Фрезерование — это популярный способ обработки, широко применяемый в промышленности для придания материалам необходимых форм и точных размеров. Для обеспечения высокого качества обработки и экономии времени важно корректно подобрать режим резания. Режимы зависят от нескольких ключевых параметров: скорости вращения шпинделя, скорости подачи, глубины фрезерования и других характеристик. В этой статье мы подробно рассмотрим, как производится расчет режимов резания на станках, какие формулы и справочные данные используются, а также предоставим таблицы для удобства расчетов.
Основные параметры для настройки режимов резания:
- Частота вращения шпинделя (n) — определяет число оборотов шпинделя за минуту и влияет на скорость вращения фрезы.
- Скорость резания (V) — показывает, какое расстояние проходит точка на режущей кромке фрезы за одну минуту.
- Скорость подачи (S) — представляет собой скорость движения фрезы относительно обрабатываемой поверхности.
- Глубина фрезерования — толщина снимаемого слоя материала за один проход.
Формула для расчета частоты вращения шпинделя (n)
Формула для расчета выглядит следующим образом:
где:
- n — частота вращения шпинделя (об/мин),
- V — скорость резания (м/мин),
- D — диаметр режущей части инструмента (мм),
- π — число Пи (3.14).
Пример расчета: Допустим, мы используем фрезу диаметром 10 мм, а для материала требуется скорость резания 150 м/мин. Подставив значения в формулу:
Рекомендации по скорости врезания (V)
Формула для расчета выглядит следующим образом:
где:
- n — частота вращения шпинделя (об/мин),
- V — скорость резания (м/мин),
- D — диаметр режущей части инструмента (мм),
- π — число Пи (3.14).
Расчет скорости подачи (S)
Скорость подачи является значимым показателем, влияющим на качество и точность обработки. Для ее вычисления используется следующая формула:
S = fz * z * n
где:
- S — скорость подачи (мм/мин),
- fz— подача на один зуб фрезы (мм),
- z — количество зубьев фрезы,
- n— частота вращения шпинделя (об/мин).
Пример расчета: Если фреза имеет подачу на зуб fz=0.05 мм, количество зубьев z=4, а частота вращения шпинделя составляет 4775 об/мин, то:
S = 0.05 * 4 * 4775 = 955 мм/мин
Глубина фрезерования за один проход
Глубина фрезерования зависит от параметров, таких как жесткость станка, длина режущей части инструмента и свойства обрабатываемого материала. Оптимальные значения подбираются экспериментально: начинают с небольшой глубины и постепенно увеличивают её до тех пор, пока не появятся вибрации или ухудшение качества обработки. При возникновении вибраций или снижении качества резания рекомендуется уменьшить глубину и снизить скорость подачи.
Режимы резания для различных материалов:
| Материал | Скорость резания (V), м/мин | Подача на зуб (f_z), мм | Глубина фрезерования, мм |
|---|---|---|---|
| Сталь углеродистая | 120 | 0.04-0.08 | 1 - 3 |
| Нержавеющая сталь | 100 | 0.03 - 0.06 | 0.5 - 2 |
| Алюминий | 300 | 0.1 - 0.2 | 2 - 5 |
| Латунь | 200 | 0.05 - 0.1 | 1 - 3 |
| Чугун | 80 | 0.03 - 0.05 | 1 - 3 |
Правильный расчет режима резания при фрезеровании позволяет оптимизировать процесс, улучшить качество обработки и продлить срок службы инструмента. Учет всех параметров — от скорости вращения до выбора фрезы — помогает снизить вероятность ошибок и повысить производительность.