Основные средства технического оснащения работы
Исходные данные для выбора фрезы
Необходимо обработать плоскую поверхность А детали с наименьшей шероховатостью по параметру R max.
Чертеж детали
Шероховатость поверхности – это совокупность микронеровностей с относительно малым шагом, выделенная на длине участка обработанной поверхности. При фрезеровании эти неровности формируются зубьями фрезы и характеризуется формой и высотой. Высоту микронеровностей можно измерить прибором, а можно рассчитать теоретически.
Одним из параметров количественной оценки шероховатости является параметр R max – наибольшая высота профиля (ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики»).
Наибольшая высота профиля поверхности при оценке шероховатости
Обработка поверхности А детали производится торцевыми фрезами. Эти фрезы отличаются конструкцией, которую определяет способ крепления режущих элементов в корпусе фрез. Фреза № 1 насадная, она оснащена вставными ножами с напаянными пластинами из твердого сплава. Фреза № 2 с механическим креплением сменных многогранных пластин (СМП).
Торцевые фрезы для обработки поверхности А
В фрезе № 1 вставные ножи с напаянными пластинами из твердого сплава, запрессованы в пазы корпуса фрезы. Крепление вставного ножа осуществляется за счет того, что нож и паз имеют форму прямого и обратного плоского клина. На опорные поверхности ножа и паза нанесены направленные рифления. В фрезе № 2 СМП устанавливается в посадочное «место» корпуса и закрепляется клиновым прижимом, управляемым винтом.
Способы крепления вставных ножей и СМП в фрезах № 1 и 2
Количество зубьев z фрез № 1 и 2 = 12. Зубья имеют главный угол в плане φ = 75º и вспомогательный угол в плане φ1 = 15º. Обработка производится с подачей на зуб фрезы S z = 0,2 мм/зуб и глубиной резания t = 0,3 мм. Для упрощения расчетов примем допущение, что радиус при вершине зуба r = 0 мм.
Влияние торцевого биения на шероховатость обработанной поверхности
Торцевое биение фрезы – это разность наибольшего и наименьшего реальных расстояний от вершин зубьев на торцовой поверхности фрезы до плоскости, перпендикулярной оси шпинделя.
Определим форму и рассчитаем высоту микронеровностей, которые образовались на поверхности детали при обработке фрезой без торцевого биения зубьев. При обработке этой фрезой все микронеровности, сформированные на поверхности детали имеют идентичные размеры и форму прямоугольного треугольника ∆ abc с углами 15 и 75º.
Микронеровности, сформированные на поверхности при обработке фрезой без торцевого биения зубьев
Гипотенуза ac треугольника равна величине подачи на зуб S z. Точка b вершина выступа, точки а и c дно впадины микронеровности. Высота микронеровности h в этом случае равна высоте bd треугольника ∆ abc и рассчитывается по формуле:
(1)
Где S z – подача на зуб, φ и φ1 – главный и вспомогательный угол в плане. Рассчитаем высоту микронеровностей:
h = 0,2 / (0,268 + 3,732) = 0,05 мм = 50 мкм
Таким образом, рассчитав высоту идентичных микронеровностей h, мы теоретически определили один из параметров шероховатости R max – наибольшую высоту профиля (ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики»).
Рассмотрим, как формируются микронеровности на поверхности детали фрезой с торцевым биением зубьев. При обработке этой фрезой микронеровности сохраняют форму прямоугольного треугольника, но имеют разную высоту. Разная высота микронеровностей вызвана торцевым биением зубьев фрезы. Зуб фрезы с максимальным торцевым биением δмак формирует на поверхности детали наибольшую впадину с дном в точке d, а зуб с минимальным торцевым биением δмин – наибольший выступ с вершиной в точке e.