Железная лаборатория

При фрезеровании труднообрабатываемых материалов (жаропрочных и титановых сплавов, жаропрочных и нержавеющих сталей), обладающих большой склонностью к упрочнению, стойкость торцовых фрез определяется не только условием входа зуба в обрабатываемый материал, но и условием его выхода. Обработку этих материалов рекомендуется производить при достаточной жесткости механизма подачи стола фрезерного станка по подаче. В этом случае фреза вращается в направлении, противоположном указанному на рисунке. Необходимость фрезерования по подаче объясняется следующим. При фрезеровании против подачи вход зуба происходит всегда с нулевой толщиной среза, что вызывает интенсивный износ фрезы. При фрезеровании по подаче можно обеспечить вход зуба при сравнительно большой толщине среза за счет смещения обрабатываемой заготовки в сторону выхода зуба фрезы. В случае обработки материалов, склонных к значительному упрочнению, возникает явление адгезии, вследствие чего происходит приваривание стружки к передней поверхности зуба фрезы. С последующим врезанием зуба вновь образовавшаяся стружка сдвигает приварившуюся стружку вместе с частицами твердого сплава, что увеличивает износ фрезы. При фрезеровании по подаче по мере выхода зуба из контакта с обрабатываемой заготовкой толщина среза уменьшается, а значит, снижается давление стружки на переднюю поверхность. В результате процесс адгезии происходит менее интенсивно, что способствует повышению стойкости фрезы. Для обеспечения минимальной толщины среза на выходе зуба фрезы из контакта с обработанным материалом величина К должна быть как можно меньшей.
На стойкость твердосплавных фрез большое влияние также оказывает расположение места контакта зуба с обрабатываемым материалом в момент врезания. Важно, чтобы в первоначальный момент соприкосновения зуба фрезы с обрабатываемой заготовкой контакт был в точке О, как наиболее удаленной от вершины зуба, или, в крайнем случае, в точке Я, но не в точках Н и Р. Это условие достигается при отрицательных передних углах, положительных углах наклона главного лезвия и больших значениях главного угла в плане.
Существенное влияние на стойкость быстрорежущих фрез при обработке стали оказывает применение СОЖ. При правильном выборе ее состава стойкость фрез может быть повышена в 1,5-2 раза по сравнению с работой без охлаждения.
Стойкость фрез колеблется в широких пределах. Она зависит от скорости резания, типа и диаметра фрезы, вида обработки. Например, период стойкости твердосплавных фрез диаметром от 100 X 10~3 м до 400 • 10~3 м составляет 120-600 мин.
Значения коэффициентов и показателей степеней приводятся в справочниках по режимам резания.
Режим резания устанавливают в такой последовательности. Выбирают характеристику фрезы. Для цилиндрических, дисковых и им подобных фрез определяют глубину резания, а для торцовых — глубину срезаемого слоя. Глубину резания в зависимости от припуска выбирают так же, как и при точении.
Основными факторами, ограничивающими подачу, являются: заданная чистота и точность обработанной поверхности, свойства обрабатываемого материала (чем больше его твердость, тем меньше подача), прочность режущей части фрезы, стойкость фрезы, прочность и жесткость фрезерной оправки, жесткость системы СПИД, мощность станка, прочность механизма подачи, биение зубьев фрезы. Высота неровностей обработанной поверхности зависит от подачи на один оборот s0. Поэтому при получистовом и чистовом фрезеровании подачу s0 определяют в зависимости от заданного класса чистоты поверхности. Например, при обработке стали для получистового фрезерования (V 5, V 6) s0= (0,2 ~ 0,9) х 10~3 м/об; для чистового (V 7, V s0 = (0,15 ^ 0,36) х 10-3 м/об. В случае биения зубьев найденную оптимальную подачу (наименьшую из возможных) надо уменьшить на величину наибольшего биения между соседними зубьями фрезы.
В зависимости от вида фрезерования, диаметра и числа зубьев фрезы, глубины резания (или глубины срезаемого слоя при торцовом фрезеровании), подачи на один зуб и принятого периода стойкости фрезы определяют минутную подачу.
По ее величине находят частоту вращения фрезы и скорость резания. Затем подсчитывают значения Р, Рп Мкр и N3.
По данным sM, п, Рг, Мкр и Ыэ и габаритам обрабатываемой заготовки выбирают модель станка.
В случае определения режима резания для заданного станка выбранные sM и п корректируют по станку, после чего определяют действительную скорость резания и подачу на один зуб. Для проверки выбранного режима резания по мощности станка определяют N9. Прочность механизмы подачи станка проверяют по величине горизонтальной силы Рг.