Основной каталог Kennametal вращающиеся инструменты 2018 - страница 1672

Предыдущая страница Следующая страница

Навигация

Формулы • Точный метод расчета мощности при фрезеровании

Компенсация подачи

Такие операции, как периферийное фрезерование с небольшой За последние 50 лет в качестве традиционных величин для3. Площадь поперечного сечения снимаемой стружки (A)
фактическая требуемая подача
радиальной глубиной резания или прорезание пазов с помощью расчета мощности использовали удельный съем металла и

радиальная подача (Vf) для обеспечения Площадь поперечного сечения стружки (рис. 1) определяется:

фрезы, закрепленной на оправке, требуют расчета компенсации подачи увеличение коэффициент мощности. Хотя этот метод расчета остается широко

глубина резанияна зуб (fz)fz = 0,1
для поддержания надлежащей толщины стружки на режущей кромкераспространенным, появился более точный метод для вычисления

20 0,1 140 0%

при резании. Расчетное и фактическое значения подачи на зуб могут мощности. При расчете используются следующие параметры: где: A = d x f (мм2)

существенно различаться, в зависимости от радиальной глубины резания2,50,05292109%d = осевая глубина резания (мм)
и диаметра фрезы. Например, фактическая толщина стружки для фрезы1,30,04389178%fz = подача на зуб (мм/зуб)
диаметром 20 мм при радиальной глубине резания 0,3 мм составляет лишь1. тангенциальная сила (Ft)
0,80,03498256%
23% от расчетного значения подачи на зуб. Пренебрежение расчетами
2. предел прочности материала
режимов резания может привести к образованию нароста на режущей0,50,02607335%
кромке, прижогам или вибрациям. Минимальное биение фрезы очень3. площадь поперечного сечения стружки
0,30,015859515%
важно для достижения равномерной подачи на каждом зубе фрезы.4. число рабочих зубьев
Дополнительным преимуществом применения этой формулы является
повышение производительности обработки, так как скорость подачи5. коэффициент обрабатываемости
существенно возрастет.6. коэффициент износа инструмента
Формулы для расчета мощности7. расчетный крутящий момент
Удельный съем металла8. расчетная потребляемая мощность фрезы
9. расчетная потребляемая мощность двигателя
Расчет удельного съема металла (MRR) используется для определения
эффективности металлообработки.
MRR = doc x woc x Vf = мм3/мин.Расчет тангенциальной силы, крутящего момента и мощности
при торцевом фрезеровании
Потребляемая мощность
Очень часто недостаточная мощность является ограничивающим1. Расчет тангенциальной силы (Н)
Концевая фреза 40 мм — 6 зубьев
фактором при выборе той или иной операции обработки. В случае

необходимости применения фрез большого диаметра или снятия 30 м/мин (vc) 230 об/мин Тангенциальное усилие определяет крутящий момент на шпинделе и

большого припуска целесообразно сначала рассчитать именно на него расходуется большая часть мощности, затрачиваемой 0,1 мм/зуб (fz) 140 мм/мин (Vf) требуемую мощность. на резание. Значение тангенциальной силы определяет силы реакций от зажимного приспособления, обрабатываемой детали и подшипников

шпинделя. Тангенциальная сила рассчитывается по следующей формуле: ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент полезного действия шпинделя «E» Коэффициент «K» варьируется в пределах от 75% до 90%. Ft = S x A x Zc x Cm x Cw (Н) Рис. 1. Площадь поперечного сечения стружки

(E = от 0,75 до 0,90) обрабатываемый коэффициент

материалтвердость«K»где: S = предел прочности обрабатываемого материала (Н/мм2)
A = площадь поперечного сечения стружки одного зуба (мм2)
Формула, применяемая для расчета мощности,85–2001.64

потребляемой фрезой (HPc): Zc = число рабочих зубьев 4. Число рабочих зубьев (Zc)

201–2531.56Cm = коэффициент обрабатываемости
Cw = коэффициент износа инструментаЧисло рабочих зубьев (одновременно находящихся в контакте
254–2861.28
пример: сталь, ковкий чугун и чугунс материалом) зависит от числа зубьев на фрезе «Z» и угла
(нелегированная, легированная и287–3271.10контакта ( ). Данное соотношение определяется формулой:
ширина резания (woc) . . . . 42 мм2. Предел прочности материала (Н/мм2)
инструментальная сталь)328–371.88
глубина резания (doc) . . . . 5 мм
372–481.69
подача (vf) . . . . . . . . . . . 1092 мм/минПримерное соотношение между пределом прочности материала
482–560.59и твердостью для наиболее распространенных обрабатываемых
сталь 220 HB . . . . . . . Коэффициент «K» — 1,56
561–615.54материалов, таких как сталь, чугун (серый чугун), титановые сплавы
дисперсионно твердеющая нержавеющая сталь150–4501.27–.42(Ti – 6Al – 4V) и алюминиевые сплавы (2024, 5052) можно выразить
эмпирической формулой:
150–1752.27
MRR = 5 x 42 x 1092 = 229320 мм3/минУгол контакта зависит от ширины резания «W» и диаметра
110–1902.0S = 5 x HB (Н/мм2)
фрезы «D». Этот угол определяется геометрическим путем,
Для расчета мощности, потребляемой двигателем (HPm),
176–2001.89как показано на рис. 2 (формулы для расчета угла контакта и
используйте следующую формулу:чугун
(серый, с шаровидным графитом и ковкий)числа рабочих зубьев при любой ширине резания представлены Где HB = твердость по Бринеллю, полученная при усилии 3000 кгс.
201–2501.52
HPcв приложении на стр. X20). При испытаниях с применением мягких металлов, таких как
HPm =251–3001.27алюминиевые сплавы, используется усилие 500 кгс. Твердость,
E
301–3201.19определенную при усилии 500 кгс, следует преобразовать в эквивалент
твердости для усилия 3000 кгс, используя коэффициент нагрузки 1,15.
нержавеющая сталь, ковкий чугун и чугун135–2751.54–.76
Для определения потребляемой мощности необходимоНапример, 130 HB при усилии 500 кгс эквивалентно 150 HB при усилии
(ферритный, аустенитный и мартенситный)286–421.74–.503000 кгс (130 x 1,15 = 150). Если твердость приводится в показателях по
использовать коэффициент «K». Коэффициент «K» представляет
собой константу мощности, показывающую количество кубическихтитан250–3751.33–.87Роквеллу «B» или «C», см. обзорный перечень материалов на стр. Y191.
дюймов металла, которые могут быть удалены в минуту при
жаропрочные сплавы на основе никеля и кобальта200–360.83–.48
приложении одной лошадиной силы.
на основе железа180–320.91–.53
никелевые сплавы80–360.91–.53
ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент «K» изменяется в зависимости30–1506.25–3.33

алюминиевые сплавы от твердости материала. (при 500 кгс) 40–90 10.0–6.67 магниевые сплавы

(при 500 кгс) Рис. 2. Схема расчета числа рабочих зубьев

медь 150 3.33

1 = фреза 100–150 3.33 медные сплавы 2 = заготовка 151–243 2.0

= угол контакта 1 = угол, образованный осью фрезы и радиусом фрезы до периферийной точки входа или выхода W = ширина резания (woc) D = диаметр фрезы

обрабатываемый материалтвердостькоэффициент «K»
85–2001.64
201–2531.56
254–2861.28
сталь, ковкий чугун и чугун (нелегированная, легированная и287–3271.10
инструментальная сталь)328–371.88
372–481.69
482–560.59
561–615.54
дисперсионно твердеющая нержавеющая сталь150–4501.27–.42
150–1752.27
110–1902.0
чугун176–2001.89
(серый, с шаровидным графитом и ковкий)201–2501.52
251–3001.27
301–3201.19
нержавеющая сталь, ковкий чугун и чугун135–2751.54–.76
(ферритный, аустенитный и мартенситный)286–421.74–.50
титан250–3751.33–.87
жаропрочные сплавы на основе никеля и кобальта200–360.83–.48
на основе железа180–320.91–.53
никелевые сплавы80–360.91–.53
алюминиевые сплавы30–150 (при 500 кгс)6.25–3.33
магниевые сплавы40–90 (при 500 кгс)10.0–6.67
медь1503.33
100–1503.33
медные сплавы151–2432.0