Stabilirea parametrilor geometrici functionali optimi ai sculei

Pentru valori uzuale ale vitezei de avans i pentru diametre posibile ale frezelor, diferena dintre valorile unghiurilor constructive i ale celor funcionale sunt mici (sub 2o), ceea ce permite neglijarea lor. Valorile acestor unghiuri se aleg n funcie de materialul prelucrat, de tipul frezei, de numrul de dini i materialul prii active a sculei:

unghiul de degajare este pentru freze de degroare, i pentru freze de finisare ; unghiul de aezare a este a = 12o.Unghiurile de aezare laterale din zona vrfurilor sunt mici.

Stabilirea prin calcul a regimului de aschiere si calculul consumului specific de scule

Alegerea diametrului exterior

D= (1,251,50) * ts unde: ts= 3 [mm]D= 1,50 * 3= 4.5 [mm]Aleg diametrul 6 [mm]

Avansul

Freza cu dantura elicoidala tip N:

Z= 2,7* 60,22= 4.1. Adopt z= 5 dinti.Avansul pe dinte se recomand pentru aceast frez: sd = 0,07 mm, pentru prelucrarea dintr-o singur trecere.Avansul semifabricatului s este:

s = z * sd= 5 * 0,07= 0,35 [mm/rotatie]

Viteza de aschiere la frezare

In care: Cv- coeficient in functie de conditiile de frezare, Cv-64.7 ;T- durabilitatea economica a frezei, T= 120 min;t- adancimea de aschiere, t= 30 mm;qv, xv, yv, zv, uv- exponenti care exprima gradul de influenta a diametrului frezei, adancimii de frezare secundare si principale, avansului si numarului de dinti ai frezei asupra vitezei de frezare: de unde: qv= 0.2; xv= 0.15; yv= 0.1; zv= 0.2; uv= 0; qv= 0.2; m= 0.2.

Kv= este un coeficient global de corectie, care tine seama de conditii de lucru schimbate fata de cele in care au avut loc experimentarile. Coeficientul Kv se calculeaz ca produs al unor coeficieni pariali de corecie:

Unde:

Kmv este un coeficient care ine seama de materialul prelucrat: Kmv=0.50;KMv ine seama de materialul frezei: KMv=1;Ksv ine seama de calitatea suprafeei: Ksv=1;K1v ine seama de lichidele de achiere, frezarea avnd loc n prezena rcirii): Klv=1.

Turatia frezei

Turaia frezei n este calculat cu relaia:

[rot/min]

Am ales turatia reala nr= 950 rot/min, corespunzatoare Masinii de Frezat FU 32.

Viteza reala va fi:

Viteza de avans, vs este:

[mm/rot]

Fora de achiere la frezare

Fora periferic care permite calcularea momentului de torsiune, este dat de relaia general:

[daN].Unde:t limea de frezare: t =30 mm ;ts adncimea de frezare: ts = 3 mm;xf, yf, zf, uf, qf- exponenti determinati experimental, in care : xf= 1.1; yf= 0.95; zf= 0.8; uf= 1; qf= 1.1;CF - coeficient care ine seama de natura materialului frezei, a materialului prelucrat, de geometrie etc.: CF = 82.4;KF- coeficient de corecie care ine seama de condiii de lucru modificate:

, in care:

= 0.9

=1

[daN].Fora de frezare are o direcie oarecare n spaiu care poate fi stabilit tiind componentele sale pe trei axe reciproc perpendiculare:Fh componenta orizontal (de avans) a forei de frezare;Fv componenta vertical a forei de frezare;Fa componenta axial a forei de frezare;Fp componenta periferic (tangenial) a forei de frezare.Avem urmtoarele relaii ntre componentele forei de achiere:Fa = 0 daN;

Fh = daN;

Fv = daN.

Puterea de frezare

Se calculeaza cu relatia:

[kW]

Pentru acest tip de frez aleg maina universal de frezat Fu 32 x 132 cu urmtoarele caracteristici tehnice: dimensiunile mesei: 320 x 1320 mm; valorile turaiilor arborelui principal: 30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-950-1180-1500 rot/min; valorile avansurilor longitudinale, transversale i verticale ale mesei: 19-23,5-30-37,5-47,5-60-75-95-118-150-190-235-300-375-475-600-750-950 rot/min; puterea electromotorului: 7,3 kW; greutatea mainii: 3200 daN.

Timpul de baz

Se calculeaz cu relaia:

[min].

Unde:L lungimea total de frezare.L = Lp + y;n- turatia frezei, mm/rot;Lp lungimea de frezat a piesei: Lp = 65 mm.y = y1 + y2

Unde:y1 mrimea de intrare a frezei;y2 mrimea de ieire a frezei din zona de achiere.

[mm];

[mm];

[mm];

[mm];

[min].

Stabilirea tipului de poziionare a sculei

Calculul profilului partii active a sculei

Calculul de rezisten i rigiditate a sculei

Pentru verificarea dornului se iau n considerare forele ce acioneaz asupra sculei n timpul achierii: fora tangenial Fp; fora radial Fr.

Datorit forei periferice de frezare dornul este solicitat la torsiune:

Mt = .

Componenta radial a forei de achiere Fr solicit dornul la ncovoiere:

daN.Unde:

Fh = ;Fv = 537.86.

Aleg lungimea dornului l = 100 mm.

Momentul de ncovoiere este:

Momentul de ncovoiere echivalent Mech este: