2. Подготовка режущего инструмента к работе

Установка ножей состоит в их выверке и закреплении в корпусе ножевого вала. К установке ножей предъявляют следующие требования:

- лезвия ножей должны располагаться на одной окружности резания с точностью ∆≤0,02÷0,05 мм;

- режущие кромки ножей должны выступать над стружколомателем на 1-2мм, а над поверхностью вала – не более 2 мм для обеспечения достаточной жесткости его рабочей части.

Основные параметры ножей:

- длина ножа, L=260÷610мм;

- ширина ножа, В=25÷40 мм;

- толщина ножа, a=3 мм;

- угол заточки, β=

Рисунок 2.3 – Плоский нож.

2. Расчет режимов резания

D=125мм, n=4800 , z=4, t=1;2;3 мм, b=200;400;500 мм, W<30%, ≤100мкм; Р=7,5кВт, η=0,9

Исходные данные: обрабатываемые заготовки из сосны W<30%, станок рейсмусовый типа Supermac 163, глубина фрезерования t=1;2;3 мм, z = 4, ширина фрезеруемой части заготовки b=200;400;500 мм, угол резания  = 60⁰, начальная острота ножей _о = 5 мкм, время работы инструмента между переточками Т = 400 мин для стали 8Х6ВМФ. Качество обрабатываемой поверхности Rm  100 мкм.

Решение.

1. Скорость главного движения принимаем из рекомендуемого диапазона скоростей:

V = Dn/60000=3.14×125×4800/60000=31,4 м/с.

2. Угол контакта режущей кромки с заготовкой для t=1;2;3 мм:

=115 =115 = ;

=115 =115 = ;

=115 =115 = .

3. Длина дуги контакта

= = =11,18 мм;

= = =15,811 мм;

= = =19,364 мм.

4. Подача на зуб с ограничением по шероховатости. Длина волны по заданной шероховатости = z=7,3 мм (выбирается по табл.28. [1])

Подача на зуб

= / z=7,3/4=1,825 мм.

5. Прирост затупления лезвий за время работы

= × ×n×T× /1000=0,0008×11,18×4800×400×0,9×0,9/1000=13,909 мкм;

= × ×n×T× /1000=0,0008×15,811×4800×400×0,9×0,9/1000=19,671 мкм;

= × ×n×T× /1000=0,0008×19,364×4800×400×0,9×0,9/1000=24,091 мкм.

6. Фиктивная сила резания

=1,565+0,0353( /2)=1,565+0,0353( /2)=1,761 Н/мм;

=1,565+0,0353( /2)=1,565+0,0353( /2)=1,821 Н/мм;

=1,565+0,0353( /2)=1,565+0,0353( /2)=1,879 Н/мм.

7. Касательное давление стружки на переднюю грань

=(0,196+0,00392× /2)ϭ+(0,0686+0,00147 /2)(90-V)-(5,39+0,147 /2)=(0,196+0,00392×5,562)60+(0,0686+0,00147×5,562)(90-31,4)-(5,39+0,147×5,562)=11,781+4,453-6,207=10,027МПа;

=(0,196+0,00392× /2)ϭ+(0,0686+0,00147 /2)(90-V)-(5,39+0,147 /2)=(0,196+0,00392×7,273)60+(0,0686+0,00147×7,273)(90-31,4)-(5,39+0,147×7,273)=11,788+4,646-6,459=9,975МПа;

=(0,196+0,00392× /2)ϭ+(0,0686+0,00147 /2)(90-V)-(5,39+0,147 /2)=(0,196+0,00392×8,907)60+(0,0686+0,00147×8,907)(90-31,4)-(5,39+0,147×8,907)=11,794+4,033-6,699=9,128 МПа.

8. Коэффициент затупления

=1+(1+0,1 ) =1+(1+0,1× ) =1,396;

=1+(1+0,1 ) =1+(1+0,1× ) =1,552;

=1+(1+0,1 ) =1+(1+0,1× ) =1,65.

9. Окружная касательная сила резания

=1000Pη/V=1000×7,5×0,9/31,4=214,968 H.

10. Средняя сила резания на дуге контакта

= πD/( z)= 214,968×3,14×125/11,18×4=1886,7 H;

= πD/( z)= 214,968×3,14×125/15,811×4=1334,1 H;

= πD/( z)= 214,968×3,14×125/19,364×4=1089,3 H.

11. Средняя толщина срезаемого слоя при b=200;400;500 мм:

= = =0,69 мм;

= =( –

1,821)×0,002= 0,32 мм;

= =( –

)×0,002= 0,23 мм.

12. Подача на зуб, ограниченная мощностью привода

= / =0,69/ =8,6 мм;

= / =0,32/ =2,6 мм;

= / =0,23/ =1,53 мм.

Принимаем:

13. Скорость подачи

= zn/1000=1,53 ×4×4800/1000=29,4 м/мин.

Таблица 3.1. Ограничения по шероховатости и мощности привода.

глубина фрезерования t, мм	, мм	, мм	, мм
1	8,6	8,6	8,6
2	8,6	2,6	2,6
3	8,6

глубина фрезерования, мм	скорость подачи, м/мин
1	165,1
2	49,9
3	29,4

14. Мощность на резание

P= = =6,74 кВт;

15. Окружная радиальная сила резания F_z, Н:

F_z = 0,5 F₃ a²_ - F_п tg(90⁰ - - _тр), (1)

где  - угол резания,  = 60⁰;

 _тр - угол трения,  _тр = 17⁰.

F_п - сила резания по передней грани резца, Н:

F_п = F_x - F₃, (2)

где F₃ - сила резания по задней грани резца

F₃ = (a_ - 0,8)Р_ф b_л l/t,

F₃ = (a_ - 0,8) Р_ф b_л =176,8 H;

Отсюда F_п = 214,968 - 176,8 = 38,168 Н.

F_z = 0,5  176,8 (1,6)² - 38,168 tg(90⁰ - 60⁰ - 17⁰) = 226,304-8,811=217,5 Н.

Алгебраическая сумма вертикальных проекций сил F_x и F_z cоставит силу F₂, нормальную к подаче:

F₂ = F_x sin Q - F_z cos Q = 214,968 0,3 - 217,5 0,99 = - 150,5 Н.

Таким образом, при отрицательном значении F₂ обрабатываемая заготовка отталкивается от фрезы, а при положительном значении F₂ имеет место эффект затягивания.

Проекции сил F_x и F_z на направление подачи дают силу сопротивления к подаче F₁:

F₁ = F_x cos Q + F_z sin Q = 214,968  0,99 + 217,5  0,3 = 278,05 Н.