11.4.Контрольные вопросы

1. Конструктивные элементы спирального сверла.

2. Элементы режима резания при сверлении.

3. Силы резания и мощность при сверлении.

12.Фрезерование

12.1.Цилиндрическое фрезерование

Фрезерование – это процесс резания металлов, которые применяются при обработке плоских и фасонных поверхностей, тел вращения, пазов и других. В качестве режущего инструмента применяется многозубый инструмент – фреза. Фреза – это многозубый режущий инструмент в виде тела вращения, на образующей поверхности которого и на торце расположены режущие кромки. При обработке металлов фреза получила широкое распространение с середины девятнадцатого века, когда появились первые фрезерные станки и станки для заточки фрез. В настоящее время применяются фрезы самых разнообразных форм и размеров. Укрупненно можно выделить три основных вида фрезерного инструмента:

- цилиндрические фрезы, с режущими кромками, расположенными только на цилиндрической поверхности инструмента;

- торцовые, имеющие режущие кромки на торцевой поверхности;

- фасонные с зубьями сложного профиля.

Цилиндрические фрезы – это тело вращения с прямыми и винтовыми зубьями. Они предназначены для обработки плоскостей.

Рис. 12.102. Геометрия цилиндрической фрезы

На рисунке 12.1 - – диаметр фрезы, - ширина фрезы и - угол наклона винтовых зубьев фрезы. Повышение угла наклона приводит к большей плавности в работе, к уменьшению нормальной силы и для цельных цилиндрических фрез . Для составных фрез значение . Угол наклона для составных фрез больше 30 брать нельзя, т.к. происходит врезание ножа в корпус.

В плоскости N-N измеряется главный передний угол и нормальный задний угол . Назначение переднего угла больше 0 приводит к уменьшению работы пластичной деформации и к уменьшению работы трения по передней поверхности. Выбор угла происходит в зависимости от материала обрезаемой детали и конструкции режущей части фрезы.

Угол берется в пределах для цельных фрез, причем при обработке твердых и среднетвердых материалов угол берется меньше. Для легких материалов алюминия, магния – берется больше.

5. В плоскости А-А определяется главный задний угол и поперечный передний .

Главный задний угол – это угол между касательной к задней поверхности зуба и касательной к окружности вращения данной точки режущей кромки:

.

С увеличением угла уменьшается работа трения по задней поверхности. Для быстрорежущей стали главный задний угол принимает значение , а для твердых сплавов .

Для заточки и изготовления фрез задаются поперечные и продольные передние углы.

6. Развертка фрезы. Окружной шаг: . Осевой шаг фрезы: . Нормальный шаг: .

12.2.Элементы режима резания при фрезеровании

При фрезеровании инструмент вращается вокруг своей оси, при этом скорость резания , где - диаметр фрезы в мм, - число оборотов фрезы в одну минуту.

Рис. 12.103. Элементы режима резания и геометрия срезаемого слоя при цилиндрическом фрезеровании

Одновременно обрабатываемая заготовка перемещается поступательно со столом станка со скоростью подачи (в мм/мин) или на один оборот фрезы (мм/об), или за время поворота фрезы на один зуб (мм/зуб). Подача на зуб – это перемещение заготовки в направлении подачи, соответствующее повороту фрезы на один угловой шаг или на угол контакта .

,

где - число зубьев фрезы, - подача на один оборот, - минутная подача, т.е. перемещение фрезы и заготовки за одну минуту.

Нагрузка, а следовательно, и стойкость фрезы лучше всего характеризуется подачей на зуб . Помимо и режим резания при фрезеровании определяется следующими параметрами:

• глубиной фрезерования – величиной срезаемого слоя металла на длине дуги резания, измеряемая перпендикулярно к обработанной поверхности;

• шириной фрезерования - шириной обрабатываемой поверхности в направлении параллельной оси фрезы;

• числом одновременно работающих зубьев фрезы , где - угол контакта фрезы;

• угол контакта фрезы - центральный угол, соответствующий дуге соприкосновения фрезы с заготовкой, измеряемый в плоскости перпендикулярной оси фрезы (это угол между радиусами, идущими в точку входа и точку выхода ) зуба фрезы. Из треугольника ОСВ (рис. 12.2) следует . С увеличением глубины угол растет, а с увеличением диаметра – уменьшается;

• ширина срезаемого слоя – длина соприкосновения режущей кромки зуба с обработанной заготовкой. Для прямозубой фрезы: . Величина для фрез с винтовым зубом . Величины зависят от мгновенной ширины срезаемого слоя Углы - мгновенные углы контакта входа и выхода для данного положения зуба фрезы;

• толщина срезаемого слоя – величина переменная – это расстояние между двумя последующими положениями поверхности резания, измеренная в направлении перпендикулярном поверхности резания в рассматриваемой точке, т.е измеряется в радиальном направлении ;

• площадь поперечного сечения срезаемого слоя для одного зуба. Для прямозубой фрезы: . Ширина среза: и , где - величина переменная, т.к. является величиной переменной и зависит от угла контакта , который тоже меняется;

• средняя площадь срезаемого слоя: ;

• максимальное сечение среза для одного зуба: ;

• суммарная площадь: , где и . Суммарная площадь сечения среза для фрезы с винтовым зубом: .