Расчет режимов резания при фрезеровании (Методические рекомендации)

Горизонтальная составляющая силы резания Рг при условии

несимметричного встречного чернового фрезерования

Рг = 0,6 ( Рz1 = 0,6 ( 31364,3 = 18818,58 Н.

Так как условие Рг ( Рдоп не соблюдается (18818,58 ( 15000 ),

выбранный режим резания не удовлетворяет условию прочности механизма

продольной подачи станка. Для снижения горизонтальной составляющей силы

резания необходимо уменьшить подачу на зуб фрезы. Представим формулу

расчёта главной составляющей силы резания в виде

Наибольшее допустимое механизмом подачи значение главной составляющей

силы резания должно быть не больше Pz1 ( Pдоп / 0,6 ? 15000 / 0,6 ? 25000

Н. Из этого условия находим Sz1

По вновь выбранному значению Sz1 определяем vs1 = 0,192 ( 12 ( 40 =

92,16 мм/мин, ближайшее меньшее значение на станке vs1 = 80 мм/мин.

Фактическая подача на оборот фрезы составит Soф = 2 мм/об, фактическая

подача на зуб фрезы составит Szф = 0,167 мм/зуб.

В связи с многократным превышением показателей первого расчёта над

допустимыми необходимо провести проверку правильности выбора режима резания

при чистовом переходе.

Главная составляющая силы резания при чистовой обработке значительно

ниже допустимых величин, в связи с чем корректировать расчёт не требуется.

Окончательно данные расчёта сведены в таблице

|Наименование показателей |Единицы |Для перехода |

| |измерения | |

| | |о |о |

|Глубина резания t |мм |5 |1 |

|Расчётная подача на зуб фрезы Sz |мм/зуб |0,323 |0,025 |

|Расчётная подача на оборот фрезы So |мм/об |3,84 |0,3 |

|Расчётная скорость резания v |м/мин |88,24 |503,25 |

|Расчётное число оборотов фрезы n |об/мин |224,82 |1282,16 |

|Фактическое число оборотов фрезы nф |об/мин |200 |1050 |

|Фактическая скорость резания vф |м/мин |78,50 |412,12 |

|Расчётная скорость движения подачи vS |мм/мин |768 |315 |

|Фактическая скорость движения подачи vSф |мм/мин |800 |315 |

|Фактическая подача на оборот фрезы Soф |мм/об |4 |0,3 |

|Фактическая подача на зуб фрезы Szф |мм/зуб |0,333 |0,025 |

|Главная составляющая силы резания Pz |Н |37826,7 |521 |

|Крутящий момент Мкр |Нм |2364,17 | |

|Мощность резания N |кВт |48,51 | |

|Первая корректировка режима резания |

|Главная составляющая силы резания Pz |Н |31364,3 | |

|Крутящий момент Мкр |Нм |1960,3 | |

|Мощность резания N |кВт |8,08 | |

|Горизонтальня составл. силы резания Pг |Н |18818,58| |

|Вторая корректировка режима резания |

Таким образом станок налаживается по следующим величинам:

Черновой переход nф1 = 40 мин-1, vS1 = 80 мм/мин;

Чистовой переход nф2 = 1050 мин-1, vS2 = 315 мм/мин.

3.2.4. Расчёт времени выполнения операции.

3.2.4.1. Расчёт основного времени.

Основное время определяем по формуле

Длина фрезерования l = 800 мм;

Величина врезания фрезы l1 определяется для условия несимметричного

встречного фрезерования, принимаем С1 = 0,04 ( D,

l1 = 0,5(125 - ?0,04(125((125 - 0,04(125) = 62,25 - 24,25 = 38 мм.

Величину перебега фрезы l2 для чернового и чистового фрезерования

принимаем одинаковой l2 = 5 мм.

Число рабочих ходов i при чистовом и черновом фрезеровании равно 1.

Общая длина прохода фрезы для чернового и чистового фрезерования

L = 800 + 38 + 5 = 843 мм.

Основное время при торцовом фрезеровании заготовки за черновой и

чистовой переходы составит:

3.2.4.2. Определение штучного времени.

Штучное время, затрачиваемое на данную операцию, определяется как

Тшт = То + Твсп + Тобс + Тотд

Вспомогательное время Твсп, затрачиваемое на установку и cнятие

детали, определяем по таблице 21. Принимаем способ установки детали при

длине 800 мм - на столе с выверкой средней сложности; при массе детали до

10 кг - время на установку и снятие заготовки равно 1,8 мин.

Вспомогательное время на рабочий ход (таблица 22) принимаем для обработки

плоскостей с одной пробной стружкой - 0,7 мин и на последующие проходы -

0,1 мин всего - 0,8 мин. Вpемя на измеpение заготовки с помощью

штангенциркуля (таблица 23) по ширине и толщине заготовки (высоте от стола)

- размеры до 100 мм с точностью до 0,1 мм, принимаем равным 0,13 мин.

Твсп = 1,8 + 0,8 + 0,13 = 2,73 мин.

Тогда оперативное время

Tоп1 = То + Твсп = 10,54 + 2,73 = 13,27 мин.

То2 = 2,68 + 2,73 = 5,41 мин

Время на обслуживание pабочего места и вpемя на отдых принимаем в

процентах от оперативного времени:

Тотд1 + Тобс1 = 10 % ( Tоп = 0,1 ( 13,27 = 1,32 мин ;

Тотд2 + Тобс2 = 10 % ( Tоп = 0,1 ( 5,41 = 0,54 мин ;

Штучное время, затрачиваемое на данную операцию,

Тшт1 = То1 + Твсп1 + Тобс1 + Тотд1 = То1 ( 0,1 То1 =13,27 + 1,32 =

14,59 мин.

Тшт2 = То2 + Твсп2 + Тобс2 + Тотд2 = То2 ( 0,1 То2 = 5,41 + 0,54 =

5,95 мин.

3.2.4.3. Определение штучно-калькуляционного времени

Норма подготовительно - заключительного времени на выполнение данной

операции при установке заготовки на столе с креплением болтами и планками

(таблица 24) составит 24 мин.

3.2.5. Определение технико - экономической эффективности

3.2.5.1. Определение потребного количества станков

Принимаем количество станков необходимых для выполнения черновой

обработки - Z1ф = 6 шт, и для чистовой обработки Z2ф = 3 шт. Шести станков

для черновой операции на всю операционную партию не хватает, однако приняв

7 станков получим большой недогруз станков по времени работы.

Предпочтительней принять загрузку шести станков с добавлением одной целой

смены за определённый период времени. Для операции чистовой обработки 3

станка не будут полностью загружены в течение смены и с тем, чтобы их не

переналаживать на выполнение другой операции необходимо откорректировать

размер сменного задания - операционную партию. Одну смену за определённый

период можно освободить для выполнения других работ или профилактики

оборудования. При этом операционные партии составят

П1ф = Z1ф ( Тсм ( 60 / Тшк1 =6 ( 8 ( 60 / 14,71 = 196 шт.

П2ф = Z2ф ( Тсм ( 60 / Тшк2 =3 ( 8 ( 60 / 6,07 = 237 шт.

При черновой обработке нехватка оборудования составит

(П1 - П1ф) / П1= (200 - 196) / 200 = 1 / 50,

т.е. через 50 смен необходимо добавить ещё одну для выполнения всего

задания.

При чистовой обработке излишек времени оборудования составит

(П2ф - П2) / П2 = (237-200) / 200 = 10 / 54,

т.е. примерно на каждые 6 смен одна смена может быть освобождена для

выполнения других работ.

3.2.5.2. Коэффициент основного вpемени

В рассчитанных операциях основное время в составе штучного времени

будет иметь следующую долю

Ко1 = То1 / Тш1 = 10,54 / 14,59 = 0,72

Ко2 = То2 / Тш2 = 2,68 / 5,95 = 0,45

Данные говорят о том, что при выполнении чистовой обработки

относительно много времени отводится для вспомогательных действий, поэтому

следует провести организационные или технологические мероприятия по

механизации процессов, сокращению вспомогательного времени, совмещению

основного и вспомогательного времени и т.д. При выполнении черновой

обработки доля основного времени достаточно высока и не требует

первоочередного проведения каких-либо мероприятий.

3.2.5.3. Коэффициент использования мощности станка

При операции черновой обработки мощность резания составляет 8,04 кВт

при мощности на шпинделе станка 8,8 кВт, при этом коэффициент использования

мощности составит

КN = Np / Nст ( ( = 8,04 / 11 ( 0,8 = 0,92

Коэффициент использования мощности станка KN достаточно высок, при

необходимости он может быть несколько повышен за счёт увеличения подачи на

зуб.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Колокатов А.М. Методические указания по расчету (назначению)

режимов резания при торцовом фрезеровании. - М.,МИИСП, 1989. - 27 с.

2. Некрасов С.С. Обработка материалов резанием. - М.: Агропромиздат,

1988.- 336 с.

3. Резание конструкционных материалов, режущие инструменты и станки

/Кривоухов В.А., Петруха П.П. и др. - М. :Машиностроение, 1967. - 654 с.

4. Краткий справочник металлиста./ Под ред. А.Н.Малова и др. - Изд.2-

е.- М. :Машиностроение, 1971. - 767 с.

5. Справочник технолога - машиностроителя. В 2 т. /Под ред. А.Г.

Косиловой и Р.К.Мещерякова.- 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Машиностроение,

1985.

6. Долматовский Г.А. Справочник технолога по обработке металлов

резанием. - 3-е изд., перераб. - М.:ГНТИ, 1962. - 1236 с.

7. Некрасов С.С., Байкалова В.Н Методические рекомендации по

выполнению домашнего задания по курсу "Обработка конструкционных

материалов резанием" (для студентов факультетов механизации сельского

хозяйства и инженерно-педагогического). - М.: МИИСП, 1988. - 38 с.

8. Некрасов С.С., Байкалова В.Н., Колокатов А.М. Определение

технической нормы времени станочных операций: Методические рекомендации. -

М.: МГАУ, 1995. - 20 с.

9. Некрасов С.С., Колокатов А.М., Баграмов Л.Г. Частные критерии

оценки технико-экономической эффективности технологических процессов:

Методические рекомендации. - М.: МГАУ, 1997. - 7 с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1

Стандартные торцовые фрезы

|ГОСТ |Типы торцовых фрез |Диаметр фрезы, (мм) / |

| | |число ножей фрезы, (шт). |

|26595-85 |Фрезы торцовые с механическим |50/5, 63/6, 80/8, |

| |креплением многогранных пластин. |(80/10), 100/8, 100/10, |

| |Типы и основные размеры. |125/8, 125/12, 160/10, |

| | |160/14, (160/16), |

| | |200/12, 200/16, |

| | |(200/20), 250/14, |

| | |250/24, 315/18, 315/30, |

| | |400/20, 400/40, 500/26, |

| | |500/50 |

|24359-80 |Фрезы торцовые насадные со вставными |100/8, 125/8, 160/10, |

| |ножами, оснащенными пластинами из |200/12, 250/14, 315/18, |

| |твердого сплава. |400/20, 500/26, 630/30 |

| |Конструкция и размеры. | |

|22085-76 |Фрезы торцовые насадные с |100/8, 125/8, |

| |механическим креплением пятигранных |160/10, 200/12 |

| |твердосплавных пластин | |

|22087-76 |Фрезы торцовые концевые с | 63/5, 80/6 |

| |механическим креплением пятигранных | |

| |твердосплавных пластин | |

|22086-76 |Фрезы торцовые насадные с |100/10, 125/12, 160/14,|

| |механическим креплением круглых |200/16 |

| |твердосплавных пластин | |

|22088-76 |Фрезы торцовые концевые с | 50/5, 63/6, 80/8 |

| |механическим креплением круглых | |

| |твердосплавных пластин | |

|9473-80 |Фрезы торцовые насадные мелкозубые со|100/10, 125/12, 160/16,|

| |вставными ножами, оснащенными |200/20, 250/24, 315/30,|

| |пластинами из твердого сплава. |400/36, 500/44, 630/52 |

| |Конструкция и размеры. | |

|9304-69 |Фрезы торцовые насадные. |40/10, 50/12, 63/14, |

| |Типы и основные размеры. |80/16, 100/18, 63/8, |

| | |80/10,100/12, |

|16222-81 |Фрезы торцовые насадные для обработки|50, 63, 80 при z = 4 |

| |легких сплавов | |

|16223-81 |Фрезы торцовые насадные со вставными |100/4, 125/6, 160/6,|

| |ножами с твердосплавными пластинами | |

| |для обработки легких сплавов. |200/8, 250/10, 315/12|

| |Конструкция и размеры. | |

Примечание: В скобках указаны фрезы другого исполнения

Таблица

Фрезы торцовые с механическим креплением многогранных пластин

(ГОСТ 26595-85)

|Обозначение фрез с пластинами формы |D, | |

|( = 900 |( = 750 |( = 670 | | | |

|2214-0351 |2214-0353 |2214-0355 |2214-0357 |50 |5 |

|2214-0359 |2214-0362 |2214-0364 |2214-0366 |63 |6 |

|2214-0368 |2214-0371 |2214-0373 |2214-0375 |80 |8 |

|2214-0377 |2214-0379 |2214-0382 |2214-0384 |80 |10 |

|2214-0395 |2214-0397 |2214-0399 |2214-0402 |100 |10 |

|2214-0421 |2214-0423 |2214-0535 |2214-0292 |125 |12 |

|2214-0539 |2214-0542 |2214-0544 |2214-0293 |160 |14 |

|2214-0554 |2214-0556 |2214-0277 |2214-0558 |200 |12 |

|2214-0462 |2214-0464 |2214-0466 |2214-0468 |250 |14 |

|2214-0479 |2214-0482 |2214-0484 |2214-0486 |315 |18 |

|2214-0506 |2214-0508 |2214-0511 |2214-0513 |400 |40 |

|2214-0524 |2214-0526 |2214-0528 |2214-0531 |500 |50 |

Примечание: Пример условного обозначения торцовой фрезы диаметром 80 мм,

праворежущей, с механическим креплением трехгранных пластин из твердого

сплава, с числом зубьев 8: Фреза 2214-0368 ГОСТ 26595-85.

То же, для пластин из безвольфрамового твердого сплава:

Фреза 2214-0368 Б ГОСТ 26595-85.

Таблица 3

Фрезы торцовые насадные со вставными ножами, оснащенными

пластинами из твердого сплава (ГОСТ 24359-80)

|Обозначение |D, мм |Z |Обозначение |D, мм |Z |

|2214-0001 |100 |8 |2214-0011 |250 |14 |

|2214-0003 |125 |8 |2214-0013 |315 |18 |

|2214-0005 |160 |10 |2214-0015 |400 |20 |

|2214-0007 |200 |12 |2214-0017 |500 |26 |

| | | |2214-0019 |630 |30 |

Примечания: 1. Главный угол в плане ( может быть 450, 600, 750, 900

Пример условного обозначения праворежущей торцовой фрезы

с ножами, оснащенными пластинами из твердого сплава марки

Т5К10 диметром 200 мм и углом ( = 600:

Фреза 2214-0007 Т5К10 600 ГОСТ 24359-80

Таблица 4

Фрезы торцовые концевые и насадные с механическим креплением

круглых твердосплавных пластин

|ГОСТ |Обозначение |D, мм |Z |

| |2214-0321 |50 |5 |

|22088-76 |2214-0322 |63 |6 |

| |2214-0323 |80 |8 |

| |2214-0291 |100 |10 |

|22086-76 |2214-0292 |125 |12 |

| |2214-0293 |160 |14 |

| |2214-0294 |200 |16 |

Примечание: Пример условного обозначения фрезы диаметром 80 мм:

Фреза 2214-0323 ГОСТ 22088-76

Таблица 5

Марки твёрдого сплава для торцовых фрез

| |Марка твёрдого сплава для торцовых фрез при обработке |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6

МЕНЮ

Расчет режимов резания при фрезеровании (Методические рекомендации)