Расчет режимов резания при фрезеровании торцевой фрезой

Расчет режимов резания с применением программного комплекса Coroguide

Методические указания к выполнению

курсовой работы

Москва

2014

УДК 621.9.014(075)

Расчет режимов резания с применением программного комплекса Coroguide:метод. указ. к выполнению курс. работ / сост. В.Н. Брюханов, Я.В. Пиунов, А.И. Кочеткова. — М.: ФГБОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН», 2014. — 31с.

В данных указаниях изложены основные понятия и термины технологической обработки материалов резанием, описан порядок расчета режимов резания для операции точения, сверления и фрезерования с использованием программного комплекса Coroguide, приведены таблицы соответствий условных обозначений параметров режимов резания по ISO и отечественному стандарту, даны контрольные вопросы.

Предназначены для студентов и магистров дневного и вечернего отделений, при выполнении курсовой работы по направлению 151900 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств».

УДК 621.9.014(075)

Введение

Программный комплекс Coroguide создан для осуществления выбора оптимальных условий технологического процесса изготовления детали, от правильности и рациональности которого зависит получение высокого качества поверхностного слоя и технологичности изготовления детали, а также достижение максимального экономического эффекта формообразования детали. Для этого программный комплекс Coroguide осуществляет расчет и назначение режимов обработки детали. Главной задачей при назначении режимов обработки детали является назначение такого сочетания факторов процесса резания (глубина, подача, скорость резания), которое при соблюдении ограничений по технологическим возможностям станка, инструмента и качества изготовляемой детали обеспечит минимальную себестоимость технологических операций обработки и максимальную производительность обработки заготовки. Назначение режимов резания осуществляется с учетом: физико-механических свойств обрабатываемого материала заготовки, вида и состояния заготовки, мощности станка, жесткости технологической системы СПИД (станок-приспособление-инструмент-деталь), требований к качеству детали по точности, шероховатости, и т.д. Помимо этого программный комплекс Coroguide использует интерактивный электронный каталог, в который входят более 25 тыс. наименований инновационных, лидирующих на рынке и экономически эффективных металлообрабатывающих инструментов, включая информацию о соответствующих режущих пластинах, адаптерах и запасных частях. Представляет необходимую информацию относительно выбора режущего инструмента на каждом этапе определенного технологического процесса обработки материала резанием.

В разделах данных методических указаний написано руководство по использованию программного комплекса Coroguide для расчета и назначения режимов резания технологических операций формообразования детали.

Авторы выражают благодарность и признательность к.т.н., доц. А.К. Кириллову за полезные советы и рекомендации при подготовки рукописи.

Основные понятия и термины

Резание – это процесс упругого и пластического деформирования срезаемого слоя и снятия его в одной плоскости, сопровождающийся высокими термомеханическими нагрузками на инструмент.

Обработка металлов резанием – это процесс формирования поверхностей детали (сопрягаемых, базирующих, свободных) режущим инструментом в соответствии с требованиями конструктора (оценка показателей шероховатости, волнистости, наклепа, геометрической формы, взаимного расположения поверхностей детали, точности размеров детали).

Режущий инструмент – твердое тело, способное осуществлять процесс резания.

Передняя поверхность режущего инструмента ( ) – поверхность инструмента, по которому идет стружка.

Задняя поверхность режущего инструмента ( ) – поверхность инструмента, контактирующая в процессе резания с обработанной поверхностью заготовки.

Режущая кромка – часть инструмента, которая образуется пересечением передней и задней поверхностей режущего инструмента, осуществляющая процесс резания.

Главная режущая кромка (K) – часть режущей кромки, которая выполняет основную функцию снятия слоя металла с поверхности заготовки в процессе резания.

Вспомогательная режущая кромка ( ) – часть режущей кромки, которая окончательно формирует поверхность детали (профиль микронеровностей на обработанной поверхности).

Статическая геометрия характеризует режущую часть инструмента как геометрическое тело в процессе изготовления, измерения, вычерчивания, при строго определенном и неизменном положении координатных плоскостей (в статической системе координат).

Кинематическая геометрия рассматривает режущую часть как геометрическое тело в процессе резания (в кинематической системе координат), когда при неизменной форме предварительно заточенного инструмента его геометрические параметры вследствие поворота координатных плоскостей изменяются в зависимости от режимов резания и положения инструмента относительно обрабатываемой заготовки.

Главное движение резания ( ) – перемещение главной режущей кромки относительно обрабатываемой поверхности со скоростью резания V, которое обеспечивает собственно срезание слоя материала заготовки. Выполняется за счет перемещения заготовки (при точении) или инструмента (сверление, фрезерование и т.д.).

Движение подачи ( ) – перемещение заготовки, режущего инструмента относительно друг друга, которое в зависимости от способа обработки и конструкции станка распространяет процесс резания на всю площадь обрабатываемой поверхности и определяет ее форму.

Основная плоскость (Р) – плоскость, которая проходит через рассматриваемую точку режущей кромки инструмента и перпендикулярна направлению скорости главного и результирующего движения резания. В ней расположены векторы скоростей подачи.

Плоскость резания ( ) – плоскость, которая проходит через рассматриваемую точку главной режущей кромки и перпендикулярна основной плоскости.

Рабочая плоскость ( ) – плоскость, в которой расположены направления скорости движения и движения подачи.

Главная секущая плоскость ( ) – плоскость, перпендикулярная линии пересечения основной плоскости и плоскости резания.

Пример отображения координатных плоскостей представлен на рис.1.

Рис. 1. Координатные плоскости при продольном точении: 1-обрабатываемая поверхность, 2 – обработанная поверхность, 3 – поверхность резания

В главной секущей плоскости определяют:

Передний угол () – угол между передней поверхностью и нормалью к основной плоскости. Если передняя поверхность криволинейная, то передний угол измеряют между касательной к ней и нормалью к основной плоскости.

Главный задний угол ()- угол между задней поверхностью режущего инструмента и основной плоскостью резания. При отрицательном значении угла () процесс резания невозможен. Угол () определяет условия трения между главной задней поверхностью и поверхностью резания.

Угол заострения () – угол между передней и задней поверхностью инструмента, который характеризует прочность режущей части.

Угол резания () – угол между передней поверхностью и основной плоскостью резания.

В каждой из вспомогательных секущих плоскостей определяют:

Вспомогательный задний угол (1) – угол между вспомогательной задней поверхностью и вспомогательной плоскостью резания, проходящей через вспомогательную режущую кромку перпендикулярно основной плоскости. Определяет условия трения между обработанной поверхностью заготовки и вспомогательной задней поверхностью.

Главный угол в плане () – угол между плоскостью резания и рабочей плоскостью. Он влияет на ширину и толщину срезаемого слоя, а также на направление результирующей силы сопротивления резанию.

Вспомогательный угол в плане (1) – угол между проекцией вспомогательной режущей кромки на основную плоскость и линией, проведенной через вершину против направления подачи.

Угол при вершине () – угол между проекцией главной режущей кромки и вспомогательной режущей кромки на основную плоскость.

Угол наклона главной режущей кромки () – угол между главной режущей кромкой (или касательной к ней) и основной плоскостью, проходящей через вершину резца.

Координатные плоскости и геометрия режущего инструмента на примере резца приведены на рис. 2.

Сила резания (P) – результирующая сила сопротивления перемещению инструмента по траектории относительно рабочего движения .

Глубина резания (t) – величина срезаемого слоя за один проход, измеренная в направлении, перпендикулярном обработанной поверхности, т.е. перпендикулярном направлению подачи.

Подача (S) – величина перемещения режущей кромки инструмента относительно обработанной поверхности в направлении подачи за единицу времени (S_м - минутная подача) или за один оборот заготовки.Скорость резания (V) – количественная оценка главного движения инструмента, определяющая направление и скорость деформаций в материале срезаемого слоя, направление схода стружки и ее форму. Оценивается величиной перемещения точки режущей кромки инструмента относительно обрабатываемой поверхности заготовки в направлении движения резания за единицу времени. .

Рис. 2. Координатные плоскости и геометрия лезвия резца

Запуск программы

1.1. Загрузить в окно браузера Internet страницу «Mirstan.ru».

1.2. Перейти в раздел «Техническая информация» (рис. 3).

Рис. 3. Окно «Меню разделов»

1.3. Для перехода в раздел расчетов режимов резания нажать кнопку «Перейти» (рис. 4).

Рис. 4. Окно раздела «Техническая информация»

1.4. Выбрать необходимый вид обработки (рис. 5).

	Фрезерование
	Обработка отверстий
	Токарная обработка

Рис. 5. Виды механической обработки

Расчет режимов резания при фрезеровании торцевой фрезой

Начальные команды работы с программой отражены в разделе «Запуск программы».

2.1. Выбрать тип фрезерования и используемый инструмент (рис. 6).

Рис. 6. Типы фрезерования

2.2. Заполнить следующую таблицу (рис. 7):

- марка материала;

- сплав обрабатывающей пластины;

- подачу на зуб (f_z);

- режущий диаметр (D_c);

- главный угол резания (K_r);

- число эффективных режущих кромок (Z_c);

- глубина резания (a_p);

- рабочая поверхность контакта (a_e).

Для этого необходимо воспользоваться сайтом www.splav.kharkov.com, а также прил. 2-7.

Примечание: для вызова поясняющего рисунка с данным параметром следует нажать кнопку .

Рис. 7. Пример выбора немецкого национального стандарта и материала GG-20, аналогичного серому чугуну СЧ20

2.3. Нажать кнопку «Рассчитать» и на экран выведутся рекомендуемые режимы резания (рис. 8)

Рис. 8. Окно расчета режимов резания для процесса фрезерования