Режущий инструмент - Филиппов Г.В.
Скачать (прямая ссылка):
где kc — коэффициент размещения стружки (обычно kc = 3-7-4); t — глубина резания, мм.
176
Упрощенно
г > JZs2?.
Обычно радиус г выбирается из конструктивных соображений в пределах (0,4-т-0,75) h и значительно превосходит величину, рассчитанную из условия стружкоотвода.
Важным параметром конструкции фрезы, как многозубого инструмента, является число зубьев. Число зубьев оказывает прямое влияние на производительность труда, на процесс фрезерования, на потребляемую при резании мощность. Наивыгоднейшее число зубьев фрез для черновых работ, по исследованиям М. Н. Ларина, может быть определено из соотношения:
у C*d
'опт — /0,5 0,5 » max*z max
где C2 — коэффициент, зависящий от типа фрезы (для цилиндрических, дисковых и других фрез C2 = 0,2, для торцовых фрез C2 = 0,6); d —наружный диаметр фрезы.
При чистовом фрезеровании, когда объем снимаемой стружки и нагрузки на зуб невелики, одним из условий выбора числа зубьев z может служить зависимость числа зубьев от числа переточек і:
z = jid/(4ut),
где X1 —толщина слоя, снимаемого за одну переточку.
При использовании данной зависимости следует иметь в виду, что толщина стачиваемого слоя при переточках равна половине высоты зуба, а высота зуба равна половине шага зуба по дуге окружности t29 Упрощенно число зубьев может также быть определено из следующих соотношений:
Концевые фрезы.......... (0,3-7-1,3)4
Обдирочные фрезы ........ (0,084-0,2) d
Цилиндрические фрезы....... (0,1-7-0,15) d
Не менее важным является распределение зубьев по окружности наружного диаметра. Зубья могут распределяться равномерно, с одинаковым угловым шагом, и неравномерно, с неодинаковым угловым шагом между соседними зубьями. Последнее рекомендуется для снижения вибраций в процессе работы. В табл. 5.2 приведены рекомендуемые стандартами значения центральных углов расположения зубьев у фрез с неравномерным расположением зубьев.
Для обеспечения достаточно равномерного процесса фрезерования необходимо, чтобы в работе фрезы постоянно участвовало несколько зубьев. Число одновремейно участвующих в работе зубьев Zp определяют по следующей формуле:
_ zcp . Bztgco гР ~~ 360 "+" nd 9
177
где ф —теоретический угол контакта между фрезой и поверхностью резания, В —ширина фрезерования, мм; со —угол наклона винтовых зубьев фрезы, „Л
Угол наклона винтовых зубьев со влияет на направление потока стружки, на значение переднего угла торцового зуба у концевых фрез (если этот угол не затачивается), на плавность работы фрезы, на сечение стружки (при работе зубьями, расположенными на цилиндрической части фрезы), на прочность и жесткость фрезы.
С точки зрения отвода
Таблица 5.2
Центральные углы (...°) расположения зубьев у фрез с неравномерным угловым шагом
Число зубьев Угол между соседними зубьями, . ./
Фі Чч Фа Фб ф« ф* Фв
3 по 123 127
4 90 85 90 95 — — — —
5 68 72 76 68 76 — — —
6 57 63 57 63 57 63 — —
8 42 48 42 48 42 48 42 48
стр уж ки целесообр азн о увеличивать угол со до 45—60°, однако при этом возрастает осевая составляющая равнодействующей сил резания, что (при правом вращении и правом наклоне канавок (о) приводит к нежелательному увеличению нагрузки, направленной от шпинделя станка.
Для цилиндрических фрез угол (о равен углу І: положительному при совпадении направлений вращения и винтовой канавки и отрицательному— при их несовпадении. При отрицательном значении угла о) (и X) осевая сила всегда действует в сторону шпинделя станка, что способствует стабильной работе станка, но вместе с этим поток стружки направляется к рабочему торцу (у торцовых концевых фрез), вызывая пакетирование стружки и другие нежелательные явления.
Благоприятное влияние угол ш оказывает на фактический передний угол зуба цилиндрической части фрезы, который измеряется в направлении схода стружки уп. С увеличением угла со разница между передним углом в нормальном к режущей кромке сечении yN, передним углом у в нормальном к оси фрезы сечении и Yn возрастает. Значение угла у определяется по формуле
tg Y = tg yN/cos со,
а значения угла Yn —зависимостью
-т. і , cos2<otgT"
Расчеты, произведенные по приведенной формуле, показывают, что при Yw = 5° и w = 5° угол Yn также равен 5°; при yN — 5° и со = 30° Yn = 17°50', а при Yw = 5° и <о = 60° Yn = 49°30'; при yN = 10° и <л = 30° Yn = 2Г20', а при том же Yw, но <о = = 60° Yn = 50°30\
478
Исследования стойкости фрез с разными значениями угла о показали, что с увеличением угла наклона зубьев о> от 10 до 60° стойкость фрезы возрастает от трех до пяти раз. Благоприятный отвод стружки способствует снижению удельной нагрузки и удельных сил резания на фрезу. Сильное влияние, которое оказывает угол (о на фактический передний угол, позволяет уменьшать значения этого угла с целью упрочнения режущей кромки, компенсируя разницу увеличением угла со. Особенно эффективно такое уменьшение угла yN при обработке материалов, требующих больших передних углов (легкие сплавы, некоторые жаропрочные стали и т. д.). Увеличение угла со способствует также и более плавной работе за счет увеличения коэффициента перекрытия, т. е. увеличения числа зубьев, одновременно находящихся в контакте с поверхностью резания. Однако большие значения углов © приводят к увеличению передних углов и ослаблению торцовых зубьев фрез, к усложнению заточки и переточки зубьев при эксплуатации. Практически установленные определенные диапазоны значений угла <о для различных видов фрез приведены ниже.
