'' + cos Ψ3' – cos Ψ3'' + cos Ψ4' – cos Ψ4'') |
||
Из
рис 4.11 видно, что
С учетом этого получим
Fc = |
d Sz |
(2 – 2cos Ψ0) = |
2 t Sz |
2 sin ω |
sin ω |
0тметим, что при К = 2 в числителе появилось число 2. Применяя метод индукции, получим
Fс = |
k t Sz |
. |
sin ω |
|
В этом выражении нет углов входа и выхода. Поэтому сумарная площадь сечений срезаемых слоёв Fс в данном случае не зависит от времени и является постоянной.
Чтобы обеспечить равномерное фрезерование, необходимо выполнить условие B/P = K = BZ tg ω/ πd, которое показывает, как надо выбирать параметры фрезы Z, ω, d и ширину фрезерования, чтобы последнее было равномерным или близко к нему.
Геометрическая шероховатость при обработке фрезой с винтовыми зубьями определяется также, как при обработке фрезой с прямыми зубьями, что описано в 4.4.4.
4.8. Торцовое фрезерование
4.8.1. Виды торцового фрезерования
Торцовое фрезерование является наиболее производительным процессом обработки плоскостей и бывает полным (рис 4.12а), когда ширина фрезерования равна диаметру фрезы B = d, и неполным (см. рис.4.12б, в, г), когда ширина фрезерования меньше диаметра фрезы B<d.
Рис. 4.12. Виды торцового фрезерования: а – полное торцовое фрезерование; б – неполное симметричное; в – неполное несимметричное со смещением оси фрезы относительно середины заготовки вверх, e>0; г – неполное несимметричное со смещением оси фрезы относительно середины заготовки вниз, e<0.
Неполное фрезерование может быть симметричным (см. рис.4.12б), если ось фрезы при обработке находится посередине ширины фрезерования, и несимметричным, если ось фрезы смещена от середины в ту или другую сторону (см. рис 4.12в, 4.12г). Несимметричное фрезерование является общим случаем. Схема его показана на рис 4.13.
Рис. 4.13. Схема неполного несимметричного
торцового фрезерования