Расчет и проектирование режущего инструмента

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА

Проведем расчет дисковой фрезы, применяемой на операции № 30 при фрезоточении коренных шеек на модернизированном станке 16К20Ф3.

1. Определение конструктивных параметров фрезы

1. Определение наружного диаметра фрезы

Наружный диаметр фрезы определяем, исходя из того, что на нем необходимо свободно разместить нужное количество зубьев. В связи с этим принимаем количество зубьев, равное 20. Тогда, при снимаемом припуске 2,76 мм, подача каждый зуб будет равна в среднем 0,138 мм. При этом, для обеспечения гарантированного повышения точности обрабатываемой поверхности необходимо и достаточно добавить один калибрующий зуб, [21, с. 14].

Таким образом, на основании вышеперечисленного принимаем наружный диаметр фрезы D = 300 мм.

1. Расчет диаметра посадочного отверстия фрезы

Посадочный диаметр фрезы определяем по формуле [22, с. 84]:

Принимаем ближайший стандартный диаметр посадочного отверстия равный 60 мм.

1. Определение конструктивных параметров зубьев

Как уже говорилось в разделе 7, метод фрезоточения характеризуется непрерывностью протекания процесса резания (вступление в резание каждой последующей режущей кромки в момент выхода из резания предыдущей). Данное условие может быть обеспечено при установлении жесткого соотношения между режимными параметрами процесса резания и геометрическими параметрами фрезы. Это условие в математическом отношении выражается следующим образом, [20, с. 27]:

где ωи – угловая скорость вращения инструмента (фрезы), рад/с;

ωз – угловая скорость вращения заготовки, рад/с;

ΔSi – радиальное изменение высоты установки i-той режущей кромки по отношению к предыдущей, мм;

Sр – радиальная подача фрезы, мм/об;

ϕzi – величина угла между пластинами, град.

Величина угла между пластинами определяется по формуле, [20, с. 27]:

Где Rи – радиус первого зуба фрезы, мм;

а – коэффициент.

где А – расстояние между центрами инструмента и заготовки на каждом i-том этапе резания, мм:

где Rиi, Rзi – соответственно радиусы S i-той режущей кромки инструмента и заготовки после снятия очередного слоя материала припуска, мм.

Принимаем величину радиального изменения высоты установки i-той режущей кромки по отношению к предыдущей:  ΔSi = 0,02 мм − на черновых зубьях и ΔSi = 0,01 мм − на получистовых и чистовых зубьях. Для калибрующего зуба ΔSi = 0.

Расчет величин ϕzi сведем в таблицу 9.1.

Таблица 9.1

Расчет углов между пластинами фрезы