Варіанти до задачі № 4

№	Матеріал заготовки та його характеристики	Діаметр отвору D мм, параметр шорсткості, мкм	Довжина отвору l, мм
1	Сталь 12ХН2, в=800 МПа	18Н7, Ra=1,6	50
2	Сталь 12ХН3А, в=950 МПа	25Н5, Ra=0,4	60
3	Сірий чавун СЧ30, НВ200	30Н5, Ra=0,4	80
4	Сірий чавун СЧ20, НВ210	35Н7, Ra=1,6	90
5	Сталь 38ХА, в=680 МПа	28Н7, Ra=1,6	55
6	Сталь 35, в=560 МПа	38Н8, Ra=6,3	75
7	Сірий чавун СЧ15, НВ170	45Н9, Ra=3,2	45
8	Сірий чавун СЧ10, НВ160	17Н7, Ra=1,6	50
9	Сталь 40ХН, в=700 МПа	45Н9, Ra=6,3	100
10	Сталь Ст3, в=600 МПа	50Н9, Ra=6,3	60
11	Сталь 40Х, в=750 МПа	22Н5, Ra=0,4	95
12	Сталь Ст5, в=600 МПа	16Н5, Ra=0,4	30
13	Сірий чавун СЧ20, НВ180	38Н9, Ra=6,3	85
14	Сірий чавун СЧ20, НВ200	50Н9, Ra=3,2	50
15	Сталь 20Х, в=580 МПа	20Н5, Ra=0,4	40
16	Сталь 50, в=750 МПа	30Н7, Ra=1,6	60
17	Бронза Бр АЖН 10-4, НВ170	28Н7, Ra=1,6	55
18	Латунь ЛМцЖ 52-4-1, НВ220	40Н9, Ra=3,2	80
19	Сірий чавун СЧ30, НВ220	23Н5, Ra=0,4	45
20	Сірий чавун СЧ20, НВ220	32Н7, Ra=1,6	35
21	Сталь 30ХН3А, в=800 МПа	20Н7, Ra=1,6	60
22	Сталь 30ХМ, в=780 МПа	55Н8, Ra=3,2	110
23	Сталь 45, в=650 МПа	48Н9, Ra=6,3	96
24	Сталь 20, в=500 МПа	50Н8, Ra=3,2	100
25	Силумін АЛ4, НВ50	35Н7, Ra=1,6	60
26	Чавун КЧ35, НВ163	42Н9, Ra=6,3	50
27	Сталь 38ХС, в=950 МПа	22Н5, Ra=0,4	45
28	Сталь 50, в=900 МПа	37Н9, Ra=6,3	70
29	Чавун ЖЧХ, НВ280	32Н7, Ra=1,6	65
30	Чавун ВЧ60, НВ250	27Н5, Ra=0,4	55

Задача 5. Розрахунок режимів різання при фрезеруванні

Фрезерування – один із найбільш продуктивних методів обробки. Головний рух (рух різання) під час фрезерування – обертальний, його виконує фреза, рух подачі – зазвичай прямолінійний, його виконує фреза або заготовка.

Фрезеруванням можна одержати деталь точністю за 6…12 квалітетом, шорсткістю до Rа = 0,8 мкм. Фрезерування здійснюється за допомогою багатолезового інструмента – фрези. Фрези за виглядом розрізняють: циліндричні, торцеві, дискові, прорізні й відрізні, кінцеві, фасонні; за конструкцією – цільні, складені та збірні. При торцевому фрезеруванні (обробка торцевою фрезою) діаметр фрези D повинен бути більшим за ширину фрезерування В, тобто D = (1,25 ÷ 1,5)∙B. Для забезпечення продуктивних режимів роботи необхідно застосовувати зміщену схему фрезерування (є симетрична схема), для чого вісь заготовки зміщується щодо осі фрези.

Під час циліндричного фрезерування розрізняють зустрічне фрезерування, коли вектор швидкості (напрямок обертання фрези) спрямований назустріч напрямку подачі; і попутнє фрезерування, коли вектор швидкості і напрям подачі спрямовані в один бік. Зустрічне фрезерування застосовують для чорнової обробки заготовок з ливарною кіркою, з великими припусками. Попутнє фрезерування застосовують для чистової обробки нежорстких, попередньо оброблених заготовок з незначними припусками.

Глибина різання (фрезерування) t в усіх видах фрезерування, за винятком торцевого фрезерування і фрезерування шпонок, являє собою розмір шару заготовки зрізу під час фрезерування, вимірюваний перпендикулярно до осі фрези. При торцевому фрезеруванні й фрезеруванні шпонок шпонковими фрезами глибину вимірюють у напрямку, рівнобіжному осі фрези.

Під час фрезерування розрізняють подачу на один зуб S_х, подачу на один оберт фрези S_о [мм/об.] і подачу за хвилину S_м [мм/хв.], що знаходяться за допомогою співвідношення:

S_м= S_о  n = S_z z  n, мм/хв.

де n – частота обертання фрези, об./хв.;

z – кількість зубів фрези.

При чорновому фрезеруванні призначають подачу на зуб; при чистовому фрезеруванні – подачу на один оберт фрези.

Швидкість різання – колова швидкість фрези, визначається властивостями ріжучого інструмента. Її можна розрахувати за емпіричною формулою [6], [7] чи вибрати за таблицями нормативів [4], [5].

Задача № 5

Виконати розрахунок режимів різання за таблицями нормативів згідно з заданим варіантом. Вихідні дані наведені в таблиці № 5.

Порядок виконання роботи аналогічний до попередніх.

Приклад розв’язання задачі

На вертикально-фрезерному верстаті 6Р12 проводиться торцеве фрезерування плоскої поверхні шириною В = 80 мм, довжиною l = 400 мм, припуск на обробку h = 1,8 мм. Матеріал, що підлягає обробці, ‑ сірий чавун СЧ30, HB220.

Заготовку попередньо оброблено.

Обробка остаточна, параметр шорсткості обробленої поверхні Rа = 3,2 мкм. Необхідно: вибрати ріжучий інструмент, призначити режим різання з використанням таблиць нормативів, визначити основний (технологічний) час.

Розв’язок

Вибір інструмента

Для фрезерування на вертикально-фрезерному верстаті заготовки з чавуну обираємо торцеву фрезу з пластинками твердого сплаву ВК6 [6] чи [7], діаметром D = (1,25 ÷ 1,5); B = (1,25 ÷ 1,5) 80 = 100 ÷ 120 мм. Приймаємо D = 100 мм; z = 10, ГОСТ 9473-71 [6] чи [7] (Таблиці П 28 – П 30).

Геометричні параметри фрези:  = 60,  = 12,  = 10,  = 20, ₁ = 5.

Схема встановлення фрези – зміщена.

Розрахунок режиму різання.

Глибина різання. Заданий припуск на чистову обробку зрізують за один прохід, тоді t = h = 1,8 мм.

Призначення подачі. Для одержання шорсткості Ra = 6,3 мкм подача на оберт S₀ = 0,7…1,0 мм/об. [4] (Таблиця П 31).

Тоді подача на зуб фрези:

мм/зуб.

Період стійкості фрези.

Для торцевих фрез діаметром до 110 мм із пластинками з твердого сплаву застосовують період стійкості: Т = 180 хв. [4] (Таблиця П 32).

Швидкість різання, що допускається властивостями ріжучого інструмента.

Для обробки сірого чавуну фрезою діаметром до 110 мм, глибина різання t до 3,5 мм, подачі 0,1 мм/зуб.

V = 203 м/хв. [4].

Частота обертання шпинделя, що відповідає знайденій швидкості різання:

хв^-1.

Коректуємо до паспорта верстата (Додаток 1):

n_ш = 630 хв^-1.

Дійсна швидкість різання:

м/хв.

Хвилинна подача S_м = S_zzn = 0,110630 = 630 мм/хв. Це збігається з паспортними даними верстата.

Потужність, що витрачається на різання.

При фрезеруванні чавуну твердістю до НВ229, ширині фрезерування до 85 мм, глибині різання до 1,8 мм, подачі на зуб до 0,13 мм/зуб, хвилинній подачі до 660 мм/хв.:

N_p = 3,8 кВт [4],

Перевірка достатності потужності верстата. Потужність на шпинделі верстата N_шп = N_д;

N_д = 7,5 кВт;  = 0,8 (за паспортом верстата у Додатку 1);

N_шп = 7,50,8 = 6 кВт.

Так як N_шп = 6 кВт  N_p = 3,8 кВт, то обробка можлива.

Основний час

, хв.

де L = l + l₁.

Для торцевого фрезерування фрезою діаметром 100 мм, шириною фрезерування 80 мм

l₁ = 23 мм [4],

хв.

Таблиця 5