Учебное пособие: Проектирование приспособлений для базирования и закрепления деталей

Если предположить, что сила сопротивления резанию приложена в одной точке режущего лезвия, то ее можно разложить на три взаимно перпендикулярные составляющие: радиальную Р_у , окружную P_z и осевую Р_х . Крутящий момент относительно оси фрезы

М = ,

так как Р_у проходит через ось фрезы, а Р_х параллельна ей.

Векторная сумма радиальной и окружной составляющих Р лежит в торцовой плоскости фрезы и может быть разложена на вертикальную Р_v и горизонтальную P _s составляющие. P_v стремится оторвать заготовку от стола при встречном фрезеровании; а Р _s определяет мощность N_s на перемещение заготовки со столом.

Для определения составляющих силы резания R используют в качестве меры окружную силу Р_:, а все другие составляющие определяют в ее долях. Силу

Р _z находят по эмпирической формуле

P_z = k_p, Н

где t - глубина резания, мм; S_{Z -} подача на зуб, мм/зуб; В - ширина фрезерования, мм; Z - число зубьев фрезы; D - диаметр фрезы; n - частота вращения фрезы, об/мин; х_р , у_р , u _р , r_p , q_p , w_p - показатели степени, приведенные в справочниках; С_р ~ постоянная, учитывающая условия эксперимента, не вошедшие в формулу в явном виде (также находится в справочниках); к_р - коэффициент, учитывающий отличие конкретных условий работы от экспериментальных при выводе данной формулы.

Расчеты по формуле для разных условий фрезерования сведены в таблицы справочников по режимам резания, поэтому обычно не требуют громоздких вычислений.

Мощность при фрезеровании может быть также определена по справочнику или по вышеприведенной формуле.

Следует иметь в виду, что у прямозубой фрезы в зависимости от ее диаметра, числа зубьев и глубины резания в контакте с заготовкой находится различное число зубьев, а каждый зуб срезает изменяющееся по площади сечение. Это приводит к колебаниям усилия резания R и потребляемой мощности и вызывает волнистость обработанной поверхности. Во избежание этого применяют фрезы с винтовым зубом, обеспечивающие более равномерное фрезерование.

Крутящий момент при фрезеровании рассчитывают по формуле M = P_Z D/2, где М - крутящий момент на фрезе, Н*м; n - частота вращения фрезы.

Мощность (кВт) фрезерования N = , где М - крутящий момент на фрезе, Нм; n- частота вращения фрезы.

Таблица. Формула для определения касательной силы

Типы фрез из быстрорежущей стали	Материал заготовки	Сила P Z, Н
Цилиндрические и концевые Торцовые Цилиндрические, концевые и дисковые Торцовые	Сталь Σ σ в =750 МПа Чугун серый (НВ 190)	PZ = 682 PZ = 825 PZ = 300 PZ = 500

По пункту 5. Предварительный выбор конструкции приспособления с учетом направления сил резания.

Подобрать конструкцию приспособления с учетом размещения базирующих установочных элементов, определить предварительную схему зажимного устройства (по справочным данным)

Основные требования к закреплению заготовок в приспособлениях следующие.