Силы резания и мощность при 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. 15, а, б), когда ось фрезы расположена симметрично относительно средней линии обработанной поверхности, и несимметричным (рис. 15.4, в), когда ось фрезы смещена относительно линии обработанной поверхности.
Рис. 15. Схемы торцового фрезерования: а - симметричного неполного; б - симметричного полного; в - несимметричного
Симметричное неполное торцовое фрезерование. Рассмотрим представленную на рис. 15, а схему симметричного неполного торцового фрезерования.
 
Рис. 15. Симметричное неполное торцовое фрезерование:
а - геометрия срезаемого слоя; б - схема действия сил резания при фрезеровании: Рr - радиальная составляющая; Рz - окружная, тангенциальная, главная составляющая; Рг - горизонтальная составляющая; Рв - 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 Sz - расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностью.
Толщина срезаемого слоя а2 = Szsinγ.
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 .
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.
Износ фрез измеряется шириной фаски износа hз (рис. 16, а). Существует- некоторое оптимальное (по условиям экономической целесообразности) значение hз.н по достижении которого дальнейшая работа должна быть прекращена и фреза направлена в переточку.
Рис. 16. Износ зубьев фрез: а - характер износа по задней поверхности;
б - кривая износа
Это значение соответствует нормативному износу (ордината точки на рис. 16, б).
Наряду с критерием износа но задней поверхности (фаска hз.н), существует оценка износа по нарушению размера, определяющего положение обработанной поверхности от технологических баз, т