Теория Резания

Ra=12,5 мкм

48

54H12

70

6

Отливка. Чугун ВЧ 60-2. НВ240

Растачивание, Ra=3,2 мкм

70

63h10

60

7

Прокат. Сталь 40Х, _в=700 МПа

Обработка в упор, Ra=12,5 мкм

66

70H12

100

8

Обработанная. СЧ 24, НВ207

Обработка в упор, Ra=3,2 мкм

120

114h10

250

9

Поковка. Чугун КЧ33 НВ163

Обработка на проход, Ra=12,5 мкм

110

116H12

150

10

Обработанная.Сталь20Х, _в=550 МПа

Обработка в упор, Ra=1,6 мкм

80

70h7

200

11

Прокат. Сталь 40ХН, _в=700 МПа

Обработка на проход, Ra=3,2 мкм

74

80H10

75

12

Прокат. Сталь 18ХГТ, _в=700 МПа

Обработка на проход, Ra=12,5 мкм

170

155h12

125

13

Обработанная.Сталь65Г, _в=700 МПа

Обработка в упор, Ra=12,5 мкм

62

70H12

80

14

Отливка с коркой. Серый чугун СЧ 21, НВ205

Обработка в упор, Ra=12,5 мкм

125

113h12

275

15

Поковка. Чугун КЧ35 НВ163

Обработка на проход, Ra=3,2 мкм

138

150H10

100

16

Обработанная.Сталь1Х13,_в=500МПа

Обтачивание на проход, Ra=3,2 мкм

90

81h10

175

17

Прокат. Сталь 1Х18Н9Т, _в=550 МПа

Обработка в упор, Ra=12,5 мкм

42

50H12

90

18

Отливка с коркой. Бронза БрАЖН 10-4. НВ170

Обтачивание на проход, Ra=1,6 мкм

105

100h7

85

19

Отливка с коркой. Серый чугун СЧ 40, НВ210

Обработка на проход, Ra=3,2 мкм

60

69H12

45

20

Обработанная.Сталь35, _в=560МПа

Обработка на проход, Ra=1,6 мкм

115

100h7

280

21

Прокат. Сталь 38ХА, _в=680 МПа

Обработка на проход, Ra=1,6 мкм

85

90H7

110

22

Отливка с коркой. Сталь35ХГСЛ, _в=800Мпа

Обтачивание, Ra=12,5 мкм

95

90h12

70

23

Прокат. Сталь 20, _в=420 МПа

Обработка на проход, Ra=1,6 мкм

65

70H7

50

24

Обработанная.Сталь50, _в=900МПа

Обработка в упор, Ra=12,5 мкм

55

51h12

35

25

Обработанная.Сталь50Х, _в=650МПа

Обработка в упор, Ra=3,2 мкм

32

35H10

20

26

Отливка с коркой. Сталь30Л, _в=480МПа

Обработка на проход, Ra=1,6 мкм

100

92h7

195

Продолжение табл. 3

1	2	3	4	5	6
27	Прокат. Сталь 30ХМ, в=1000 МПа	Обработка на проход, Ra=12,5 мкм	75	80H12	120
28	Прокат. Сталь 30, в=600 МПа	Обработка в упор, Ra=3,2 мкм	116	98h10	115
29	Отливка с коркой. Чугун ЖЧХ, НВ250	Обработка на проход, Ra=12,5 мкм	95	115H12	180
30	Прокат. Сталь 65Г, в=700 МПа	Обработка на проход, Ra=12,5 мкм	150	128h12	300

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №4

Назначение режима резания при сверлении, зенкеровании и развертывании

Цель работы: изучить методику назначения режимов резания по таблицам нормативов. Ознакомиться и приобрести навыки работы с нормативами.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Наиболее распространенный метод получения отверстий резанием – сверление.

Движение резания (главное движение) при сверлении – вращательное движение, движение подачи – поступательное. В качестве инструмента при сверлении применяются сверла. Самые распространенные из них – спиральные, предназначены для сверления и рассверливания отверстий , глубина которых не превышает 10 диаметров сверла. Шероховатость поверхности после сверления Ra=12,56,3 мкм, точность по 11-14 квалитету. Градация диаметров спиральных сверел должна соответствовать ГОСТ 885-64. Для получения более точных отверстий (8-9 квалитет) с шероховатостью поверхности Ra=6,33,2 мкм применяют зенкерование. Исполнительные диаметры стандартных зенкеров соответствуют ГОСТ1677-75. Развертывание обеспечивает изготовление отверстий повышенной точности (5-7 квалитет) низкой шероховатости до Ra=0,4 мкм.

Исполнительные размеры диаметров разверток из инструментальных сталей приведены в ГОСТ 11174-65, с пластинками из твердого сплава в ГОСТ 1173-65.

Отличительной особенностью назначения режима резания при сверлении является то, что глубина резания t=D/2, при рассверливании, зенкеровании и развертывании.

, мм.

При рассверливании отверстий подача, рекомендуемая для сверления, может быть увеличена в 2 раза.

Порядок назначения остальных элементов режима резания аналогичен назначению режимов резания при токарной обработке.

Средние значения припусков на диаметр, снимаемых зенкерами и развертками см. в приложении 4.

Пример решения задачи

На вертикально-сверлильном станке 2Н125 обработать сквозное отверстие диаметром 25Н7 (Ra=1,6 мкм), l=125 мм. Материал заготовки СЧ18, НВ210.

Необходимо: выбрать режущий инструмент, назначить режим резания по таблицам нормативов, определить основное время.

Решение:

Э
скиз обработки

1. Выбор инструмента.

Согласно исходных данных операция выполняется в три перехода: сверление, зенкерование и развертывание.

Для сверления чугуна СЧ18 НВ210 согласно [7] выбираем сверло D=22 мм из стали Р18 , заточенное по методу В.И. Жирова, 2 =118; 2 ₀=70; для зенкерования – цельный зенкер D=24,9 мм из стали Р18;  =45; _р =10; для развертывания – цельную развертку D=25 мм,  =5 из стали Р18.

2. Выбор режима резания.

Расчет режимов резания выполним в традиционной последовательности с использованием данных работы [7].

Первый переход. Выбор подачи. Для сверления чугуна НВ210 сверлом диаметром 22 мм выбираем подачу S=0,650,75 мм/об. С учетом поправочного коэффициента на длину сверления Кl_s=0,9 получам расчетные величины подач

S=0,590,68 мм/об.

По паспорту станка устанавливаем ближайшую подачу к расчетной S=0,56 мм/об.

Выбор скорости и числа оборотов.

Исходя из диаметра сверла 22 мм и установленной подачи S=0,56 мм/об, методом двойной интерполяции определяем нормативные скорость резания и число оборотов (быстрее и удобнее вести расчет только по числу оборотов).

n_н=396 об/мин.

Учитывая поправочные коэффициенты на заточку сверла по методу В.И. Жирова (ЖДП) Кф_v =1,05, на длину сверления (l=5D), Кl_v =0,75 и на механические свойства серого чугуна НВ210 Км_v =0,88 , получаем расчетное число оборотов в минуту

n=n_н Кф_v  Кl_v  Км_v=3961,050,750,88=274 об/мин.

Ближайшее число оборотов по паспорту станка n=250 об/мин. Тогда фактическая скорость резания будет равна

м/мин.

Проверка выбранного режима по осевому усилию и мощности.

Для установленных условий сверления D=22 мм, S=0,56 мм/об и n=250 об/мин методом двойной интерполяции получаем осевое усилие P_н=6010 Н и крутящий момент М_кр=6572 кгмм.

С учетом поправочного коэффициента на обрабатываемый материал К_Мм=Км_р=1,06 и заточки по методу Жирова (ЖДП) Кф_р=0,66 и Кф_м=1 получим

Р=Рн Км_р Кф_р=60101,060,66=4205 Н

По паспорту станка наибольшее усилие, допускаемое механизмом подачи, равно 15000Н.

М=Ммр_нКм_мКф_м=65721,061=6966 кгмм.

Пользуясь графиком определяем при М_кр=6966 кгмм и n=250 об/мин мощность, потребную на резание : N_рез=1,6 квт.

По паспорту станка мощность на шпинделе

Nэ=Nд=4,50,8=3,6 кВт; Nэ=3,6N_рез=1,6 кВт.

Следовательно, станок не лимитирует выбранного режима резания.

Второй переход. Выбор подачи.

Для зенкерования отверстия в сером чугуне НВ210 зенкером диаметром 24,9 мм (25 мм) при последующей обработке отверстия одной разверткой рекомендуется подача S=0,55­0,6 мм/об. Ближайшая подача по паспорту станка S=0,56 мм/об.

Выбор скорости резания и числа оборотов.

Исходя из диаметра зенкера D=24,9 (25) мм, для подачи S=0,56 мм/об путем интерполяции определяем число оборотов n_н=329 об/мин.

С учетом поправочного коэффициента на обрабатываемый материал Kм_v=0,88 число оборотов будет равно n=n_н Kм_v=3290,88=289 об/мин. Ближайшее число оборотов по паспорту станка n=250 об/мин. Фактическая скорость резания

м/мин.

Третий переход. Выбор подачи.

Для развертывания отверстия в сером чугуне НВ200 механической разверткой D=25 мм с чистотой поверхности отверстия Ra=1,6 мкм рекомендуется подача S=1,9 мм/об. Ближайшая подача по паспорту станка S=1,6 мм/об.

Выбор скорости резания и числа оборотов.

Для развертывания отверстия диаметром 25 мм с подачей 1,6 мм/об рекомендуется число оборотов n_н=105 об/мин. С учетом поправочного коэффициента на обрабатываемый материал серый чугун НВ200 Км_n=0,88. Тогда

n=nн Км_n=1050,88=92 об/мин

Ближайшее число оборотов по паспорту станка

n=90 об/мин.

Фактическая скорость резания

м/мин.

Определение основного (технологического) времени.

Величина врезания и перебега инструментов l₁ при работе на проход для сверла с двойной заточкой равна 12 мм; для зенкера 5 мм и для развертки 30 мм.

При длине отверстия l=125 мм основное (технологическое) время каждого перехода равно

мин

мин

мин

Основное время операции

T₀=t₀₁+t₀₂+t₀₃=0,98+0,93+1,0=2,91 мин.

Задание на практическое занятие №4.

Выполнить расчет режима резания по таблицам нормативов для обработки сквозного отверстия на вертикально-сверлильном станке 2Н135 по заданному варианту. Исходные данные в таблице 4.

Порядок выполнения работы аналогичен предыдущей.

Таблица 4

№	Материал заготовки и его характеристики	Диаметр отверстия D мм, параметр шероховатости, мкм	Длина отверстия l, мм
1	2	3	4
1	Сталь 12ХН2, в=800 МПа	18Н7, Ra=1,6	50
2	Сталь 12ХН3А, в=950 МПа	25Н5, Ra=0,4	60
3	Серый чугун СЧ30, НВ200	30Н5, Ra=0,4	80
4	Серый чугун 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	Серый чугун СЧ15, НВ170	45Н9, Ra=3,2	45
8	Серый чугун 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	Серый чугун СЧ20, НВ180	38Н9, Ra=6,3	85
14	Серый чугун 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

Продолжение табл. 4

1	2	3	4
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	Серый чугун СЧ30, НВ220	23Н5, Ra=0,4	45
20	Серый чугун 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	Силумин АЛ4, НВ50	35Н7, Ra=1,6	60
26	Чугун 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	Чугун ЖЧХ, НВ280	32Н7, Ra=1,6	65
30	Чугун ВЧ60, НВ250	27Н5, Ra=0,4	55

Практическое занятие №5

Расчет режима резания при фрезеровании

Цель работы: Изучить методику назначения режима резания по таблицам нормативов. Ознакомиться и приобрести навыки работы с нормативами.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Фрезерование – один из самых производительных методов обработки. Главное движение (движение резания) при фрезеровании – вращательное; его совершает фреза, движение подачи обычно прямолинейное, его совершает фреза. Фрезерованием можно получить деталь точностью по 6-12 квалитету шероховатостью до Ra=0,8 мкм. Фрезерование осуществляется при помощи многозубого инструмента – фрезы. Фрезы по виду различают: цилиндрические, торцевые, дисковые, прорезные и отрезные, концевые, фасонные; по конструкции – цельные, составные и сборные.

При торцевом фрезеровании (обработка торцевой фрезой) диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования В, т.е. D=(1,251,5)В.

Для обеспечения производительных режимов работы необходимо применять смещенную схему фрезерования (есть симметричная схема), для чего ось заготовки смещается относительно оси фрезы.

При цилиндрическом фрезеровании различают встречное фрезерование, – когда вектор скорости (направление вращения фрезы) направлен навстречу направлению подачи; и попутное фрезерование, когда вектор скорости и направление подачи направлены в одну сторону. Встречное фрезерование применяют для черновой обработки заготовок с литейной коркой, с большими припусками. Попутное фрезерование применяют для чистовой обработки нежестких, предварительно обработанных заготовок с незначительными припусками.

Глубина резания (фрезерования) t во всех видах фрезерования, за исключением торцевого фрезерования и фрезерования шпонок, представляет собой размер слоя заготовки срезаемой при фрезеровании, измеряемый перпендикулярно оси фрезы. При торцевом фрезеровании и фрезеровании шпонок шпоночными фрезами – измеряют в направлении параллельном оси фрезы.

При фрезеровании различают подачу на один зуб S_z подачу на один оборот фрезы S и минутную подачу S_м мм/мин, которые находятся в следующем соотношении:

S_м= Sn= S_zzn

Где n – частота вращения фрезы, об/мин;

z – число зубьев фрезы.

При черновом фрезеровании назначают подачу на зуб; при чистовом фрезеровании – подачу на один оборот фрезы.

Скорость резания – окружная скорость фрезы, определяется режущими свойствами инструмента. Ее можно рассчитать по эмпирической формуле [2] , [3], или выбрать по таблицам нормативов [4], [7].

Пример решения задачи.

На вертикально-фрезерном станке 6Р12 производится торцевое фрезерование плоской поверхности шириной В=80 мм, длиной l=400 мм, припуск на обработку h=1,8 мм. Обрабатываемый материал серый чугун СЧ30, НВ220. Заготовка предварительно обработана. Обработка окончательная, параметр шероховатости обработанной поверхности Ra=3,2 мкм. Необходимо: выбрать режущий инструмент , назначить режим резания с использованием таблиц нормативов, определить основное (технологическое) время.

Решение

Э
скиз обработки

Рис. 3

1. Выбор инструмента.

Для фрезерования на вертикально-фрезерном станке заготовки из чугуна выбираем торцевую фрезу с пластинками из твердого сплава ВК6 [2] или [3], диаметром D=(1,251,5)В=(1,251,5)80=100120 мм. Принимаем D=100 мм; z=10, ГОСТ 9473-71 [2] или [3].

Геометрические параметры фрезы: =60, =12, =10, =20, ₁=5.

Схема установки фрезы – смещенная.

2. 2. Режим резания.

2.1 Глубина резания.

Заданный припуск на чистовую обработку срезают за один проход, тогда

t=h=1,8 мм

2.2 Назначение подачи.

Для получения шероховатости Ra=6,3 мкм подача на оборот S₀=1,00,7 мм/об [4].

Тогда подача на зуб фрезы

мм/зуб.

2.3 Период стойкости фрезы.

Для фрез торцевых диаметром до 110 мм с пластинками из твердого сплава применяют период стойкости

Т=180 мин [4],

2.4 Скорость резания , допускаемая режущими свойствами инструмента.

Для обработки серого чугуна фрезой диаметром до 110 мм, глубина резания t до 3,5 мм, подаче до 0,1 мм/зуб.

V=203 м/мин [4],

С учетом поправочных коэффициентов K_mv=1; K_nv=1; при ; К_БV=1; K_v=1 [4],

V=V K_mv K_nv К_БV K_=2031=203 м/мин.

Частота вращения шпинделя, соответствующая найденной скорости резания

об/мин.

Корректируем по паспорту станка

n=630 об/мин.

Действительная скорость резания

м/мин.

2.5 Минутная подача S_м=S_zzn=0,110630=630 мм/мин. Это совпадает с паспортными данными станка.

3. Мощность, затрачиваемая на резание.

При фрезеровании чугуна с твердостью до НВ229, ширине фрезерования до 85 мм, глубине резания до 1,8 мм, подаче на зуб до 0,13 мм/зуб, минутной подаче до 660 мм/мин

Np=3,8 кВт [4],

3.1 Проверка достаточности мощности станка

Мощность на шпинделе станка N_шп=N_д

N_д=7,5 кВт; =0,8 (по паспорту станка)

N_шп=7,50,8=6 кВт.

Так как N_шп=6 кВт N_p=3,8 кВт, то обработка возможна.

4. Основное время

^{, мкм}

где L=l+l₁.

Для торцового фрезерования фрезой диаметром 100 мм, ширине фрезерования 80 мм

l₁=23 мм [4],

^мин.

Задание на практическое занятие №5

Выполнить расчет режима резания по таблицам нормативов по заданному варианту.

Исходные данные приведены в таблице 5.

Порядок работы аналогичен предыдущим.

Таблица 5

№	Вид заготовки и ее характеристика	В, мм	l, мм	h, мм	Вид обработки и параметр шероховатости, мкм	Модель станка
1	2	3	4	5	6	7
1	Серый чугун СЧ30, НВ200	100	600	5	Торцовое фрезерование, Ra=12,5	6Р12
2	Серый чугун СЧ20, НВ210	150	500	4	Торцовое фрезерование, Ra=1,6	6Р12
3	Сталь 38ХА, в=680 Мпа	80	400	6	Торцовое фрезерование, Ra=12,5	6Р12
4	Сталь 35, в=360 Мпа	90	480	3,5	Торцовое фрезерование, Ra=1,6	6Р12
5	Серый чугун СЧ15, НВ170	50	300	3,5	Цилиндрическое фрезерование, Ra=3,2	6Р82Г
6	Серый чугун СЧ10, НВ160	80	250	1,5	Цилиндрическое фрезерование, Ra=3,2	6Р82Г
7	Сталь 40ХН, в=700 Мпа	70	320	4	Цилиндрическое фрезерование, Ra=12,5	6Р82Г
8	Сталь Ст3, в=600 Мпа	85	600	1,5	Цилиндрическое фрезерование, Ra=3,2	6Р82Г
9	Сталь 40Х, в=750 Мпа	10	100	5	Фрезеровать паз, Ra=6,3	6Р12
10	Сталь Ст5, в=600 Мпа	12	80	8	Фрезеровать паз ,Ra=6,3	6Р12
11	Серый чугун СЧ20, НВ180	20	120	10	Фрезеровать паз ,Ra=6,3	6Р12
12	Серый чугун СЧ20, НВ200	15	75	8	Фрезеровать паз ,Ra=6,3	6Р82Г
13	Сталь 20Х, в=580 Мпа	8	110	8	Фрезеровать паз ,Ra=6,3	6Р82Г
14	Сталь 50, в=750 Мпа	12	120	6	Фрезеровать паз ,Ra=6,3	6Р82Г
15	Бронза Бр АЖН 10-4 НВ170	100	300	4	Торцовое фрезерование, Ra=12,5	6Р12
16	Латунь ЛМцЖ 52-4-1, НВ220	60	180	1,5	Торцовое фрезерование, Ra=1,6	6Р12
17	Серый чугун СЧ30, НВ220	180	200	4,5	Торцовое фрезерование, Ra=12,5	6Р12
18	Серый чугун СЧ20, НВ220	110	280	2,5	Торцовое фрезерование, Ra=3,2	6Р12
19	Сталь 30ХНЗА, в=800 Мпа	80	320	5	Цилиндрическое фрезерование, Ra=12,5	6Р82Г
20	Сталь 30ХН, в=780 МПа	115	300	3	Цилиндрическое фрезерование, Ra=3,2	6Р82Г
21	Сталь 45, в=650 МПа	40	280	1,8	Цилиндрическое фрезерование, Ra=1,6	6Р82Г
22	Сталь 20, в=500 МПа	35	400	3,5	Цилиндрическое фрезерование, Ra=6,3	6Р82Г

Продолжение табл. 5

1	2	3	4	5	6	7
23	Силумин АЛ4, НВ50	55	250	4	Торцовое фрезерование, Ra=6,3	6Р12
24	Сталь 30ХМ, в=950 МПа	70	310	4,5	Торцовое фрезерование, Ra=12,5	6Р12
25	Сталь 18ХГТ, в=700 МПа	85	350	2,5	Торцовое фрезерование, Ra=3,2	6Р12
26	Чугун ВЧ60, НВ250	120	300	5	Торцовое фрезерование, Ra=12,5	6Р12
27	Сталь 50, в=900 МПа	60	250	6	Торцовое фрезерование, Ra=6,3	6Р12
28	Чугун КЧ60, НВ169	200	450	5,5	Торцовое фрезерование, Ra=3,2	6Р12
29	Сталь 18ХГТ, в=700 МПа	85	300	4,5	Цилиндрическое фрезерование, Ra=12,5	6Р82Г
30	Чугун ВЧ38, НВ170	65	200	3	Цилиндрическое фрезерование, Ra=3,2	6Р82Г

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №6

Расчет режима резания при нарезании зубьев зубчатых колес

Цель работы: изучить методику расчета режима резания при зубонарезании по таблицам нормативов. Приобрести навыки работы по нормативам.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Профиль зубьев зубчатого колеса образуется путем удаления материала впадины следующими способами обработки: фрезерованием, строганием, долблением, протягиванием, шевингованием и шлифованием.

Различают два метода нарезания зубьев:

копирования – когда форма режущей кромки инструмента соответствует форме впадины зубчатого колеса (дисковые, пальцевые модульные фрезы, зубодолбежные головки);

обкатки – поверхность зуба получается в результате обработки инструментом, режущие кромки которого представляют собой профиль сопряженной рейки или профиль зуба сопряженного колеса и во время обработки инструмент с заготовкой образуют сопряженную зубчатую пару (червячные фрезы, долбяки, шеверы и др.).

Метод обкатки имеет следующие преимущества по сравнению с методом копирования:

одним и тем же инструментом данного модуля можно нарезать зубчатые колеса с любым числом зубьев;

обеспечивается более высокая точность и низкая шероховатость поверхности зубьев нарезаемого колеса;

достигается более высокая производительность обработки благодаря непрерывности процесса и участию в работе одновременно большего количества лезвий.

Дисковая и пальцевая модульные фрезы представляют собой фасонные фрезы, профиль зуба которых повторяет профиль впадины нарезаемого колеса. Обработка производится по методу копирования. Пальцевые модульные фрезы применяют для получения шевронных и зубчатых колес большего модуля. Главным движением (движением резания) является вращение фрезы вокруг своей оси. Движением подачи является движение фрезы вдоль оси заготовки.

При обработке червячной фрезой (метод обкатывания) движение резания – вращение фрезы, движение подачи – поступательное движение фрезы вдоль оси заготовки.

Зуборезный долбяк выполнен в виде зубчатого цилиндрического колеса и снабжен режущими кромками. Главное движение (движение резания) при зубодолблении – возвратно-поступательное движение долбяка, движений подачи два: движение обкатывания по делительным окружностям долбяка и нарезаемого колеса и радиальное перемещение. Зубодолбление применяют для нарезания наружных и внутренних зубьев прямых и косозубых колес.

Глубина резания при черновом нарезании зубьев (Ra=12,5 мкм), как правило, принимается равной глубине впадины t=h=2,2m, где m – модуль нарезаемого колеса, мм.

Обычно черновые червячные фрезы профилируются такими, чтобы ими можно было нарезать зубья на полную глубину, но оставляя припуск на окончательную обработку лишь боковым сторонам зуба. Если мощности и жесткости станка недостаточно, припуск на черновую обработку срезают за два прохода: первый проход h=1,4m, второй проход , h=0,7m.

Чистовую обработку в два прохода применяют только при зубодолблении цилиндрических колес дисковыми долбяками с модулем 6 мм и выше при шероховатости выше Ra=1,6 мкм.

Подачи выбирают с учетом качества и точности нарезаемого колеса, мощности станка, модуля и числа зубьев нарезаемого колеса [5].

Скорость резания устанавливают в зависимости от режущих свойств инструмента. Размеров нарезаемого зуба. Глубины резания, подачи и других факторов по таблицам нормативов [5], или по эмпирической формуле [3].

Основное время при зубофрезеровании червячной фрезой

^{, мин}

где z - число зубьев нарезаемого колеса;

n - частота вращения фрезы, об/мин;

S₀ – подача фрезы за оборот заготовки, мм/об;

K - число заходов фрезы.

При чистовой обработке применяют однозаходную фрезу, при черновой – многозаходную.

L – величина хода фрезы

L=b+l₁,

Где b – ширина венца нарезаемого колеса, мм;

l₁ – величина врезания и перебега, мм

Основное время при зубодолблении

^{, мин,}

где m – модуль нарезаемого колеса, мм;

z – число зубьев нарезаемого колеса;

K_д – число двойных ходов в минуту долбяка, дв.ход/мин;

S – круговая подача, мм/дв.ход;

S_p – радиальная подача, мм/дв.ход;

i – число проходов;

h – припуск на обработку, мм.

Пример решения задачи

На зубодолбежном станке 5122 нарезают долбяком прямозубое зубчатое колесо модуля m=3 мм с числом зубьев z=40, шириной венца b=40 мм. Обработка чистовая (Ra=1,6 мкм) по сплошному металлу. Материал заготовки – сталь 40Х, твердость НВ190.

Необходимо: выбрать режущий инструмент, назначить режим резания (по таблицам нормативов), определить основное время.

Решение

Эскиз обработки

1. Выбор инструмента

Для зубодолбления цилиндрического колеса принимаем дисковый прямозубый долбяк модуля 3 тип 1 ГОСТ 9323-79 [2] или [3] из быстрорежущей стали Р6М5 [2] или [3].

Угол заточки по передней поверхности зубьев _з=5 [2], [3], [5].

2. Режим резания.

2.1 Круговая подача для станка модели 5122 с мощностью двигателя 3 кВт, т.е. III классификационной группы [5] , для чистовой обработки по сплошному металлу, обработки стали с твердостью до НВ207, при модуле нарезаемого колеса до m=3 мм, S=0,250,3 мм/дв.ход [5].

С учетом поправочных коэффициентов Кm_s=1 и паспортных данных станка принимаем S=0,25 мм/ дв.ход.

2.2 Радиальная подача.

S_p=(0,10,3)S [5],

S_p=(0,10,3)0,25=0,0250,075 мм/дв.ход.

С учетом паспортных данных станка принимаем

S_p=0,036 мм/дв.ход.

2.3 Период стойкости долбяка для чистовой обработки Т=240 мин. [3].

4. Скорость резания, допускаемая режущими свойствами инструмента. Для чистовой обработки по сплошному металлу, круговой подаче S=0,25 мм/дв.ход и модуле до 4 мм

V=20,5 м/мин.

C учетом поправочных коэффициентов Km_v=1; K_v=1

Vp=V Km_v  K_v=20,5 м/мин.

Число двойных ходов ходов долбяка в минуту , соответствующее найденной скорости резания,

где L – величина хода долбяка, мм

L=b+l₁=40+8=48 мм,

Где l₁ – перебег долбяка на две стороны.

При ширине венца до 51 мм

l₁=8 мм [5],

^{мм/дв.ход}

В соответствии с паспортными данными принимаем

К_д=200 мм/дв.ход.

Действительная скорость резания

^м/мин.

3. Проверка достаточности мощности станка

3.1 Мощность, затрачиваемая на резание

При чистовой обработке по сплошному металлу для данных условий обработки

N=1,1 кВт [5],

С учетом поправочных коэффициентов Kм_N=1; K_N=1; Kz_N=1,1

N_p=N Kм_N  K_N  Kz_N=1,1111,1=1,21 кВт.

3.2 Мощность на шпинделе станка

N_ш=N_д кВт,

где N_д=3 кВт; =0,65 – паспортные данные станка

N_ш=30,65=1,95 кВт.