§ 28. МОЩНОСТЬ ПРИ ФРЕЗЕРОВАНИИ

 

Понятие о крутящем моменте. Моментом силы называют произведение силы на плечо, к которому эта сила приложена, и обозначают буквой М. Выражается момент силы в виде произ­ведения килограммов на миллиметры, сантиметры или метры в зависимости от того, в каких единицах длины дано плечо прило­жения силы. Так, если на рычаг, имеющий плечо длиной а мм, действует сила Р кг, то момент этой силы равен Р • а кгмм если плечо выражено в сантиметрах и имеет b см, то момент будет Р • b кгсм, а если плечо с дано в метрах, то момент силы будет равен Р • с кгм.

 

Чтобы зуб фрезы врезался в металл и снял стружку, к нему надо приложить, как показано на рис. 81, силу, равную силе резания Р. Эта сила Р при плече, равном радиусу фрезы, т. е. половине ее диаметра D/2, создает момент, равный P-D/2.

Момент, создаваемый телом при его вращении, называют крутящим моментом. Крутящий момент обозначают Мкр и выра­жают в таких же единицах измерения, как М.

 

Шпиндель станка при вращении должен передавать каждому зубу фрезы окружную силу резания, необходимую для снятия стружки. При этом создается крутящий момент, который зависит от окружной силы Р и диаметра фрезы D. Чем больше окружная сила, т. е. чем больше сечение снимаемой стружки и чем тверже обрабатываемый металл, тем больший крутящий момент должен быть обеспечен на шпинделе станка. Крутящий момент увеличи­вается также с увеличением диаметра фрезы, т. е. за счет

увели­чения плеча — радиуса фрезы.

Окружная сила резания Р создает крутящий момент Мкр, ко­торый необходимо сообщить шпинделю станка.

 

формула

 

(в зависимости от того, в каких единицах длины выражен D).

Понятие о мощности. Мощность резания, или эффективная мощность, есть мощность, расходуемая на срезание стружки. Мощность резания обозначается N9. Она равна произведению окружной силы резания Р в килограммах на скорость резания v в м/мин:

 

формула

                                  

Мощность резания выражают или в лошадиных силах (л. с.) или в киловаттах (кет).

1 л. с. равна 75 кгм/сек или 60X75=4500 кгм/мин.

1 кет равен 1,36 л. с. или 1 л. с. равна 0,736 кет.

Для определения мощности резания в зависимости от ско­рости резания v и окружной силы резания Р пользуются следую­щими формулами:

формула

 

 

Зная крутящий момент Мкр и число оборотов п фрезы, опре­деляют мощность резания по формулам:

 

 

формула


 

где Мкр — крутящий момент в кгмм.

Мощность, затрачиваемую на подачу при фрезеровании, обычно оценивают в 15% от мощности резания.

Таким образом, в том случае, когда привод подачи осуществ­ляется от общего электродвигателя, полная мощность резания при фрезеровании равна 1,15 от N9, определенной по формулам (21) или (21а) и (22) или (22а)..

 

Коэффициент полезного действия. Эффективная мощность N9, расходуемая на срезание стружки при фрезеровании, должна пе­редаваться от шпинделя станка к фрезе. Для обеспечения этой
мощности на шпинделе необходимо, чтобы электродвигатель станка обладал большей мощностью, так как часть его мощности расходуется на трение в подшипниках, зубчатых передачах, на­правляющих и т. д. и на подачу масла для смазки. Чем быстро­ходнее станок, тем эти потери выше.

 

Величина, характеризующая полезную отдачу мощности элект­родвигателя, называется коэффициентом полезного действия станка (сокращенно — к. п. д.) и обозначается греческой бук­вой г] (эта).

 

На полезную работу, т. е. на работу, потребную для резания, расходуется при обычном фрезеровании примерно 75—85%, или 0,75—0,85 всей мощности электродвигателя, а при скоростных режимах соответственно 65—75%, или 0,65—0,75 всей мощности электродвигателя.

Следовательно, г] = 0,75 ч- 0,85 для обычных станков и rj = = 0,65 -г- 0,75-для скоростных. 4.

Таким образом, для определения эффективной мощности NB, которую можно использовать на резание, необходимо мощность электродвигателя Nм умножить на к. п. д. станка, т. е.

 

формула                               

 

Например, если мощность электродвигателя равна 3 кет, а к. п. д. станка составляет 0,75, то мощность на шпинделе фрезер­ного станка

 

формула

 

Наоборот, для определения потребной мощности электродви­гателя станка Nмпо эффективной мощности, полученной согласно формулам (21) или (21а) и (22) или (22а), необходимо эффек­тивную мощность N3 разделить на к. п. д. станка, т. е.

 

формула                        

 

Основная задача, которую приходится решать, зная мощность N3, потребную на фрезерование, заключается в том, чтобы вы­бранный режим фрезерования соответствовал мощности электро­двигателя фрезерного станка. Для этого иногда приходится изме­нять (корректировать) режим резания.

 

Пример 13. На горизонтально-фрезерном станке производится фрезерова­ние стали аЛ = 75 кг/мм2. Ширина фрезерования 85 мм, глубина 6 мм, подача 65 мм/мин. Работу ведут сдвоенной цилиндрической фрезой с винтовыми зубьями диаметром 90 мм, шириной 120 мм. Число зубьев 2 = 8. Число оборо­тов фрезы п = 60 об/мин.

 

Определить (наибольшую толщину стружки, среднее поперечное сечение стружки Fcped, окружную силу Р, крутящий момент Мкр, мощность, потреб­ную на фрезерование Nэ, соответствие назначенного режима фрезерования мощности выбранного станка, если известна мощность электродвигателя NM=5 л. с.

Наибольшую толщину стружки определяем по формуле

 

 

формула

 

 

Среднее поперечное сечение стружки F сред. определяем по формуле

 

 

формула

 

 

Окружную силу P рассчитываем по формуле

 

 

формула

 

 

где удельное давление р определено по табл. 3. Так как в таблице нет значе­ния анашj, равного 0,068 мм, а есть значение 0,06 мм и 0,07 мм, берем р= -«460 кг/мм2 как среднее между указанными значениями.

Крутящий момент Мкр определяем по формуле (19):

 

формула

 

Принимая во внимание, что станок имеет общий электродвигатель для привода главного движения и движения подач, эффективную мощность по формуле (22) следует взять с учетом мощности, потребной на подачу, т. е. с коэффициентом 1,15:

 

 

формула

 

 

Принимая к. п. д. станка равным 0,8, получаем потребную мощность Электродвигателя станка по формуле (23а):

 

 

формула

 

 

что соответствует мощности электродвигателя станка, равной 5 л. с.

 

По материалам книги "Основы фрезерного дела С.В.Аврутин 1962г."

Содержание







Изготавливаем на заказ промышленное оборудование собственного производства:




Заказать чпу станок можно на сайте или в офисе предварительно обсудив условия, цены, скидки, и получив консультацию и рекомендации. На страницах сайта вы найдете подробное описание станков с чпу, фото и видео, цены и характеристики, отзывы о покупке и установке промышленного оборудования. Также приведено сравнение разных моделей, можно подобрать нужные параметры. Комментарии к товарам есть в обсуждении на форуме, там же находятся инструкции, статьи и руководства как и что можно сделать своими руками. Доставка товара осуществляется по России. Гарантия предоставляется на все услуги и станки. Купить или заказать продукцию можно по адресу: Ростовская область,Аксайский район, п. Рассвет, ул. Магистральная 7.