Електрообладнання фрезерних верстатів
На фрезерних станах проводиться обробка: зовнішніх і внутрішніх поверхонь прорізка канавок і обробка зубчастих коліс виробляється обертовими інструментами - фразами .
Для приводів головного руху фрезерних ставків малих і середніх розмірів використовуються одно або багато швидкісні асинхронні короткозамкнені двигуни в поєднанні з коробок передач.
Потужність електродвигунів залежить від швидкості і зусилля різання, які визначаються за емпіричними формулами.
Оптимальна швидкість різання при фрезеруванні визначається по формулі
де VZ - швидкість різання, м / хв.;
Сила різання або кутове зусилля визначається за формулою
де Fz - зусилля при різанні, Н:
CV ,CF – коефіцієнти , що залежать від оброблюваного матеріалу, типу фрези (циліндрична, торцева, дискова і т.п.) та виду обробка (чирвова або чистова)
D – діаметр фрези ,мм
Z – число зубів фрези -
S – подача на зуб фрези, мм/зуб
t – глибина фрезерування (товщина шару металу, що знімається за один прохід),мм
В – ширина фрезерування, мм;
Т - стійкість різця, хв.;
CV .CF, XF, YF , i - коефіцієнти та показники степенів , що відповідають режимам різання при фрезеруванні.
Стійкість фрези для циліндричних, торцевих, дискових і фасонних фрез при обробці сталі і ковкого чавуну, дорівнює 180 хв., при обробці сірого чавуну –240 хв.
Величина подачі для циліндричних фрез при чорновому фрезеруванні становить 0,2 - 0,6 мм / зуб.
При чистовому фрезеруванні подача знижується до 0,02 - 0,08 мм/ зуб.
Глибина фрезерування може доходити до 15 мм.
Значення коефіцієнта CV для фрез різних типів з швидкорізальної сталі при обробці сталевих деталей знаходиться в межах 35,4- 75,5 і при обробці чавуну – 27 - 85; для швидкісної обробки фрезами оснащеними пластинами з твердих сплавів, 300 - 450 для дискових фрез і 176,5 - 306,5 для торцевих фрез.
Значення коефіцієнта CF при фрезеруванні сталі лежать в межах 38,9 - 82,4, сірого чавуну – 30 - 50 та бронзи 22,5 - 37,5.
Значення показників ступеня при фрезеруванні сталі і чавуну фрезами різних типів лежать в таких межах.
g = 0.2 – 0.45; XU= 0.1 – 0.6; K = 0.1 – 0.5; n = 0.1 – 0.3; YU = 0.1 – 0.5; m = 0.15 – 0.6; XF = 0.86 – 1.0; YF = 0.65 – 0.8; i = - ( 0.83 – 1.14 ) ;
Після того, як знайдені швидкість і зусилля різання потужність двигуна визначиться за формулою
де РZ - потужність різання, кВт;
ст - к.к.д. верстата (при найменшому навантаженні складає 0,75-0,8).
За розрахунковим значенням потужності вибирається двигун на відповідну швидкість обертання.
Приклад
Визначити швидкість різання й потужність електродвигуна при чорновому фрезеруванні чавунної заготовки на вертикально-фрезерному верстаті моделі 6А54.
Матеріал вироби - чавун СЧ15-32 з Нв - 190. Глибина чорнового фрезерування по рекомендаціях довідника з обробки металів різанням приймається 5 мм.
Для прийнятої глибини фрезерування вибирається торцева фреза діаметром D=110мм з числом зубів Z =12. Період стійкості фрези Т=180 хв. Ширина фрезерування В =90 мм. По рекомендацій довідника величина подачі вибирається 0,3 мм / зуб.
Рішення
Вибираємо значення коефіцієнтів і показників ступеня CV = 225; CF = 50; g = 0.3; m = 0.3; К = 0,3; n = 0.3; XU = 0.4; YU =0.3; i = - 0.9 ; XF = 0.9; YF = 0.72.
Швидкість різання
Зусилля різання
потужність електродвигуна
Вибирається двигун потужністю 5,5 кВт.