
Радиальная толщина стружки. Ограничения производительности режущего инструмента, как правило, устанавливаются в терминах максимально допустимой нагрузки на стружку. Поскольку в широко используемых калькуляторах скорости и подачи указывается только продвижение на зуб (APT), понятия нагрузки на стружку и APT часто используются как взаимозаменяемые. Это область, в которой возможны существенные заблуждения. Нагрузка на стружку на самом деле относится к толщине стружки, а не к APT.
APT определяется как приращение подачи, происходящее за время, необходимое фрезе для поворота на расстояние между режущими кромками. Математически это выражается как:
APT = IPM / (RPM × T)
где:
IPM = скорость подачи (дюймов/мин)
RPM = частота вращения шпинделя (об/мин)
T = число зубьев
Толщина стружки — это «укус», совершаемый каждой режущей кромкой в процессе работы. Для типичной концевой фрезы при радиальной глубине резания, превышающей две трети диаметра фрезы, толщина стружки увеличивается до тех пор, пока не сравняется с APT на осевой линии фрезы. Затем толщина стружки уменьшается до нуля по мере выхода режущей кромки из резания (рис. 1).
Таким образом, APT является постоянной величиной для данной операции, а толщина стружки — переменной, изменяющейся циклически.
Периферийное резание: когда резание концевой фрезой неглубокое по отношению к диаметру фрезы, фактическая толщина стружки (ACT) меньше, чем APT. Этот эффект утоньшения стружки позволяет применять значительно более высокие скорости подачи (рис. 2).
Например, предположим следующие параметры:
концевая фреза диаметром 2,000"
две эффективные режущие кромки
скорость резания 500 футов в минуту (SFM)
радиальная ширина резания (WOC) .12"
толщина стружки .005"
эффективная частота вращения 955 об/мин
Даже несмотря на то что APT в данном случае составляет .0105", фактическая толщина стружки (ACT), то есть нагрузка на стружку, составляет всего .005".
Двухкромочная концевая фреза диаметром 2,000" имела APT .0105" и толщину стружки всего .005". Коэффициент радиального утоньшения стружки (RCTF) — это отношение толщины стружки к APT, в данном примере составляющее .48.
Математически RCTF можно выразить формулой:
RCTF = 1 − √(1 − (2 × WOC / Эфф. диам.)²)
где:
D = диаметр фрезы
WOC = радиальная ширина резания
Всякий раз, когда радиальная глубина резания равна или превышает эффективный радиус фрезы, RCTF равен 1.
Рис. 1: толщина стружки равна продвижению на зуб на осевой линии фрезы.
Рис. 2: толщина стружки меньше продвижения на зуб; пластина захватывает толстую стружку здесь и выходит из стружки там, обеспечивая максимальную ACT при данной радиальной ширине резания.