Теоретические основы по выбору режимов резания.

Теоретические основы по выбору режимов резания

    Скорость вращения шпинделя, скорость подачи - всё это основы резанья. Получить информацию об этом сравнительно легко. В любой книге по фрезерному делу можно найти данную информацию. Ниже приводится краткий конспект одной из таких книг. Выбор диаметра фрезы для работы определяется по двум параметрам - ширине и глубине фрезерования.

    Ширина фрезерования - ширина обрабатываемой поверхности задается, как правило, в чертеже и определяется размером детали или заготовки. В случае обработки нескольких заготовок закреплённых рядом, ширина фрезерования кратно увеличивается.

    Глубина фрезерования (или глубина резанья) - толщина слоя снимаемого фрезой материала за один проход. Если снимать много то фреза делает два и более проходов. При этом последний проход производят с небольшой глубиной резанья для получения более чистой поверхности обработки. Такой проход называют чистовым фрезерованием в отличие от предварительного или чернового фрезерования, которое производят с большей глубиной резанья. Однако при небольшом припуске на обработку, фрезерование производится за один проход.

    Скорость резанья - это путь (обычно обозначаемый в метрах), который проходят режущие кромки зубьев фрезы в одну минуту. Скорость резанья рассчитывается по следующей формуле: длину окружности фрезы умножаем на количество зубьев фрезы и на количество оборотов в минуту и все делим всё на 1000 (переводим миллиметры в метры).

    Соответственно:

    Скорость резанья обычно определяют по справочным таблицам режимов резанья. Так как скорость резанья при фрезеровании зависит от стойкости конкретной фрезы, то рекомендуемая в таблицах скорость резанья соответствует тому, на какой максимальной скорости может происходить резанье без поломки фрезы.

    Подача - это величина (обычно обозначаемая в миллиметрах) перемещения шпинделя станка в продольном - Y, поперечном - X или вертикальном - Z направлении.

    Подача в одну минуту - величина перемещения шпинделя в миллиметрах за время, равное одной минуте. Вычисляется по формуле: подача в одну минуту равна подачи на один зуб фрезы умноженной на число зубьев фрезы и умноженной на количество оборотов фрезы в минуту.
   

    Существуют некоторые основные определения и формулы для вычисления рабочей подачи и скорости вращения шпинделя под механообработку. Для большинства материалов, подача на зуб, вычисляемая по формуле:

    - это превосходное начальное значение для обработки трудно обрабатываемых материалов.
    Эта подача должна быть увеличена или уменьшена в зависимости от полученного на практике результата, но ее значение должно остаться в пределах следующего диапазона:

    где D - номинальный диаметр фрезы.

    Порядок фрезерования

    1. По диаметру фрезы, ширине фрезерования, глубине резанья и подаче на один зуб, определяется скорость резанья и минутная подача. Следует учитывать особые условия конкретного фрезерования: наличие или отсутвие охлаждения, особенности конструкции фрезы и т. д.
    2. Произвести настройку скорости вращения шпинделя.
    3. Произвести настройку подачи шпинделя.

    Износ инструмента

    Чем больше скорость резанья, тем больше выделяется тепла и тем больше нагреваются зубья фрезы. При достижении определённой температуры режущая кромка теряет твердость, и фреза перестаёт резать. Температура, при которой фреза перестаёт резать, для разных фрез различна и зависит от материала, из которого изготовлена фреза.
    В процессе работы фреза затупляется. Затупление фрезы происходит вследствие износа, вызываемого: трением сходящей стружки о переднею поверхность зуба и трением задней поверхностью зуба фрезы об обрабатываемую поверхность. Трение вызывает также увеличение температуры режущего инструмента, что в свою очередь снижает твёрдость его лезвия и способствует более быстрому износу. В процессе работы фреза проходит три стадии износа:

    1. Новая, острая фреза - годная к эксплуатации.
     Признаки: наличие заводской смазки, нормальный цвет поверхности (без окалин), ровная одноразовая заточка.
    2. Фреза с нормальным износом - фрезу далее эксплуатировать нерационально, лучше заточить.
     Признаки: наступление вибрации, появление неровной (рваной) поверхности обработки и чрезмерный нагрев вследствие увеличения трения.
    3. Фреза с катастрофическим износом - восстановление фрезы практически невозможно.
     Признаки: визуально видно, что рабочая кромка фрезы разрушена.