Торцовое фрезерование. 
Силы и мощность резания при торцовом фрезеровании

Основное отличие торцового фрезерования от цилиндрического заключается в следующем. Ось торцовой фрезы перпендикулярна обрабатываемой поверхности. Торцовые фрезы имеют зубья как на цилиндрической поверхности, так и на торце. Основную работу резания производят режущие кромки, находящиеся на цилиндрической поверхности торцовой фрезы. Режущие кромки, находящиеся на торце, производят зачистку. Это повышает производительность и уменьшает параметры шероховатости.

Торцовое фрезерование может быть симметричным (рис. 12.4, а, б), когда ось фрезы расположена симметрично относительно средней линии обработанной поверхности, и несимметричным (рис. 12.4, в), когда ось фрезы смещена относительно линии обработанной поверхности.

Рис. 12.4. Схемы торцового фрезерования:

а — симметричного неполного; б — симметричного полного; в — несимметричного Симметричное неполное торцовое фрезерование. Рассмотрим представленную на рис. 12.5, а схему симметричного неполного торцового фрезерования.

Рис. 12.5. Симметричное неполное торцовое фрезерование:

а — геометрия срезаемого слоя; 6 — схема действия сил резания при фрезеровании: Р_г — радиальная составляющая; Р_г — окружная, тангенциальная, главная составляющая; Р_Г — горизонтальная составляющая; Р_в — вертикальная составляющая; R — равнодействующая сила резания, действующая на один зуб Ширина фрезерования В — ширина обрабатываемой поверхности. Глубина резания t — величина слоя металла, срезаемого фрезой, соответственно углу контакта vp с обработанной поверхностью.

Подача S_z — расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью.

Толщина срезаемого слоя а₂ = S_zsin у.

Толщина среза с угловым лезвием для торцовой фрезы изменяется в зависимости от изменения угла контакта фрезы с заготовкой и угла в плане.

Ширина срезаемого слоя b — длина режущей кромки, находящаяся в контакте с обрабатываемой заготовкой. Для торцовой фрезы с угловым лезвием.

При ср = 90° угол наклона режущей кромки X = 0°, В = Ь.

При торцовом фрезеровании действуют те же силы, что и при цилиндрическом (рис. 12.5, б) Р_г — радиальная составляющая; Р₂ — окружная, тангенциальная, главная составляющая; Р_г— горизонтальная составляющая; Р_в — вертикальная составляющая; R — равнодействующая сила резания, действующая на один зуб.

1. При симметричном встречном торцовом фрезеровании.

2. При несимметричном встречном торцовом фрезеровании.

3. При попутном фрезеровании значение Р_г мало и Р_п = Р₂. При этом.

и где 1,15 — коэффициент, учитывающий мощность, затрачиваемую на движение подачи.

Скорость резания, допускаемая режущими свойствами фрезы,.

где С_г — коэффициент, характеризующий материал обрабатываемой заготовки, условие обработки; D^4v — диаметр фрезы; со⁷' — угол наклона винтовой канавки; Т^т — стойкость фрезы; Sf> — подача; № — глубина резания; В' — ширина фрезерования; — число зубьев; k_v — поправочный коэффициент на измененные условия обработки, учитывает качество обработки, инструментальный материал, наличие корки, угол ф.

Из формулы (12.1) следует, что скорость резания увеличивается с увеличением диаметра и угла наклона фрезы, а с увеличением стойкости, подачи, глубины и ширины фрезерования число зубьев уменьшается.

Увеличение подачи ведет к увеличению толщины срезаемого слоя, уменьшению стойкости фрезы. При этом обеспечивается возрастание работы трения.

При увеличении глубины резания увеличиваются угол |/ и число зубьев. С увеличением диаметра уменьшаются толщина срезаемого слоя и сила резания, увеличивается стойкость фрезы.

С увеличением числа зубьев увеличиваются число суммарных режущих кромок и суммарное сечение среза, а также температура резания.

Увеличение угла наклона со ведет к увеличению стойкости фрезы и теплоотвода. А увеличение ширины фрезерования приводит к увеличению числа зубьев, температуры резания и уменьшению стойкости фрезы.