Произведем расчет режимов резания для чистового фрезерования формующей поверхности.

Уровень режима резания находится в зависимости от типа и конструкции инструмента, материала и геометрии его режущей части, качества заточки, правильности установки и закрепления инструмента на станке, состояния системы СПИД и определяет силы резания и расходуемую при резании мощность.

При назначении и расчете режима резания учитывают тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип оборудования и его состояние. При этом следует помнить, что элементы режима резания находятся во взаимной функциональной зависимости, устанавливаемой эмпирическими формулами, что глубина резания и подача непосредственно влияют на стойкость Т инструмента, с которой, в свою очередь, связана скорость резания.

Глубина резания t: при черновой обработке выбирают по возможности максимальную t равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой обработке – в зависимости от требуемых степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

Подача s: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из прочности и жесткости системы СПИД, мощности привода станка и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке – в зависимости от требуемых степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

Скорость резания υ рассчитывается по формулам, учитывающим величины глубины резания и подачи, установленной стойкости с целью внесения поправок на физико-механические свойства обрабатываемого материала, качество заготовки, вид обработки, материал режущей части инструмента, смазочно-охлаждающую жидкость и др.

Рассчитаем режимы резания на операцию 005 Вертикально-фрезерная.

Исходными данными для расчета режимов резания при фрезеровании плоскости являются:

· обрабатываемый материал – сталь Х12МФ;

· инструмент – фреза торцовая со вставными ножами из твердого сплава Т5К10, диаметр фрезы Ø160мм, число зубьев z = 16;

Глубина фрезерования по возможности устанавливается максимальная, равная припуску на обработку, за исключением случаев повышенного требования к точности и классу чистоты поверхностей, когда обработку ведут в два прохода – черновой и чистовой.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является величина ее на один зуб (s_z =0,18).

Скорость резания – окружная скорость фрезы в мм/мин рассчитывается по формуле:

.

Величины постоянной С_υ периода стойкости Т и показателей степени даны в таблицах.

С_υ=332; q_υ= 0,2; x_υ=0,1; y_υ=0,4; u_υ=0,2; p_υ=0; m=0,2; Т=180.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий отличные от табличных условия резания:

,

где К_мυ – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, К_nυ – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки и К_uυ –  коэффициент, учитывающий инструментальный материал берем из таблиц.

Произведем расчет скорости резания по полученным данным:

,

К_nυ=0,8; К_uυ=0,65. Следовательно, К_υ=0,28*0,8*0,65=0,15. Подставим полученные значения в формулу и получим:

м/мин.

Сила резания. Величину окружной силы резания при фрезеровании рассчитывают по формуле:

,

где z – число зубьев фрезы, а n – число оборотов фрезы в минуту.

Значение постоянной С_р и показателей степени приведены в таблицах

С_р=825; x_р=1; y_p=0,75; u_p=1,1; ω_p=0,2; q_p=1,3; n=315; s=0,18.

Общий поправочный коэффициент на силу резания K_p благодаря особенностям процесса резания при фрезеровании зависит только от качества обрабатываемого материала К_мр, величина которого определяется по таблицам.

.

Частота вращения фрезы:

Подставим полученные значения в формулу и получим:

.

Крутящий момент на шпинделе:

, где D – диаметр фрезы в мм.

Мощность резания: кВт.

Основное время на обработку:

где l – длина обработки, мм;

l₁ – врезание, мм;

l₂ – перебег, мм;

i – общее число проходов на обработку;

S – подача стола, мм/мин.

,

- подача на один зуб фрезы в мм;

- число зубьев фрезы;

- число оборотов фрезы в мин.

Основное время на обработку составляет 2,22 минуты.