Выбор предельных режимов резания, которые должны осуществляться на станке, рассчитывают при выполнении различных видов работ и на основе анализа полученных результатов.
Глубину резания и подачи выбирают из нормативных документов [1] и в зависимости от работ, которые предполагается выполнять на станке. Как правило, расчет ведут по основной (ведущей) операции, для которой спроектирован станок. В нашем случае это фрезерование торцовой фрезой, при котором возникают наибольшие силы резания.
Выбор предельных скоростей резания для расчета характеристик универсальных станков производят при следующих условиях:
Для фрезерных станков наибольшую скорость резания 
определяют при условии обработки:
§ стальной заготовки с 
=500 МПа фрезой наименьшего диаметра;
§ материал режущей части ‑ пластинка из твердого сплава Т15К6.
§ подача на зуб фрезы, стойкость, глубина резания и ширина фрезерования берутся минимальными.
При определении минимальной скорости резания 
:
§ глубину резания, подачу на зуб, ширину фрезерования, диаметр фрезы и стойкость принимают максимальными;
§ материал фрезы - быстрорежущая сталь; материал заготовки - легированная сталь с = 750 МПа.
В качестве расчетной принимают ширину фрезерования:
,
,
где 
, 
- наибольшая и наименьшая ширина фрезерования;
, 
- наименьший и наибольший диаметр фрезы.
При фрезерной обработке, где материал режущей части фрезы твёрдый сплав, для наибольшей скорости резания Vmax имеем:
,
где СV=332, m=0,2, y=0,4, x=0,1, р=0, u=0,2, q=0,2 – коэффициент и показатели степени
tMIN=0,5 мм – минимальная глубина резания.
SZMIN=0,06 мм/зуб – минимальная подача на зуб.
Т=180 минут – стойкость инструмента.
|
|
Кv – произведение ряда коэффициентов.
Кv =Кmv 
Киv Кпv
Кmv=Кг 
- коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материла.
Киv=1,0 – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.[1.стр.263]
Кпv=1,0 – коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки.
Таким образом:
Кv =Кmv Киv Кпv=1,5 1 1,0=1,5.
Z=6, DMIN=63мм – параметры режущего инструмента
ВMIN=0,75*60=45мм – ширина фрезерования
Рассчитываем скорость:
м/мин.
При фрезерной обработке, где материал режущей части фрезы быстрорежущая сталь, для наименьшей скорости резания Vmin имеем:
,
где СV=64,7, m=0,2, y=0,2, x=0,1, р=0, u=0,15, q=0,25 – коэффициент и показатели степени.
tMAX=5 мм – максимальная глубина резания.
SZMАХ=0,15 мм/зуб – максимальная подача.
Т=300 минут – стойкость.
Кv =Кmv Киv Кпv=1,0 0,3 1,0=0,3.
Z=26, DMАХ=250мм – параметры режущего инструмента
ВMАХ=0,8 250=200мм – ширина фрезерования
Рассчитываем скорость:
м/мин.
Проведём расчет составляющих сил резания по следующей формуле:
,
Для силы Рz , при материале режущей части фрезы – быстрорежущая сталь, имеем:
t=5 мм – припуск.
Sz=0,15 –подача, мм/зуб.
– минимальная частота вращения шпинделя, об/мин.
Ср=82,5, x=0,95, y=0,8, u=1,1, q=1,1, w=0
Кмр= 
Z=26, D=250мм – параметры режущего инструмента
В=200мм – ширина фрезерования
Рассчитываем составляющую Рz:
Н.
Для силы Рz , при материале режущей части фрезы – Т15К6, имеем:
t=0,5 мм – припуск.
Sz=0,06 –подача, мм/зуб.
– максимальная частота вращения шпинделя, об/мин.
Ср=825, x=1, y=0,75, u=1,1, q=1,3, w=0,2
Кмр= 
Z=6, D=63мм – параметры режущего инструмента
|
|
В=45мм – ширина фрезерования
Рассчитываем составляющую Рz:
Н.
2.3 Предварительное определение мощности электродвигателя главного движения
Предварительное определение мощности электродвигателя главного движения определяется по формуле:
, кВт
где 
- полезная мощность резания
, кВт
где 
- КПД цепи главного движения (для станков с вращательным главным движением 
=0,7-0,85).
КПД цепи подачи приближенно определим по формуле:
,
где коэффициенты КПД для составных частей привода выбирается из таблицы 2.
Таблица 2 – Значения КПД передач и подшипников станков.
| Тип передачи или подшипника | КПД |
| Плоскоременная передача | 0,98 |
| Зубчатая ременная передача | 0,97 |
| Прямозубая цилиндрическая передача | 0,99 |
| Непрямозубая цилиндрическая передача | 0,965 |
| Коническая передача | 0,97 |
Червячная передача ( -угол подъема винтовой линии червяка;  =5+6° - угол трения в передаче)
| 
|
| Подшипники качения | 0,997 |
| Подшипники скольжения | 0,98 |
Рисунок 2 – Общий вид двигателя постоянного тока IGG5108.
Выбираю электродвигатель постоянного тока модели IGG5108.
Таблица 3 - Т ехнические параметры и габаритные размеры электродвигателя
| Технические параметры электродвигателя | ||||
| Тип двигателя | Номинальная мощность | Ном. частота вращения | Макс. частота вращения | Выходной момент |
| kW | мин-1 | мин-1 | Н*м | |
| IGG5108 | 5,5 |
Габаритные размеры двигателя