Vitesse de coupe des aciers lors du fraisage avec des fraises en bout. Sélection des modes de coupe

SÉLECTION DU MODE DE COUPE LORS DU FRAISAGE

§ 78. CONDITIONS DETERMINANT LE CHOIX DU MODE DE COUPE

Le concept du mode de coupe le plus avantageux

Le mode de coupe le plus avantageux doit être pris en compte lorsque l'on travaille sur une fraiseuse, dans laquelle la vitesse de coupe, l'avance et la profondeur de la couche coupée sont combinées avec le plus de succès, fournissant dans des conditions spécifiques données (c'est-à-dire en tenant compte de la meilleure utilisation de la coupe propriétés de l'outil, capacités de vitesse et de puissance de la machine) la productivité du travail la plus élevée et le coût de l'opération le plus bas tout en respectant les conditions techniques spécifiées concernant la précision et la propreté du traitement.
L'Institut de recherche sur le travail du Comité d'État du Conseil des ministres de l'URSS sur le travail et les salaires, avec la participation d'éminents scientifiques nationaux, prenant en compte l'application pratique dans les conditions de production, les modes de coupe pour le fraisage avec des outils en acier rapide et alliages durs. Ils peuvent servir de données d'entrée lors de l'attribution de vitesses de coupe et d'avances minutes.
Ces normes sont disponibles dans chaque usine et servent de lignes directrices pour le développement des processus et les diagrammes de fonctionnement tels que ceux présentés aux pages 204-205. Cependant, les vitesses de coupe et les avances minimes qui y sont indiquées ne sont pas maximales et peuvent dans certains cas être dépassées par les fraiseurs s'ils utilisent des outils plus productifs ou travaillent sur des machines plus puissantes et rigides.
D'autre part, les fraiseurs jeunes, c'est-à-dire débutants et sans expérience suffisante, ne peuvent pas toujours travailler dans des conditions de coupe extrêmes. C'est pourquoi des conditions de coupe moins sévères leur sont proposées dans le « Manuel du jeune fraiseur », à partir duquel il est nécessaire, au fur et à mesure de la formation avancée, passez à des formations plus difficiles.
Afin d'introduire vous-même de nouveaux modes, vous devez connaître l'ordre et la séquence d'établissement des modes de fraisage.

Matériau de la fraise

Le facteur décisif déterminant le niveau de mode de coupe est le matériau de la partie coupante de la fraise. Comme mentionné ci-dessus, l'utilisation de fraises avec plaquettes en carbure permet de travailler à des vitesses de coupe et des avances élevées par rapport aux fraises en acier rapide ; Comme nous le verrons plus loin, les fraises en carbure permettent d'augmenter la productivité de deux à trois fois par rapport aux fraises à grande vitesse. Par conséquent, il est conseillé d’utiliser des fraises en carbure pour presque tous les types de fraisage ; un obstacle à leur utilisation peut être une puissance insuffisante de l'équipement ou les propriétés spécifiques du matériau de la pièce à usiner.
Cependant, dans un certain nombre de cas, l'utilisation d'aciers au carbone, d'aciers à outils alliés et d'aciers rapides pour la partie coupante des fraises est rationnelle, surtout lorsque la propreté de la surface usinée et la précision de la surface résultante de la pièce sont plus importantes. que la vitesse du travail.

Paramètres géométriques de la partie coupante

Un facteur tout aussi important influençant le choix des modes de coupe sont les paramètres géométriques de la partie coupante de la fraise (angles de coupe, dimensions et forme de la dent), souvent appelés géométrie de la fraise. Auparavant, au § 7, l'importance et l'influence de chacun des éléments de la géométrie des dents de la fraise au cours du processus de coupe ont été examinées ; Nous examinerons ici les paramètres géométriques recommandés pour la partie coupante des fraises en acier rapide R18 et avec plaquettes en carbure.
Dans le tableau 35 et 36 montrent les valeurs recommandées des paramètres géométriques des fraises cylindriques, d'extrémité, de disque, de coupe, d'extrémité et de forme en acier rapide.

Tableau 35

Paramètres géométriques de la partie coupante des fraises en acier rapide P18

I. Coins avant


II. Coins arrières


III. Angles de bord d'attaque et de transition


Remarques. 1. Pour les fraises cylindriques avec un angle d'inclinaison des dents supérieur à 30°, l'angle de coupe γ lors du traitement de l'acier σ b est inférieur à 60. kg/mm 2 est pris égal à 15°.
2. Pour les fraises profilées avec un angle de coupe supérieur à 0°, une correction du contour est nécessaire lors du traitement de profils précis.
3. Lors du traitement d'aciers résistants à la chaleur avec des fraises en bout, prenez les valeurs supérieures des angles de coupe, et avec des fraises en bout et cylindriques, prenez les valeurs inférieures et moyennes.
4. Lors de l'affûtage, laissez une bande de ponçage circulaire d'une largeur ne dépassant pas 0,1 sur la surface arrière des couteaux. mm. Les dents des fraises à fente (fendue) et coupantes (scie circulaire) sont affûtées sans laisser de bande.


Dans le tableau 37 - 40 montrent les valeurs recommandées des angles avant et arrière, les angles principaux, auxiliaires et de transition dans le plan, les angles d'inclinaison du tranchant et des rainures hélicoïdales, le rayon de face au sommet, fraisage cylindrique, d'extrémité et de disque fraises avec plaquettes en carbure.
Les fraises utilisées pour traiter la plupart des pièces sont généralement fournies par des usines d'outils avec des paramètres géométriques correspondant à GOST, et il est presque impossible pour le fraiseur, contrairement au tourneur et à la raboteuse, de modifier les angles de coupe des fraises par affûtage. En conséquence, ceux donnés dans le tableau. 35 à 40 paramètres géométriques de la partie coupante des fraises aideront l'opérateur de fraisage à sélectionner correctement la fraise appropriée pour un traitement donné parmi les fraises standards disponibles dans le magasin d'outils de l'atelier de formation et de production. Cependant, l'objectif principal de ces tableaux est de fournir des recommandations dans le cas où l'opérateur de fraiseuse souhaite commander au service outillage des fraises standards ou spéciales avec des paramètres géométriques optimaux pour un usinage donné.

Tableau 37

Paramètres géométriques de la partie coupante des fraises en bout avec plaquettes en carbure



Note: Lors de l'usinage sur des machines rigides, pour des passes d'ébauche avec de petites profondeurs de coupe ou des passes de finition avec de faibles exigences en matière de propreté et de précision de la surface usinée, il convient d'utiliser de petits angles d'entrée φ = 15 - 30°.

Tableau 38

Paramètres géométriques de la partie coupante des fraises cylindriques avec inserts à vis en carbure


Note: Sur la surface arrière de la dent le long du tranchant, un ruban d'une largeur ne dépassant pas 0,1 est autorisé mm.

Tableau 39

Paramètres géométriques de la partie coupante des fraises en bout avec plaquettes en carbure lors du traitement des aciers structurels au carbone et alliés



* Avec une faible rigidité du système machine - montage - outil - pièce et avec de grandes sections de copeaux ( DANS plus D; t plus de 0,5 D), ainsi que lorsque vous travaillez à de faibles vitesses de coupe avec des vitesses de broche insuffisantes ( v moins que 100 m/min) l'angle frontal γ est affecté positif + de 0 à +8°.
** Valeurs plus élevées pour les aciers doux, valeurs plus faibles pour les aciers durs.

Largeur et profondeur de fraisage

Largeur de fraisage spécifié dans le dessin de la pièce. Dans le cas du traitement de plusieurs pièces serrées en parallèle dans un seul dispositif de serrage, la largeur de fraisage est égale à la largeur de toutes les pièces. Dans le cas d'un traitement avec des jeux de fraises, la largeur de fraisage est égale à la largeur totale de toutes les surfaces de contact.
Profondeur de fraisage(profondeur de coupe, épaisseur de la couche coupée) est donnée comme la distance entre les surfaces usinées et usinées. Pour réduire le temps de traitement, il est recommandé d'effectuer le fraisage en une seule passe. Avec des exigences accrues en matière de précision et de propreté de la surface usinée, le fraisage s'effectue en deux transitions : l'ébauche et la finition. Dans certains cas, lors de l'élimination de surépaisseurs importantes ou lors du fraisage sur des machines de puissance insuffisante, un usinage en deux passes d'ébauche est possible.

Tableau 40

Paramètres géométriques de la partie coupante des fraises à disques avec plaquettes en carbure



Lors du fraisage de pièces forgées en acier, de pièces moulées en acier et en fonte recouvertes de calamine, de croûte de fonderie ou contaminées par du sable de fonderie, la profondeur de fraisage doit être supérieure à l'épaisseur de la couche contaminée afin que les dents de coupe ne laissent pas sur la surface usinée des ébauches , car le glissement sur la croûte a un effet négatif sur le couteau, accélérant l'usure du tranchant.
Pour les cas de fraisage les plus courants, il est recommandé d'effectuer une ébauche sur de l'acier avec une profondeur de coupe de 3 à 5. mm, et pour les pièces moulées en acier et en fonte - avec une profondeur de coupe de 5 à 7 mm. Pour le fraisage de finition, prenez une profondeur de coupe de 0,5 à 1,0 mm.

Diamètre de coupe

Le diamètre de la fraise est choisi principalement en fonction de la largeur du fraisage DANS et profondeurs de coupe t. Dans le tableau 41 montre les données pour le choix des fraises cylindriques, tableau. 42 - fraises en bout et en tableau. 43 - coupe-disques.


* Utilisez des couteaux composites préfabriqués conformément à GOST 1979-52.



Considérons l'influence du diamètre de la fraise sur les performances de fraisage.
Le diamètre de la fraise cylindrique affecte l'épaisseur de la coupe : plus le diamètre de la fraise est grand D plus la coupe est fine ; avec le même flux s profondeur de dent et de fraisage t.
En figue. 327 montre la coupe obtenue à la même profondeur de fraisage t et soumission s dent, mais avec des diamètres de coupe différents. La coupe obtenue avec un diamètre de coupe plus grand (Fig. 327, a) a une épaisseur plus petite que la coupe avec un diamètre plus petit ; diamètre de la fraise (Fig. 327, b).


Puisque la pression spécifique augmente avec la diminution de l'épaisseur de la couche coupée UN Naib (voir tableau 38), il est plus rentable de travailler avec des sections plus épaisses, c'est-à-dire, toutes choses égales par ailleurs, avec un diamètre de coupe plus petit.
Le diamètre de la fraise affecte la distance que la fraise doit parcourir pour un passage.
En figue. 328 montre le chemin que doit parcourir le coupeur lors du traitement d'une partie de longueur L; En figue. 329 - le chemin que la fraise à surfacer doit parcourir lors du fraisage asymétrique d'une pièce de longueur L; En figue. 330 - le chemin qu'un coupe-gâteau doit parcourir lors du fraisage symétrique d'une pièce de longueur L.

Taille d'entrée l(chemin de coupe) :
lorsque vous travaillez avec des fraises cylindriques, à disque, coupantes et façonnées, cela dépend du diamètre de la fraise D profondeurs de fraisage t et s'exprime par la formule

lorsque vous travaillez avec des fraises à surfacer et en bout pour le fraisage asymétrique, cela dépend du diamètre de la fraise D largeur de fraisage DANS et s'exprime par la formule

lorsque vous travaillez avec des fraises à surfacer pour un fraisage symétrique, cela dépend du diamètre de la fraise D largeur de fraisage DANS et s'exprime par la formule

Valeur de surcourse l 1 est sélectionné en fonction du diamètre de la fraise dans 2-5 mm.
Par conséquent, pour réduire la trajectoire de coupe et la surcourse de la fraise, c'est-à-dire pour réduire le régime de ralenti de la machine, il est conseillé de choisir un diamètre de fraise plus petit.
A la fin de l'ouvrage, dans les annexes 2 et 3, des tableaux sont donnés pour les valeurs des courses d'approche et de dépassement des fraises.
Le diamètre de la fraise affecte la valeur couple: plus le diamètre de la fraise est petit, moins il faut transmettre de couple à la broche de la machine.
Ainsi, choisir une fraise de plus petit diamètre semble plus approprié. Cependant, avec une diminution du diamètre de la fraise, il est nécessaire de choisir un mandrin de fraisage plus fin, c'est-à-dire moins rigide, il est donc nécessaire de réduire la charge sur le mandrin, c'est-à-dire de réduire la section transversale de la couche coupée. .

Manches

Nourrir à ébauche dépend du matériau à traiter, du matériau de la partie coupante de la fraise, de la puissance d'entraînement de la machine, de la rigidité du système machine - montage - outil - pièce, des dimensions de traitement et des angles d'affûtage de la fraise.
Nourrir à finition dépend de la classe de propreté de surface indiquée sur le dessin de la pièce.
La principale valeur initiale lors du choix d'une alimentation pour le fraisage grossier est l'alimentation s dent.
Pour fraises à surfacer, avance sélectionnable s La dent a un moyen d'installer la fraise par rapport à la pièce, qui détermine l'angle de rencontre de la dent de coupe avec la pièce et l'épaisseur des copeaux coupés lorsque la dent de coupe entre et sort du contact avec la pièce. Il a été établi que pour une fraise en carbure, les conditions les plus favorables pour tailler une dent dans une pièce sont obtenues lorsque la fraise est positionnée par rapport à la pièce, comme sur la Fig. 324, po, c'est-à-dire lorsque la fraise est déplacée par rapport à la pièce d'une quantité AVEC = (0,03 - 0,05)D. Ce déplacement de l'axe de la fraise permet d'augmenter l'avance par dent contre l'avance lors du fraisage symétrique (Fig. 324, a) de la fonte et de l'acier d'un facteur de deux ou plus.
Dans le tableau 44 montre les vitesses d'avance recommandées pour le fraisage grossier avec des fraises en carbure pour ces deux cas.


Remarques. 1. Les valeurs données des avances d'ébauche sont calculées pour travailler avec des fraises standard. Lorsque vous travaillez avec des fraises non standard avec un nombre de dents accru, les valeurs d'avance doivent être réduites de 15 à 25 %.
2. Pendant la période initiale de fonctionnement de la fraise, jusqu'à ce que l'usure soit égale à 0,2-0,3 mm, la propreté de la surface usinée lors du fraisage fin est réduite d'environ un degré.


Note. Utilisez des avances plus grandes pour des profondeurs de coupe et des largeurs de traitement plus petites, des avances plus petites pour des profondeurs et des largeurs de traitement plus grandes.


Note. Les avances sont données pour le système rigide machine - montage - outil - pièce.

Lors du surfaçage avec des fraises en carbure, l'avance est également affectée par l'angle d'attaque φ. Flux donnés dans le tableau. 44, conçu pour les fraises avec φ = 60 - 45°. Réduire l'angle d'attaque φ à 30° permet d'augmenter l'avance de 1,5 fois, et augmenter l'angle d'attaque φ à 90° nécessite une réduction de l'avance de 30 %.
Avances pour la finition avec des fraises en carbure, indiquées dans le tableau. 44, sont donnés pour un tour de fraise, car les avances par dent sont trop faibles. Les aliments sont donnés en fonction de la classe de propreté de la surface traitée selon GOST 2789-59.
Dans le tableau 45 montre les avances recommandées par dent de fraise pour le fraisage grossier de plans avec des fraises cylindriques, frontales et discales à trois faces en acier rapide P18.
Dans le tableau 46 montre les avances pour le fraisage de finition des plans avec des fraises cylindriques en acier rapide P18, et dans le tableau. 47 - pour le fraisage de finition de rabots avec des fraises à trois faces face et disque en acier rapide P18. En raison des faibles vitesses d'avance par dent de fraise obtenues lors du fraisage de finition, dans le tableau. Les figures 46 et 47 montrent les avances par tour de la fraise.
Il convient de garder à l'esprit que vous travaillez avec les flux indiqués dans le tableau. 44-47, en fait une condition indispensable pour la présence d'un faux-rond minimal des dents de la fraise (voir Tableau 50).


Note. Les avances sont données pour un système rigide machine - montage - outil - pièce lors de l'usinage avec des fraises avec un angle d'entrée auxiliaire φ 1 = 2° ; pour les fraises avec φ 1 = 0, les avances peuvent être augmentées de 50 à 80 %.


À catégorie:

Travaux de fraisage

Sélection de modes de fraisage rationnels

Le choix d'un mode de fraisage rationnel sur une machine donnée signifie que pour les conditions de traitement données (matériau et qualité de la pièce, son profil et ses dimensions, tolérance de traitement), il est nécessaire de sélectionner le type et la taille optimaux de la fraise, la qualité du matériau et paramètres géométriques de la partie coupante de la fraise, liquide de lubrification et de refroidissement et attribuer des valeurs optimales pour les paramètres de mode de coupe suivants : B, t, sz. v, p, Ne, Tm.

De la formule (32), il résulte que les paramètres B, t, sz et v ont la même influence sur la productivité volumétrique de broyage, puisque chacun d'eux est inclus dans la formule au premier degré. Cela signifie que si l’un d’entre eux est multiplié par exemple par deux (les autres paramètres restant inchangés), la productivité volumétrique doublera également. Ces paramètres ont cependant loin d'avoir la même influence sur la durée de vie de l'outil (voir § 58). Par conséquent, compte tenu de la durée de vie de l'outil, il est plus rentable, tout d'abord, de choisir les valeurs maximales admissibles des paramètres qui ont un effet moindre sur la durée de vie de l'outil, c'est-à-dire dans l'ordre suivant : profondeur de passe, avance par dent et vitesse de coupe. Par conséquent, la sélection de ces paramètres de mode de coupe lors du fraisage sur cette machine doit commencer dans le même ordre, à savoir :

1. La profondeur de coupe est attribuée en fonction de la surépaisseur de traitement, des exigences en matière de rugosité de surface et de puissance de la machine. Il est conseillé de supprimer la surépaisseur de traitement en un seul passage, en tenant compte de la puissance de la machine. En règle générale, la profondeur de coupe lors du fraisage grossier ne dépasse pas 4 à 5 mm. Lors du fraisage grossier avec des fraises en bout (têtes) en carbure sur des fraiseuses puissantes, il peut atteindre 20-25 mm ou plus. Une fois le fraisage terminé, la profondeur de coupe ne dépasse pas 1 à 2 mm.

2. L'aliment maximum autorisé dans les conditions de transformation est attribué. Lors de l'établissement des avances maximales autorisées, il convient d'utiliser des avances par dent proches de la « cassure ».

La dernière formule exprime la dépendance de l'avance par dent sur la profondeur de fraisage et le diamètre de la fraise. La valeur de l'épaisseur de coupe maximale, c'est-à-dire la valeur du coefficient constant I c dans la formule (21), dépend des propriétés physiques et mécaniques du matériau traité \ (pour un type et une conception donnés de la fraise). Les valeurs des aliments maximum autorisés sont limitées par divers facteurs :

a) pendant l'ébauche - la rigidité et la résistance aux vibrations de l'outil (avec une rigidité et une résistance aux vibrations suffisantes de la machine), la rigidité de la pièce et la résistance de la partie coupante de l'outil, par exemple une dent de coupe, un volume insuffisant de cannelures à copeaux, par exemple pour les fraises à disques, etc. Ainsi, l'avance par dent lors du fraisage grossier de l'acier avec des fraises cylindriques avec des couteaux à plaquettes et de grandes dents est sélectionnée dans la plage de 0,1 à 0,4 mm/dent, et lors du traitement de la fonte jusqu'à 0,5 mm/dent ;

b) pendant le traitement de finition - rugosité de la surface, précision dimensionnelle, état de la couche de surface, etc. Lors de la finition du fraisage de l'acier et de la fonte, une avance relativement faible par dent de fraise est attribuée (0,05 à 0,12 mm/dent).

3. La vitesse de coupe est déterminée ; Puisqu'il a la plus grande influence sur la durabilité de l'outil, il est sélectionné en fonction de la norme de durabilité acceptée pour un outil donné. La vitesse de coupe est déterminée par la formule (42) ou à partir de tableaux de normes de modes de coupe en fonction de la profondeur et de la largeur de fraisage, de l'avance par dent, du diamètre de la fraise, du nombre de dents, des conditions de refroidissement, etc.

4. La puissance de coupe effective Ne pour le mode sélectionné est déterminée à l'aide des tableaux de normes ou de formule (39a) et comparée à la puissance de la machine.

5. En fonction de la vitesse de coupe réglée (u ou i^), le niveau de vitesse de rotation de la broche de la machine le plus proche parmi ceux disponibles sur cette machine est déterminé à l'aide de la formule (2) ou selon le calendrier (Fig. 174). Une ligne horizontale est tracée à partir du point correspondant à la vitesse de coupe acceptée (par exemple, 42 m/min), et une ligne verticale est tracée à partir du point avec la marque du diamètre de coupe sélectionné (par exemple, 110 mm). Au point d'intersection de ces lignes, le niveau de vitesse de broche le plus proche est déterminé. Ainsi, dans l’exemple représenté sur la Fig. 172, lors du fraisage avec une fraise d'un diamètre de D = 110 mm avec une vitesse de coupe de 42 m/min, la vitesse de rotation de la broche sera égale à 125 tr/min.

Fig. 174 Nomogramme de la vitesse de rotation de la fraise

6. L'alimentation minute est déterminée à l'aide de la formule (4) ou selon le calendrier (Fig. 175). Ainsi, lors du fraisage avec une fraise D = 110 mm, z = 10 à sz = 0,2 mm/dent et n = 125 tr/min, l'avance minute selon le planning est déterminée comme suit. A partir du point correspondant à l'avance par dent sg = 0,2 mm/dent, tracer une ligne verticale jusqu'à ce qu'elle croise une ligne inclinée correspondant au nombre de dents de la fraise r = 10. A partir de ce point, tracer une ligne horizontale jusqu'à son intersection avec une ligne inclinée correspondant à la vitesse de broche acceptée l = 125 tr/min. Ensuite, tracez une ligne verticale à partir du point résultant. Le point d'intersection de cette ligne avec l'échelle inférieure des avances minutes disponibles sur une machine donnée détermine le pas d'avances minutes le plus proche.

7. Le temps machine est déterminé.

Le temps des machines. Le temps pendant lequel le processus d'élimination des copeaux se produit sans la participation directe du travailleur est appelé temps machine (par exemple, pour le fraisage du plan de la pièce à partir du moment où l'avance longitudinale mécanique est activée jusqu'à son arrêt).

Riz. 1. Nomogramme de l'alimentation minute

L'augmentation de la productivité lors du traitement sur les machines à couper les métaux est limitée par deux facteurs principaux : les capacités de production de la machine et les propriétés de coupe de l'outil. Si les capacités de production de la machine sont faibles et ne permettent pas d'utiliser pleinement les propriétés de coupe de l'outil, alors la productivité d'une telle machine ne représentera qu'une petite partie de la productivité possible avec une utilisation maximale de l'outil. Dans le cas où les capacités de production de la machine dépassent largement les propriétés de coupe de l'outil, la productivité maximale possible avec un outil donné peut être atteinte sur la machine, mais les capacités de la machine ne seront pas pleinement utilisées, c'est-à-dire la puissance de la machine, les forces de coupe maximales admissibles, etc. d. Les cas optimaux du point de vue de la productivité et de l'utilisation économique de la machine et de l'outil seront les cas où la capacité de production de la machine et les propriétés de coupe de l'outil coïncident ou sont proche l'un de l'autre.

Cette condition est à la base des soi-disant caractéristiques de production des machines, qui ont été proposées et développées par le prof. A.I. Kashirin. La caractéristique de production d'une machine est un graphique des capacités de la machine et de l'outil. Les caractéristiques de production facilitent et simplifient la détermination des conditions de coupe optimales lors du traitement sur une machine donnée.

Les propriétés de coupe d'un outil particulier sont caractérisées par les modes de coupe autorisés pendant le processus de traitement. La vitesse de coupe dans des conditions de traitement données peut être déterminée par la formule (42, a). En pratique, on le trouve à partir du tableau des modes de découpe, qui sont donnés dans les ouvrages de référence d'un normalisateur ou d'un technologue. Cependant, il convient de noter que les normes pour les modes de coupe, tant pour le fraisage que pour d'autres types de traitement, sont élaborées sur la base des propriétés de coupe de l'outil pour divers cas de traitement (type et taille de l'outil, type et qualité du matériau de coupe). pièce, matériau en cours de traitement, etc.), et ne sont pas associés aux machines sur lesquelles le traitement sera effectué. Étant donné que les capacités de production des différentes machines sont différentes, le mode de traitement optimal pratiquement réalisable sur différentes machines sera différent pour les mêmes conditions de traitement. Les capacités de production des machines-outils dépendent principalement de la puissance effective de la machine, de la vitesse de rotation, des avances, etc.

Riz. 2. Plongée et surcourse

Les caractéristiques de production des fraises pour le cas des fraises coupantes ont été développées par le professeur A. I. Kashirin et l'auteur.

Le principe de construction des caractéristiques de production des fraiseuses (nomogrammes) pour travailler avec des fraises en bout est basé sur une solution graphique conjointe de deux équations qui caractérisent la dépendance de la vitesse de coupe vT selon la formule (42) avec -Bz' = const, d'une part, et la vitesse de coupe et la puissance autorisée de la machine, d'autre part. La vitesse de coupe vN peut être déterminée par la formule

Riz. 3. Caractéristiques de production de la fraiseuse cantilever 6P13


Déterminons les modes de coupe pour le fraisage grossier d'une surface plane sur une fraiseuse dans l'ordre suivant :

1.4.1. Profondeur de coupet , mm, déterminé en fonction du type

la fraise utilisée, la configuration de l'usiné

surface et le type d'équipement.

1.4.2. Attribuer soumissionS , mm/tour

Lors du fraisage, l'avance par dent est distinguée S z , mm/dent, avance par tour de fraise S et une minute d'alimentation S m, mm/min, qui sont dans le rapport suivant :

, (9.28)

Où n– vitesse de rotation de la fraise, min -1 ;

z– nombre de dents de coupe.

L'avance initiale pour le fraisage d'ébauche est l'avance par dent. S z, dont la valeur pour différentes fraises et conditions de coupe est donnée dans le tableau 9.13 et le tableau 9.14 de l'annexe D.

Sélectionnez le modèle de fraiseuse sur laquelle le fraisage sera effectué, en tenant compte de la puissance spécifiée de la machine.

, (9.29)

Où D– diamètre de la fraise, mm ;

S z– avance, mm/dent ;

t– profondeur de traitement, mm ;

DANS– largeur de traitement, mm ;

z– nombre de dents de coupe ;

AVEC v , q,m, – des coefficients dont les valeurs sont déterminées

X,à, en haut selon le tableau 9.15 de l'annexe D ;

T– la durée de vie de l'outil, min, est déterminée

selon le tableau 9.16 de l'annexe D ;

À v– facteur de correction pour la vitesse,

en tenant compte des conditions réelles de coupe,

déterminé par la formule :

, (9.30)

Où K mv– coefficient prenant en compte la qualité

le matériau traité est déterminé par

Tableau 9.3 de l'annexe D ;

K nv– coefficient tenant compte de l’état de la surface

blancs :

Pour pièce en acier K nv = 0,9;

Pour pièce en fonte K nv =0,8;

Pour billettes de cuivre K nv =0,9;

K Et v– coefficient prenant en compte l’influence du matériau

outil, déterminé selon le tableau 9.5

candidatures D.

1.4.4. Déterminer et ajuster la vitesse de coupen , min -1, selon les recommandations du paragraphe 1.2.4.

1.4.6. Déterminer la valeur de l'alimentation minuteS m , mm/min :

, (9.31)

et ajuster la valeur du flux reçu S m selon les données du passeport de la machine sélectionnée. Prise en compte de la valeur ajustée S m ajuster la valeur de l'alimentation S z, mm/dent :

, (9.32)

Où n– vitesse de rotation de la fraise disponible sur la machine, min -1 ;

z– nombre de dents de coupe.

1.4.7. Déterminer la composante principale de la force de coupe lors du fraisage - force circonférentielleR. z , N, selon la formule :

, (9.33)

Où D– diamètre de la fraise, mm ;

S z– avance, mm/dent ;

t– profondeur de traitement, mm ;

DANS– largeur de traitement, mm ;

z– nombre de dents de coupe ;

n– vitesse de rotation de la fraise disponible sur la machine, min -1.

AVEC p , q,m, – des coefficients dont les valeurs sont déterminées

X,à, Et,w selon le tableau 9.17 de l'annexe D ;

K m p – facteur de correction, qui

déterminé selon le tableau 9.7 de l'annexe D ;

, (9.34)

Où D– diamètre de la fraise, mm ;

R. z– la composante principale de la force de coupe lors du fraisage, N

1.4.9. Déterminer la puissance de coupeNp, kW, selon la formule :

,(9.35)

Où PZ– composante principale de la force de coupe, N ;

V– vitesse de coupe réelle, m/min.

Valeur de puissance de coupe reçue N p comparer avec la puissance du moteur électrique de la machine sélectionnée selon les recommandations énoncées au paragraphe 1.2.7.

1.4.10. Déterminer l'heure principaleT 0 , min.

MINISTÈRE DE L'AGRICULTURE ET DE L'ALIMENTATION DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

DÉPARTEMENT DE LA POLITIQUE DU PERSONNEL ET DE L'ÉDUCATION

Université d'État d'ingénierie agricole de Moscou

nommé d'après le V.P. Goriatchkina

Bagramov L.G. Kolokatov A.M.

CALCUL DES MODES DE COUPE

Partie I - Fraisage du visage

MOSCOU 2000

Calcul des conditions de coupe pour le surfaçage.

Compilé par : L.G. Bagramov, A.M. Kolokatov - MSAU, 2000. - XX p.

La première partie des lignes directrices fournit des informations théoriques générales sur le fraisage et décrit la séquence d'opérations permettant de calculer le mode de coupe pour le surfaçage sur la base de données de référence. Les instructions méthodologiques peuvent être utilisées lors des devoirs, dans la conception des cours et des diplômes par les étudiants des facultés de TS en AIC, PRIMA et Ingénierie Pédagogique, ainsi que lors de la réalisation de travaux pratiques et de recherche.

Fig.9, tableau XX, liste des bibliothèques. - XX titres.

Critique : Bocharov N.I. (MSAU)

Ó Ingénierie agricole de l'État de Moscou

Université nommée d'après V.P. Goryachkina. 2000.

1. INFORMATIONS GÉNÉRALES 1.1. Éléments de théorie du découpage

Le fraisage est l’une des méthodes d’usinage par découpe les plus courantes et les plus productives. Le traitement est effectué avec un outil à plusieurs lames - une fraise.

Lors du fraisage, le mouvement de coupe principal D r est la rotation de l'outil, le mouvement d'avance D S est le mouvement de la pièce (Fig. 1), sur les fraiseuses rotatives et les fraiseuses à tambour, le mouvement d'avance peut être effectué en faisant tourner la pièce autour de l'axe d'un tambour ou d'une table tournante, dans certains cas les avances de mouvement peuvent être effectuées en déplaçant l'outil (fraisage à copier).

Les plans horizontaux, verticaux, inclinés, les surfaces façonnées, les rebords et les rainures de divers profils sont traités par fraisage. Une caractéristique du processus de coupe lors du fraisage est que les dents de la fraise ne sont pas constamment en contact avec la surface usinée. Chaque lame de coupe entre séquentiellement dans le processus de coupe, modifiant l'épaisseur de la couche coupée de la plus grande à la plus petite, ou vice versa. Plusieurs arêtes de coupe peuvent être présentes simultanément pendant le processus de découpe. Cela provoque des chocs, un déroulement inégal du processus, des vibrations et une usure accrue des outils, ainsi que des charges accrues sur la machine.

Lors du traitement avec des fraises cylindriques (les arêtes de coupe sont situées sur une surface cylindrique), deux méthodes de traitement sont envisagées (Fig. 2.) en fonction du sens de déplacement de l'avance de la pièce :

Fraisage ascendant, lorsque la direction du mouvement du tranchant de la fraise pendant le processus de coupe est opposée à la direction du mouvement d'avance ;

Fraisage en montée, lorsque la direction du mouvement du tranchant de la fraise pendant le processus de coupe coïncide avec la direction du mouvement d'avance.

Lors du fraisage ascendant, la charge sur la dent augmente de zéro au maximum, les forces agissant sur la pièce ont tendance à l'arracher de la table et à soulever la table. Cela augmente les interstices du système SIDA (machine - montage - outil - pièce), provoque des vibrations et détériore la qualité de la surface usinée. Cette méthode est bien applicable pour traiter des pièces avec une croûte, couper sous la croûte, l'arracher, facilitant ainsi grandement la coupe. L'inconvénient de cette méthode est le glissement important de la lame le long de la surface prétraitée et rivetée. S'il y a un certain arrondi du tranchant, il n'entre pas immédiatement dans le processus de coupe, mais glisse initialement, provoquant un frottement élevé et une usure de l'outil le long de la surface arrière. Plus l'épaisseur de la couche coupée est petite, plus le glissement relatif est important, plus la puissance de coupe est dépensée en frottements nocifs.

Avec le fraisage vers le bas, il n'y a pas un tel inconvénient, mais la dent commence à travailler à partir de la plus grande épaisseur de la couche coupée, ce qui provoque des charges d'impact importantes, mais élimine le glissement initial de la dent, réduit l'usure de la fraise et la rugosité de la surface. Les forces agissant sur la pièce la pressent contre la table et la table contre les guides du lit, ce qui réduit les vibrations et augmente la précision du traitement.

1.2. Conception de couteaux.

Les outils de fraisage sont des fraises (du français la fraise - fraise), qui sont un outil à plusieurs tranchants dont les lames sont disposées séquentiellement dans la direction du mouvement de coupe principal, conçues pour le traitement avec un mouvement de coupe principal rotatif sans changer le rayon de la trajectoire de ce mouvement et avec au moins un mouvement d'avance dont la direction ne coïncide pas avec l'axe de rotation.

Les coupeurs sont :

en forme - disque, cylindrique, conique;

par conception - solide, composite, préfabriqué et monté, queue ;

selon le matériau de pointe utilisé - haute vitesse et carbure ;

selon l'emplacement des pales - périphérique, extrémité et extrémité périphérique ;

dans le sens de rotation - droitier et gaucher ;

selon la forme du tranchant - profil (façonné et laminé), droit, hélicoïdal, avec une dent de vis ;

selon la forme de la surface arrière de la dent - avec ou sans support,

par objectif - extrémité, coin, fendu, claveté, façonné, fileté, modulaire, etc.

Considérons les éléments et la géométrie de la fraise en utilisant l'exemple d'une fraise cylindrique à dents hélicoïdales (Fig. 3.).

La fraise se distingue par la surface avant de la lame A γ, le tranchant principal K, le tranchant auxiliaire K", la surface arrière principale de la lame A α, la surface arrière auxiliaire de la lame A" α, le dessus de la lame, du corps de la fraise, de la dent de la fraise, de l'arrière de la dent et du chanfrein.

Dans les plans de coordonnées du système de coordonnées statiques (Fig. 4.), les paramètres géométriques de la fraise sont pris en compte, parmi lesquels γ, α sont les angles avant et arrière dans le plan sécant principal, γ H est l'angle avant dans le plan sécant normal, ω est l'angle d'inclinaison de la dent.

L'angle de coupe γ facilite la formation et l'écoulement des copeaux, l'angle de dépouille principal α contribue à réduire le frottement de la surface du flanc sur la surface usinée de la pièce. Pour les dents sans dos, l'angle de coupe est compris dans la plage γ = 10 o...30 o, l'angle arrière α = 10 o...15 o en fonction du matériau à traiter.

Pour une dent à dos, la surface arrière suit une spirale d'Archimède, qui assure un profil de section constant pour tous les affûtages d'outils. La dent à dos est rectifiée uniquement le long de la surface avant et, en raison de sa complexité, est réalisée uniquement avec un outil profilé (façonné et courant), c'est-à-dire la forme du tranchant est déterminée par la forme de la surface usinée. L'angle avant des dents à dos est, en règle générale, égal à zéro, l'angle arrière a les valeurs α = 8 o...12 o.

L'angle d'inclinaison des dents ω assure une entrée plus douce de la lame dans le processus de coupe par rapport aux dents droites et donne une certaine direction au flux des copeaux.

Une dent de fraise en bout a une lame de coupe de forme plus complexe. Le tranchant se compose (Fig. 5.) du tranchant principal, de transition et auxiliaire, ayant un angle plan principal φ, un angle plan du tranchant de transition φ p et un angle plan auxiliaire φ 1. Les paramètres géométriques de la fraise sont considérés dans un système de coordonnées statiques. Les angles plans sont des angles dans le plan principal P vc. L'angle principal dans le plan φ est l'angle entre le plan de travail P Sc et le plan de coupe P nc La valeur de l'angle principal dans le plan est déterminée en fonction des conditions de coupe comme pour un outil de tournage, à φ=0˚ le le tranchant devient seulement un bord d'extrémité, et à φ = 90˚ il devient périphérique. L'angle de rabotage auxiliaire φ 1 est l'angle entre le plan de travail P Sc et le plan de coupe auxiliaire P" nc, il est de 5°...10°, et l'angle de rabotage du tranchant de transition est la moitié de l'angle de rabotage principal. . La lame de coupe de transition augmente la résistance des dents.

L'usure des fraises est déterminée, comme lors du tournage, par l'ampleur de l'usure de la surface des flancs. Pour une fraise à grande vitesse, la largeur admissible d'une bande usée le long de la surface arrière est de 0,4 à 0,6 mm pour les aciers d'ébauche, de 0,5 à 0,8 mm pour les fontes et de 0,15 à 0,0 pour les aciers de semi-finition. .25 mm, fonte - 0,2...0,3 mm. Pour une fraise en carbure, l'usure admissible sur la surface des flancs est de 0,5 à 0,8 mm. La durabilité d'une fraise cylindrique à grande vitesse est T = 30...320 min, selon les conditions de traitement, dans certains cas elle atteint 600 minutes, la durabilité d'une fraise en carbure est T = 90...500 min.

Il existe trois types de fraisage - périphérique, frontal et périphérique - frontal. Les principaux plans et surfaces traités sur les fraiseuses en porte-à-faux (Fig. 6.) comprennent :

plans horizontaux; plans verticaux ; plans inclinés et biseaux ; surfaces combinées; rebords et rainures rectangulaires ; rainures façonnées et d'angle ; rainures en queue d'aronde ; rainures de clavette fermées et ouvertes ; rainures pour clés segmentées ; surfaces façonnées; engrenages cylindriques en utilisant la méthode de copie.

Les plans horizontaux sont traités avec des cylindriques (Fig. 6. a) sur des fraiseuses horizontales et des fraises en bout (Fig. 6. b) sur des fraiseuses verticales. Étant donné qu'une fraise en bout comporte un plus grand nombre de dents impliquées dans la coupe en même temps, le traitement avec elles est préférable. Les fraises cylindriques traitent généralement des plans jusqu'à 120 mm de large.

Les plans verticaux sont traités avec des fraises en bout sur des machines horizontales et des fraises en bout sur des machines verticales (Fig. 6. c, d).

Les plans inclinés sont traités avec des fraises à surfacer et en bout sur des machines verticales avec rotation de l'axe de broche (Fig. 6. e, f) et sur des machines horizontales avec des fraises d'angle (Fig. 6. g).

Les surfaces combinées sont traitées avec un ensemble de couteaux sur des machines horizontales (Fig. 6. h).

Les épaulements et les rainures rectangulaires sont traités avec des fraises à disque (à l'horizontale) et d'extrémité (à la verticale) (Fig. 6. i, j), tandis que les fraises d'extrémité permettent des vitesses de coupe élevées, car un plus grand nombre de dents sont simultanément impliquées dans le travail. Lors de l'usinage de rainures, les fraises à disque sont préférables.

Les rainures profilées et d'angle sont traitées sur des machines horizontales équipées de fraises profilées à un ou deux angles (Fig. 6. l, m).

Les queues d'aronde et les rainures en T sont usinées sur des fraiseuses verticales, généralement en deux passes, d'abord à l'aide d'une fraise en bout (ou sur une fraiseuse horizontale avec une fraise à disque) pour usiner une rainure rectangulaire sur toute la largeur du dessus. Après cela, la rainure est enfin traitée avec une fraise d'extrémité à angle unique et une fraise spéciale en forme de T (Fig. 6. n, o).

Les rainures de clavette fermées sont usinées avec des fraises en bout et les rainures de clavette ouvertes sur les machines verticales (Fig. 6. p, p).

Les rainures des clavettes segmentées sont usinées sur des fraiseuses horizontales à l'aide de fraises à disque (Fig. 6. c).

Les surfaces façonnées à contour ouvert avec une génératrice courbe et un guide droit sont traitées sur des machines horizontales et verticales équipées de fraises façonnées (Fig. 6.t).

Le surfaçage est la méthode la plus courante et la plus productive de traitement des surfaces planes de pièces en production en série et en série.

2. FRAISAGE DE FACE. 2.1. Types de base et géométrie des fraises en bout.

Dans la plupart des cas, pour l'usinage des plans ouverts et encastrés, des fraises en bout avec lames périphériques sont utilisées (Fig. 7.), c'est-à-dire travaillant sur le principe de l'extrémité périphérique. Les conceptions des fraises en bout sont standardisées, dont les principaux types sont indiqués dans le tableau 1 /GOST ____-__, ____-__, ____-__, ____-__, ____-__, ____-__ /.

Lors du traitement de rabots avec ces fraises, le travail principal d'élimination des surépaisseurs est effectué par les arêtes de coupe situées sur la surface conique et cylindrique. Les arêtes de coupe situées à l'extrémité agissent comme si elles nettoyaient la surface, de sorte que la rugosité de la surface usinée est moindre que lors du fraisage avec des fraises cylindriques.

En figue. 7. Les paramètres géométriques de la fraise en bout sont indiqués /GOST 25762-83/. Une dent de fraise en bout a deux arêtes de coupe : une arête principale et une secondaire.

Dans le plan principal P v les angles plans considérés sont : l'angle plan principal j, l'angle plan auxiliaire j 1 et l'angle au sommet ε. L'angle principal j est l'angle entre le plan de coupe P n et le plan de travail P S . Avec une diminution de l'angle d'attaque à une avance constante par dent et une profondeur de coupe constante, l'épaisseur de la coupe diminue et la largeur augmente, ce qui augmente la durabilité de la fraise. Cependant, le fonctionnement d'une fraise avec un petit angle de coupe (j £ 20 0) provoque une augmentation des composantes radiales et axiales des efforts de coupe, ce qui, si le système d'aides n'est pas suffisamment rigide, entraîne des vibrations de la pièce et la machine. Par conséquent, pour les fraises en carbure avec un système rigide et une profondeur de passe t = 3...4 mm, l'angle j = 10...30 0 est pris. Avec rigidité normale du système - j = 45...60 0 ; prend habituellement j = 60 0 . L'angle auxiliaire j 1 pour les fraises en bout est pris égal à 2...10 0. Plus cet angle est petit, plus la rugosité de la surface usinée est faible.

Dans le plan de coupe principal P τ, l'angle avant g et l'angle arrière principal a sont considérés. L'angle de coupe g est l'angle entre le plan principal P v et la surface avant A γ, l'angle de dépouille principal a est l'angle entre le plan de coupe P n et la surface arrière principale A α.

Angle de coupe g pour fraises en carbure g = (+10 0)...(-20 0).

Angle de dépouille principal a pour fraises en carbure a = 10...25 0.

Dans le plan de coupe, l'angle d'inclinaison du tranchant principal l est pris en compte. C'est l'angle entre le tranchant et le plan principal P v . Cela affecte la résistance des dents et la durabilité de la fraise. Pour les fraises en carbure, il est recommandé que l'angle l soit compris entre +5 0 et +15 0 lors du traitement de l'acier et de -5 0 à +15 0 lors du traitement de la fonte.

L'angle d'inclinaison des dents hélicoïdales w assure un fraisage plus uniforme et réduit la largeur de coupe instantanée en plongée. Cet angle est sélectionné entre 10...30 0.

2.2. Sélection d'une fraise en bout 2.2.1. Choisir un modèle de cutter.

Lors du choix d'une conception (type) de fraise, il est préférable d'utiliser des conceptions de fraises préfabriquées avec des plaquettes en carbure non rectifiables. La fixation mécanique des plaquettes permet de les faire tourner afin de mettre à jour le tranchant et permet l'utilisation de fraises sans réaffûtage. Une fois la plaque complètement usée, elle est remplacée par une neuve. Le fabricant fournit à chaque coupeuse 8 à 10 jeux de plaques de rechange. L'ensemble des plaques peut être remplacé directement sur la machine, tandis que le temps nécessaire pour remplacer 10...12 couteaux ne dépasse pas 5...6 minutes.

2.2.2. Sélection du matériau des pièces coupantes.

Les fraises destinées à travailler à de faibles vitesses de coupe et à faibles avances sont fabriquées à partir d'aciers rapides et alliés R18, KhG, KhV9, 9KhS, KhVG, KhV5. Les fraises pour le traitement des alliages et des aciers résistants à la chaleur et inoxydables sont fabriquées à partir d'aciers rapides R9K5, R9K10, R18F2, R18K5F2 et, lors du fraisage avec impacts, à partir de la nuance d'acier R10K5F5.

Les marques d'alliages durs sont sélectionnées en fonction du matériau traité et de la nature du traitement (tableau 5). Pour le traitement de finition, un alliage dur avec une teneur plus faible en cobalt et une teneur plus élevée en carbures est utilisé (VK2, VK3 T15K6, etc.), et pour l'ébauche - avec une teneur élevée en cobalt, ce qui confère une certaine ductilité au matériau et favorise meilleures performances sous des charges inégales et d'impact (VK8, VK10, T5K10, etc.).

2.2.3. Sélection du type et du diamètre de la fraise.

Diamètres de coupe standard (GOST 9304-69, GOST 9473-80, GOST 16222 - 81, GOST 16223 - 81, GOST 22085 - 76, GOST 22086 - 76, GOST 22087 - 76, GOST 22088 - 76, GOST 26595 - 85), sont donnés dans les tableaux 1...4, leurs désignations (pour les fraises à droite) sont dans les tableaux 2, 3 et 4. Les fraises pour gauchers sont fabriquées sur commande spéciale du consommateur.

Les types de fraises en bout sont sélectionnés en fonction des conditions de traitement du tableau 1. Les dimensions de la fraise sont déterminées par les dimensions de la surface à traiter et l'épaisseur de la couche à couper. Le diamètre de la fraise, afin de réduire le temps technologique principal et la consommation de matériau de l'outil, est choisi en tenant compte de la rigidité du système technologique, du schéma de coupe, de la forme et de la taille de la pièce à usiner.

Lors du surfaçage, afin d'obtenir des conditions de coupe offrant la plus grande productivité, le diamètre de la fraise D doit être supérieur à la largeur de fraisage B : D = (1,25...1,5) B

2.2.4. Sélection des paramètres géométriques

2.3. Sélection d'un motif de fraisage

Le motif de fraisage est déterminé par l'emplacement de l'axe de la fraise en bout de la pièce par rapport à la ligne médiane de la surface usinée (Fig. 8.). Il existe des surfaçages symétriques et asymétriques /5/.

Le fraisage symétrique est appelé fraisage dans lequel l'axe de la fraise en bout passe par la ligne médiane de la surface usinée (Fig. 8.a).

Le fraisage asymétrique est appelé fraisage dans lequel l'axe de la fraise en bout est décalé par rapport à la ligne médiane de la surface usinée (Fig. 8.b, 8.c).

Le surfaçage symétrique est divisé en complet, lorsque le diamètre de la fraise D est égal à la largeur de la surface usinée B, et incomplet, lorsque D est supérieur à B (Fig. 8.a).

Le surfaçage asymétrique peut être un fraisage ascendant ou descendant. La classification de la mouture en ces variétés se fait par analogie avec le fraisage d'un rabot avec une fraise cylindrique.

Avec le fraisage asymétrique de contre-face (Fig. 8.b), l'épaisseur de la couche coupée a passe d'une certaine petite valeur (en fonction de la valeur de déplacement) à la plus grande a max =S z, puis diminue légèrement. Le déplacement de la dent de la fraise au-delà de la surface usinée depuis le côté de la dent commençant la coupe est généralement compris dans la plage C 1 = (0,03...0,05) D

Avec le fraisage asymétrique (Fig. 8.c), la dent de la fraise commence à travailler avec une épaisseur de coupe proche du maximum. Le déplacement de la dent de la fraise au-delà de la surface usinée du côté de la coupe de finition de la dent est supposé insignifiant, proche de zéro) C 2 ≈ 0.

Lors du traitement de pièces en fonte, dans de nombreux cas, le diamètre de la fraise est inférieur à la largeur de la surface usinée, car les pièces en fonte, en raison de la fragilité de la fonte, notamment dans la fabrication de pièces de carrosserie, sont constituées de grandes dimensions.

Surfaçage de pièces en fonte en B< D ф рекомендуется проводить при симметричном расположении фрезы.

Lors du surfaçage de pièces en acier, leur disposition asymétrique par rapport à la fraise est obligatoire, dans ce cas :

Pour les pièces en aciers structurels au carbone et alliés et les pièces avec croûte (fraisage grossier), les pièces sont décalées dans le sens de la coupe de la dent de la fraise (Fig. 8.b), ce qui assure le début de la coupe avec une faible épaisseur de la couche coupée ;

Pour les pièces en aciers résistants à la chaleur et à la corrosion et lors du fraisage de finition, la pièce à usiner se déplace vers la dent de coupe à la sortie de la coupe (Fig. 8.c), ce qui garantit que la dent sort de la coupe avec l'épaisseur minimale possible de la couche coupée. .

Le non-respect de ces règles entraîne une réduction significative de la durabilité de la fraise /5/.

2.4. Attribution du mode de coupe

Les éléments du mode de coupe lors du fraisage comprennent (Fig. 9.) :

Profondeur de coupe ;

Vitesse de coupe ;

Largeur de fraisage.

La profondeur de coupe t est définie comme la distance entre les points des surfaces usinées et usinées situés dans le plan de coupe et mesurée dans la direction perpendiculaire à la direction du mouvement d'avance. Dans certains cas, cette valeur peut être mesurée comme la différence des distances entre les points des surfaces usinées et usinées par rapport à la table de la machine ou à une autre base constante parallèle à la direction du mouvement d'alimentation.

La profondeur de coupe est choisie en fonction de la surépaisseur de traitement, de la puissance et de la rigidité de la machine. Il faut s'efforcer de réaliser le fraisage d'ébauche et de semi-finition en une seule passe, si la puissance de la machine le permet. Généralement, la profondeur de coupe est de 2 à 6 mm. Sur les fraiseuses puissantes, lorsque vous travaillez avec des fraises à surfacer, la profondeur de coupe peut atteindre 25 mm. Lorsque la surépaisseur d'usinage est supérieure à 6 mm et avec des exigences accrues en matière de rugosité de surface, le fraisage s'effectue en deux transitions : ébauche et finition.

Lors de la transition de finition, la profondeur de coupe est comprise entre 0,75 et 2 mm. Quelle que soit la hauteur des microrugosités, la profondeur de coupe ne peut être inférieure. Le tranchant a un certain rayon d'arrondi, qui augmente avec l'usure de l'outil ; à faible profondeur de coupe, le matériau de la couche superficielle s'écrase et subit une déformation plastique. Dans ce cas, aucune découpe n’a lieu. En règle générale, avec de faibles tolérances de traitement et la nécessité d'un traitement de finition (valeur de rugosité R a = 2...0,4 µm), la profondeur de coupe est prise dans les 1 mm.

Pour les petites profondeurs de coupe, il est conseillé d'utiliser des fraises à plaques rondes (GOST 22086-76, GOST 22088-76). Pour les profondeurs de coupe supérieures à 3...4 mm, des fraises à plaquettes à six, cinq et tétraédriques sont utilisées (Tableau 2).

Lors du choix du nombre de transitions, il est nécessaire de prendre en compte les exigences de rugosité de la surface usinée :

Fraisage grossier - R a = 12,5...6,3 µm (classe 3...4) ;

Fraisage de finition - R a = 3,2...1,6 µm (classe 5...6) ;

Fraisage fin - R a = 0,8...0,4 µm (grade 7...8).

Pour assurer le traitement de finition, il est nécessaire d'effectuer des transitions d'ébauche et de finition ; le nombre de courses de travail pendant l'ébauche est déterminé par la taille de la surépaisseur et la puissance de la machine. Le nombre de courses de travail pendant la finition est déterminé par les exigences de rugosité de la surface.

En production, lorsque l'ébauche et la finition sont nécessaires, elles sont divisées en deux opérations distinctes. Cela est dû aux considérations suivantes.

L'usinage d'ébauche et de finition est effectué en utilisant des matériaux différents pour la partie coupante de la fraise et à des vitesses de coupe différentes, ce qui entraînerait un temps déraisonnablement long pour réajuster la machine si ces transitions étaient effectuées en une seule opération.

L'ébauche entraîne des vibrations élevées et des charges inégales et alternées, ce qui entraîne à son tour une usure rapide de la machine et une perte de précision du traitement.

L'ébauche entraîne la formation de grandes quantités de copeaux et de poussières abrasives, ce qui nécessite des mesures particulières d'élimination des déchets. En règle générale, les machines d'ébauche sont situées séparément des machines effectuant le traitement final - finition et amincissement.

L'avance pendant le fraisage est le rapport de la distance parcourue par le point de la pièce en question dans le sens du mouvement d'avance au nombre de tours de la fraise ou à la partie du tour de la fraise correspondant au pas angulaire des dents.

Ainsi, lors du fraisage, on considère l'avance par tour S o (mm/tour) - le mouvement du point considéré de la pièce dans le temps correspondant à un tour de fraise, et l'avance par dent S z (mm/dent ) - le mouvement du point considéré de la pièce dans le temps correspondant à la rotation des fraises pour un pas de dent angulaire.

De plus, la vitesse d'avance v s est également prise en compte (précédemment définie comme l'avance minute, et dans la littérature ancienne et sur certaines machines ce terme est encore utilisé), mesurée en mm/min. La vitesse de déplacement d'avance est la distance parcourue par le point de la pièce en question le long de la trajectoire de ce point lors du mouvement d'avance par minute. Cette valeur est utilisée sur les machines pour s'adapter au mode requis, car sur les fraiseuses, le mouvement d'avance et le mouvement de coupe principal ne sont pas cinématiquement liés l'un à l'autre.

L'utilisation du rapport entre les vitesses d'avance et de coupe permet de déterminer correctement les valeurs de S o et S z . En utilisant les dépendances : S o = S z · z, v s = S o · n où z est le nombre de dents de la fraise, n est le nombre de tours de la fraise (tr/min), nous déterminons v s = S o · n = S z · z · n.

La valeur initiale pour le fraisage grossier est l'avance par dent S z, car elle détermine la rigidité de la dent de la fraise. L'avance lors de l'ébauche est choisie pour être la plus élevée possible. Sa valeur peut être limitée par la résistance du mécanisme d'alimentation de la machine, la résistance de la dent de coupe, la rigidité du système SIDA, la résistance et la rigidité du mandrin et d'autres considérations. Lors de la finition du fraisage, le facteur décisif est l'avance par tour de la fraise S o , qui affecte la rugosité de la surface usinée.

Largeur de fraisage B (mm) - la taille de la surface usinée, mesurée dans la direction parallèle à l'axe de la fraise - pour le fraisage périphérique, et perpendiculairement à la direction du mouvement d'avance - pour le surfaçage. La largeur de fraisage est déterminée par la plus petite de deux valeurs : la largeur de la pièce à usiner et la longueur ou le diamètre de la fraise.


La vitesse de coupe autorisée (calculée) est déterminée par la formule empirique

où Cv est un coefficient caractérisant le matériau de la pièce et de la fraise ;

T - durée de vie du coupeur (min) ;

t - profondeur de coupe (mm);

S z - avance par dent (mm/dent) ;

B - largeur de fraisage (mm);

Z - nombre de dents de coupe ;

q, m, x, y, u, p - exposants ;

k v - facteur de correction général pour les conditions de traitement modifiées.

Les valeurs de C v q, m, x, y, u, p sont données dans le tableau 11.

Les valeurs moyennes de la durée de vie des fraises en bout avec un diamètre de fraise sont les suivantes :

Tableau 2.2.4. - 1

Diamètre de coupe (mm) 40...50 65...125 160...200 250...315 400...650
Durabilité (min) 120 180 240 300 800

Facteur de correction général K v . Toute formule empirique est déterminée sous réserve de la constance de certains facteurs. Dans ce cas, ces facteurs sont les propriétés physiques et mécaniques de la pièce et le matériau de la partie coupante de l'outil, les paramètres géométriques de l'outil, etc. Dans chaque cas spécifique, ces paramètres changent. Pour prendre en compte ces changements, un facteur de correction général K v est introduit, qui est le produit de facteurs de correction individuels, dont chacun reflète un changement par rapport aux paramètres individuels d'origine /5/ :

K v = K m v K pv K иv K j v ,

K m v - coefficient prenant en compte les propriétés physiques et mécaniques du matériau à traiter, tableaux 12, 13 ;

K pv - coefficient prenant en compte l'état de la couche superficielle de la pièce, tableau 14 ;

K иv - coefficient prenant en compte le matériel instrumental, tableau 15 ;

K j v - coefficient prenant en compte la valeur de j - l'angle principal dans le plan,

Tableau 2.2.4. - 2

j
1,6 1,25 1,1 1,0 0,93 0,87

Connaissant la vitesse de coupe admissible (de conception) v, déterminez la vitesse de conception de la fraise

où n est le nombre de tours de la fraise, min -1 ; D - diamètre de coupe, mm.

Selon le passeport de la machine, sélectionnez un niveau de vitesse auquel le nombre de tours de la fraise sera égal ou inférieur à celui calculé, c'est-à-dire n f £ n, où n f est le nombre réel de tours de la fraise qui doit être installée sur la machine. Il est permis d'utiliser un niveau de vitesse auquel l'augmentation du nombre de tours réel par rapport à celui calculé ne dépassera pas 5 %. Sur la base du nombre de tours sélectionné de la broche de la machine, la vitesse de coupe réelle est déterminée.


et déterminer la vitesse d'avance (avance minute) :

v S (S m) = S z z n f = S o n f (mm/min.)

Ensuite, selon le passeport de la machine, la valeur la plus appropriée est sélectionnée - la valeur la plus proche inférieure ou égale à la valeur calculée.

2.5. Vérification du mode de coupe sélectionné

Le mode de coupe sélectionné est vérifié par l'utilisation de la puissance sur la broche de la machine et par la force nécessaire pour mettre en œuvre le mouvement d'avance.

La puissance dépensée pour la coupe doit être inférieure ou égale à la puissance sur la broche :

où N r - puissance de coupe effective, kW ;

N sp - puissance admissible sur la broche, déterminée par la puissance d'entraînement, kW.

L'entraînement de la machine est un ensemble de mécanismes allant de la source du mouvement à l'élément de travail. L'entraînement du mouvement de coupe principal est un ensemble de mécanismes allant du moteur électrique à la broche de la machine, et sa puissance est déterminée en fonction de la puissance du moteur électrique et des pertes dans les mécanismes.

La puissance sur la broche est déterminée par la formule

N sh = N e h,

où N e est la puissance du moteur électrique entraînant le mouvement de coupe principal, kW, h est l'efficacité des mécanismes d'entraînement de la machine, h = 0,7 ... 0,8.


Le couple sur la broche de la machine est déterminé par la formule :

où P z est la composante principale (tangentielle) de la force de coupe, N ; D - diamètre de coupe, mm.


lorsque le fraisage est déterminé par la formule

où C p est un coefficient caractérisant le matériau en cours de traitement et d'autres conditions ;

K p - facteur de correction général, qui est le produit de coefficients reflétant l'état de paramètres individuels qui affectent la quantité de force de coupe,

K р = K m р K vр K g р K j v ,

K m r - coefficient prenant en compte les propriétés du matériau de la pièce en cours de traitement (tableau 17) ;

K vр - coefficient prenant en compte la vitesse de coupe (Tableau 18) ;

K g r - coefficient prenant en compte la valeur de l'angle frontal g (Tableau 19) ;

K j r - coefficient prenant en compte la grandeur de l'angle dans le plan j (Tableau 19).

Les valeurs du coefficient C p et des exposants x, y, u, q, w sont données dans le tableau 16.

L'ampleur de la composante radiale de la force de coupe Р y peut être déterminée par la relation Р y ≈ 0,4 Р z.

Si la condition N r £ N sh n'est pas remplie, il est alors nécessaire de réduire la vitesse de coupe ou de modifier d'autres paramètres de coupe.

Lors du fraisage, la représentation de la force de coupe par les composantes verticale P in et horizontale P g est d'une grande importance. La composante horizontale de la force de coupe P r représente la force qui doit être appliquée pour assurer le mouvement d'avance, elle doit être inférieure (ou égale) à la plus grande force permise par le mécanisme d'avance longitudinale de la machine :

P g £ P ajouter, N.

où P supplémentaire est la force maximale autorisée par le mécanisme d’avance longitudinale de la machine (N), tirée des données du passeport de la machine (Tableau 20).

La composante horizontale de la force de coupe est déterminée à partir des relations ci-dessous et dépend du type de surfaçage /5/ :

Pour le fraisage symétrique - P g = (0,3...0,4) P z ;

Avec un compteur asymétrique - P g = (0,6...0,8) P z ;

Avec un vent arrière asymétrique - P g = (0,2...0,3) P z ;

Si la condition P g £ P add n'est pas remplie, il est nécessaire de réduire l'effort de coupe P z en réduisant l'avance par dent S z et, par conséquent, la vitesse d'avance v S (avance minute S m).

2.6. Calcul du temps de fonctionnement et de l'utilisation des équipements

Temps pièce T pièce - le temps consacré à l'exécution d'une opération est défini comme un intervalle de temps égal au rapport du cycle d'une opération technologique au nombre de produits fabriqués simultanément et est calculé comme la somme des composants

T pcs = T o + T vsp + T obs + T département, (min)

où T o est le temps principal, c'est la partie du temps passé à changer puis à déterminer l'état du sujet de travail, c'est-à-dire temps d'impact direct de l'outil sur la pièce ;

T vsp - temps auxiliaire, c'est la partie du temps pièce consacrée à l'exécution des techniques nécessaires pour assurer un impact direct sur la pièce.

T obs - temps d'entretien du lieu de travail, cela fait partie du temps partiel consacré par l'entrepreneur au maintien des équipements technologiques en état de fonctionnement et à leur entretien ainsi qu'au lieu de travail. Le temps de maintenance du poste de travail comprend le temps de maintenance organisationnel (inspection et test de la machine, aménagement et nettoyage des outils, lubrification et nettoyage de la machine) et le temps de maintenance (réglage et réglage de la machine, changement et réglage des outils de coupe, dressage des meules, etc.) ;

Département T - temps pour les besoins personnels, cela fait partie du temps passé par une personne à ses besoins personnels et, en cas de travail fastidieux, à un repos supplémentaire ;

2.6.1. La plupart du temps

Le temps principal pendant le fraisage est égal au rapport entre la longueur du trajet parcouru par la fraise pendant le nombre de courses de travail et la vitesse d'avance, et est déterminé par la formule


- avec symétrique incomplète (pour le cas de la Fig. 2a) :

Avec un compteur asymétrique (pour le cas de la Fig. 2b) :


- avec un vent arrière asymétrique (pour le cas de la Fig. 2c) :

où D est le diamètre de la fraise, en mm ; B - largeur de la pièce, mm ; C 1 - l'ampleur du déplacement de la fraise par rapport à l'extrémité de la pièce (Fig. 2b).

2.6.2 Temps auxiliaire.

Ce temps comprend le temps consacré à l'installation, à la fixation et au retrait de la pièce (Tableau 21), le temps consacré au contrôle de la machine lors de la préparation de la course de travail (Tableau 22) et à la prise de mesures pendant le traitement (Tableau 23).

2.6.3. Temps opérationnel.

La somme du temps principal et du temps auxiliaire est appelée temps de fonctionnement :

T op = T o + T aux.

Le temps opérationnel est la composante principale du temps à la pièce.

2.6.4. Temps pour l’entretien du lieu de travail et temps pour les besoins personnels

Le temps consacré à l’entretien du lieu de travail et le temps consacré aux besoins personnels sont souvent pris en pourcentage du temps opérationnel :

T obs = (3...8 %) T op ; T dép = (4...9 %) T op ; T obs + T dép ≈ 10 % T op.

2.6.5. Pièce - temps de calcul

Pour déterminer le temps standard - le temps nécessaire pour effectuer une certaine quantité de travail dans des conditions de production spécifiques par un ou plusieurs travailleurs, il est nécessaire de déterminer le temps de calcul à la pièce T shk, qui comprend, en plus du temps à la pièce, également le temps de préparation des ouvriers et des moyens de production à la réalisation d'une opération technologique et de les amener à leur état d'origine après son achèvement - temps préparatoire - final T pz. Ce temps est nécessaire pour réceptionner la tâche, les appareils, les équipements, les outils, les installer, mettre en place la machine pour effectuer l'opération, retirer tous les équipements et les remettre (Tableau 24). Dans le temps de calcul des pièces, le temps préparatoire-final est inclus comme sa part par pièce. Plus le nombre de pièces n est traité à partir d'une configuration de machine (à partir d'une installation, en une seule opération), plus la partie du temps préparatoire - final est incluse dans le temps de calcul du coût à la pièce.


Le nombre estimé de machines (Z) pour effectuer une certaine opération est calculé à l'aide de la formule

où T pcs - temps à la pièce, min ; P - programme pour terminer les pièces par équipe, pcs.;

T cm - temps de fonctionnement de la machine par équipe, heures. Dans les calculs, la durée de fonctionnement de la machine par équipe est de T cm = 8 heures dans des conditions réelles dans chaque entreprise, ce temps peut être pris différemment.

2.6.7. Efficacité technique et économique.

L'évaluation de l'efficacité technique et économique d'une opération technologique s'effectue selon un certain nombre de coefficients, parmi lesquels : le coefficient de temps principal et le coefficient d'utilisation de la puissance de la machine /7, 8, 9/.

Le coefficient de temps principal K o détermine sa part dans le temps total consacré à la réalisation de l'opération


où Ko est le coefficient temporel principal /9/.

Plus K o est élevé, meilleur est le processus technologique, car plus le temps alloué à l'opération est long, plus la machine fonctionne et non inactive, c'est-à-dire dans ce cas, la part du temps auxiliaire diminue.

La valeur approximative du coefficient K o pour différentes machines se situe dans les limites suivantes

Machines à brocher - K o = 0,35...0,945 ;

Fraisage continu - K o = 0,85...0,90 ;

Le reste - K o = 0,35...0,90.

Si le coefficient du temps principal Ko est inférieur à ces valeurs, alors il est nécessaire de développer des mesures pour réduire le temps auxiliaire (utilisation d'appareils à grande cadence, automatisation des mesures de pièces, combinaison du temps principal et du temps auxiliaire, etc.).

Le coefficient d'utilisation de la puissance de la machine K N est défini comme


de K N - facteur d'utilisation de la puissance de la machine /9/ ; N Р - puissance de coupe, kW (dans le calcul, nous prenons la partie de l'opération technologique qui se produit avec la plus grande dépense de puissance de coupe) ; N st - puissance de l'entraînement principal de la machine, kW ; h - efficacité de la machine.

Plus K N est proche de 1, plus la puissance de la machine est utilisée pleinement.


Lorsque la machine n'est pas complètement chargée, l'indicateur de consommation d'énergie se détériore. La puissance électrique totale consommée par le réseau, S, est répartie en actif P et réactif Q. Leurs rapports sont définis comme

Lorsque le moteur électrique est à pleine charge, la valeur du cosφ ne sera pas égale à 1, c'est-à-dire Dans le même temps, l’énergie réactive du réseau est également consommée. Compte tenu des moteurs électriques utilisés, les valeurs approximatives de cosφ seront les suivantes : à 100 % de charge cosφ = 0,85, à 50 % de charge - 0,7, à 20 % de charge - 0,5, et au ralenti - 0,2 de cette valeur .

Considérons un exemple d'utilisation correcte d'un certain nombre de fraiseuses (modèles 6Р13, 6Н13, 6Р12, 6Н12, 6Р11), si la puissance nécessaire à la coupe est N cut = 3,2 kW.

Indicateurs Modèles de fraiseuses
6Р13 6N13 6Р12 6N12 6Р11
Pouvoir électrique moteur 11,0 10,0 7,5 7,0 5,5
Puissance au ralenti 2,200 2,500 2,250 1,750 1,100
Pouvoir de coupe 3,200 3,200 3,200 3,200 3,200
Puissance active

P=N xx +N rés

 5,400 5,700 5,450 4,950 4,300
Taux d'utilisation 0,491 0,570 0,727 0,707 0,782
puissance du moteur électrique
Cosinus phi cos φ 0,585 0,635 0,718 0,708 0,740
Consommation totale d'énergie S 9,231 8,976 7,591 6,992 5,811
Coefficient d'efficacité de l'électricité consommée. pouvoir 0,585 0,635 0,718 0,708 0,740

Surutilisé

alimentation secteur

 3,831 3,276 2,141 2,042 1,511

Coûts injustifiés

Puissance électrique

 2,320 1,766 0,630 0,531 0,000

L’exemple ci-dessus montre clairement qu’un mauvais choix de machine entraîne une consommation d’énergie excessive qui peut être comparée à la puissance de coupe.

Afin de rembourser la puissance réactive trop utilisée, pour laquelle les entreprises paient des amendes importantes, il est nécessaire de créer des dispositifs spéciaux pour la rembourser avec de la puissance capacitive.

3. EXEMPLE DE CALCUL DU MODE DE COUPE 3.1. Conditions du problème. 3.1.1 Données initiales.

Les données initiales pour le calcul du mode de coupe sont :

matériau de la pièce à usiner - forgeage en acier 20X ;

résistance à la traction du matériau de la pièce - s in = 800 MPa (80 kg/mm ​​​​​​2) ;

largeur de la surface de la pièce à traiter, B - 100 mm ;

longueur de la surface de la pièce à traiter, L - 800 mm ;

rugosité requise de la surface traitée, R a - 0,8 µm (7ème classe de rugosité) ;

tolérance totale de traitement, h - 6 mm ;

programme de production journalier moyen pour cette opération, P - 200 pcs.

3.1.2. Objectif des calculs.

A la suite des calculs, il faut :

sélectionner un outil de coupe en fonction des éléments et des paramètres géométriques ;

vérifier le mode de coupe sélectionné en fonction de la puissance d'entraînement et de la solidité du mécanisme d'alimentation de la machine ;

calculer le temps nécessaire pour réaliser l'opération ;

calculer le nombre de machines requis ;

vérifier l'efficacité du mode de coupe sélectionné et la sélection de l'équipement.

3.2. Procédure de calcul. 3.2.1. Sélection d'outils et d'équipements de coupe.

Sur la base de la surépaisseur générale d'usinage h = 6 mm et des exigences de rugosité de surface, le fraisage s'effectue en deux transitions : ébauche et finition. À l'aide du tableau 1, nous déterminons le type de fraise - sélectionnons une fraise à surfacer avec des plaquettes en carbure à plusieurs facettes conformément à GOST 26595-85. Le diamètre de la fraise est choisi dans le rapport :

D = (1,25...1,5) B = 1,4 100 = 140 mm

Nous précisons le choix de la fraise selon les tableaux 1, 2, 3, 4 - GOST 26595-85, diamètre D = 125 mm, nombre de dents z = 12, plaques pentagonales, symbole - 2214-0535.

Nous sélectionnons le matériau de la partie coupante de la fraise selon le tableau 5 pour le fraisage grossier de l'acier au carbone et allié non trempé - T5K10, pour le fraisage de finition - T15K6.

Nous sélectionnons les paramètres géométriques de la fraise selon les tableaux 6 et 7 pour les fraises avec plaquettes en carbure (tableau 6) lors du traitement de l'acier au carbone de construction avec σв ≤ 800 MPa et avance pour le fraisage ébauche > 0,25 mm/dent : g = -5 0 ; une = 8 0 ; j = 45 0 ; j o = 22,5 0 ; j 1 = 5 0 ; l = 14 0 ; pour la finition du fraisage avec avance< 0,25 мм/зуб: g = -5 0 ; a = 15 0 ; j = 60 0 ; j о = 30 0 ; j 1 = 5 0 ; l = 14 0 .

Nous effectuons le fraisage grossier selon le schéma - montée asymétrique (Fig. 8.b), fraisage de finition - descente asymétrique (Fig. 8.c).

Nous acceptons au préalable les travaux sur une fraiseuse verticale 6P13, données passeport dans le tableau 20.

3.2.2. Calcul des éléments du mode de coupe. 3.2.2.1. Réglage de la profondeur de coupe.

Lors du réglage de la profondeur de coupe, tout d'abord, à partir de la tolérance totale, la partie restante pour la finition est sélectionnée - t 2 = 1 mm. Le fraisage de finition est effectué en 1 course de travail i 2 = 1. Ainsi, la tolérance h 1 pour le fraisage grossier sera :

h 1 = 6 - 1 = 5 mm.

Pour supprimer cette surépaisseur, une course de travail suffit, nous prenons donc le nombre de courses de travail lors du fraisage d'ébauche i 1 = 1. Ensuite, la profondeur de coupe t 1 lors du fraisage d'ébauche sera

t 1 = h 1 / je 1 = 5 / 1 = 5 mm.

3.2.2.2. Objectif de la soumission.

L'avance pour le fraisage d'ébauche est choisie parmi les tableaux 8 et 9. Pour les fraises à surfacer avec plaquettes en carbure (tableau 8) d'une puissance machine > 10 kW avec contre-fraisage asymétrique pour le plateau T5K10, l'avance par dent se situe dans la plage S z1 = 0,32... 0,40 mm/dent Nous acceptons une valeur plus petite pour garantir les conditions de puissance sur la broche S z1 = 0,32 mm/dent, l'avance par tour sera. S o1 = S z1 z =0,32 12 = 3,84 mm/tr.

L'avance pour le fraisage de finition est sélectionnée selon le tableau 10. Pour les fraises à surfacer avec plaquettes en carbure (partie B) avec un matériau ayant σ ≥ 700 MPa avec une rugosité de surface usinée R a = 0,8 μm avec un angle j 1 = 5 0 avance par rotation de la fraise est compris dans la plage S o2 = 0,30…0,20 mm/tour. Nous acceptons une valeur plus grande pour augmenter la productivité du procédé S o2 = 0,30 mm/tr. Dans ce cas, la nourriture ne sera pas une dent

S z2 = S o2 / z = 0,30 / 12 = 0,025 mm/dent.

3.2.2.3. Détermination de la vitesse de coupe.

La vitesse de coupe est déterminée par la formule :


Les valeurs du coefficient C v et des exposants sont déterminées à partir du tableau 11. Pour le fraisage d'ébauche et de finition de l'acier au carbone de construction avec σ ≥ 750 MPa à l'aide de plaquettes en carbure :

C v = 332, q = 0,2 ; m = 0,2 ; x = 0,1 ; y = 0,4 ; u = 0,2 ; p = 0.

Nous acceptons T = 180 min, clause 2.4 tableau 1.

Facteur de correction général

Kv = K m v K pv K иv K j v

Kmv se trouve dans le tableau 12 pour le traitement de l'acier. Formule de calcul K m v = K g (750/s in) nv. D'après le tableau 13, nous trouvons pour le traitement de l'acier au carbone avec σ in > 550 MPa pour un matériau d'outil en alliage dur K g = 1, n v = 1. Alors K m v 1,2 = 1 (750/800) 1,0 = 0,938.

K j v se trouve dans le tableau 2.2.4. - 2 pour le fraisage ébauche à j = 45 o K j v1 = 1,1 ; pour le fraisage de finition à j = 60 o K j v2 = 1,0.

K pv se trouve dans le tableau 14 pour le traitement lors du fraisage grossier - pièces forgées K pv1 = 0,8, pour le fraisage de finition - sans croûte K pv2 = 1.

On retrouve Kiv du tableau 15 pour le traitement de l'acier avec une fraise de structure avec des plaques en alliage dur T5K10 lors du fraisage ébauche K et v1 = 0,65, avec des plaques en alliage dur T15K6 lors du fraisage de finition K et v2 = 1.

K v1 = 0,938 1,1 0,8 0,65 = 0,535.

Le facteur de correction général pour le fraisage grossier est

K v2 = 0,938 1,0 1,0 1,0 = 0,938.

La vitesse de coupe lors du fraisage grossier est


La vitesse de coupe lors du fraisage de finition est :

Le nombre estimé de tours de la fraise est déterminé pour le fraisage d'ébauche et de finition par l'expression

3.2.2.4. Clarification des conditions de coupe

A l'aide du passeport de la machine 6P13, nous précisons le réglage possible de la vitesse de coupe et trouvons les valeurs réelles pour l'ébauche n f1 = 200 min -1, pour la finition n f2 = 1050 min -1, soit Nous sélectionnons les plus petites valeurs les plus proches de celles calculées. En conséquence, la vitesse de coupe réelle changera également, notamment pendant l'ébauche.

v f1 = πDn/1000 = 3,14 125 200/1000 = 78,50 m/min,

et pendant la finition

v f2 = πDn/1000 = 3,14 125 1050/1000 = 412,12 m/min.

Pour clarifier les valeurs d'avance, il est nécessaire de calculer la vitesse d'avance v S en fonction de l'avance par dent et par tour.

v S = S o n = S z z n ;

v S1 = 0,32 12 200 = 768 mm/min ; v S2 = 0,3 1050 = 315 mm/min.

En utilisant la fiche technique de la machine, nous trouvons un réglage possible de la vitesse d'avance, en choisissant les valeurs les plus basses les plus proches, v S1 = 800 mm/min, puisque cette valeur est seulement 4,17% supérieure à celle calculée et v S2 = 315 mm/min. Sur la base des valeurs acceptées, nous précisons les valeurs d'avance par dent et par tour

Sof1 = 800 / 200 = 4 mm/tour ; S zф1 = 4 / 12 = 0,333 mm/dent ;

Sof2 = 315 / 1050 = 0,3 mm/tour ; S zф2 = 0,3 / 12 = 0,025 mm/dent ;

3.2.3. Vérification du mode de coupe sélectionné

Nous vérifions le mode de coupe sélectionné en fonction des caractéristiques de la machine : la puissance sur la broche de la machine et la force maximale admissible appliquée au mécanisme d'avance. Étant donné que la charge sur la machine lors de l'ébauche est beaucoup plus élevée que lors de la finition, nous vérifions le mode de coupe sélectionné pour le fraisage ébauche.

La puissance dépensée pour la coupe doit être inférieure ou égale à la puissance sur la broche : N р £ N sp.

Puissance de broche

N sp = N e h = 11 0,8 = 8,8 kW.


La composante principale de la force de coupe est déterminée par la formule

La valeur du coefficient Ср et les exposants x, y, u, q, w se trouvent dans le tableau 16 : Ср = 825 ; x = 1,0 ; y = 0,75 ; u = 1,1 ; q = 1,3 ; w = 0,2. Lorsque la fraise est émoussée à une valeur acceptable, la force de coupe sur l'acier augmente de σв > 600 MPa de 1,3 à 1,4 fois. Nous acceptons une augmentation de 1,3 fois.

Facteur de correction général K р = K m р K vр K g р K j р.

K m p est déterminé selon le tableau 17 pour le traitement des aciers de construction au carbone et alliés K m p = (s in /750) np, exposant n p = 0,3, alors K m p = (800/750)0,3 = 1, 02.

K vр est déterminé selon le tableau 18 pour l'ébauche à des vitesses de coupe allant jusqu'à 100 m/min avec des valeurs négatives de l'angle de coupe K vр1 = 1, pour la finition à des vitesses de coupe allant jusqu'à 600 m/min K vр2 = 0,71.

K g р et K j р sont déterminés selon le tableau 19. À g = -5 о Kgр = 1,20 et à j = 45 о K j р1 = 1,06, à j = 60 о K j р2 = 1,0.

La valeur du facteur de correction général sera

K p1 = 1,02 1 1,20 1,06 = 1,297 ; K p2 = 1,02 0,71 1,20 1,0 = 0,869


La puissance de coupe lors du fraisage grossier est déterminée comme

La condition de sélection correcte du mode de coupe en fonction de la puissance d'entraînement N p £ N sh n'est pas remplie, puisque 48.51 > 8.8, cela signifie que le mode de coupe sélectionné ne peut pas être mis en œuvre sur cette machine.

Le moyen le plus efficace de réduire la puissance de coupe consiste à réduire la vitesse de coupe ainsi que l’avance par dent. La puissance de coupe doit être réduite de 5,5 fois, pour cela nous réduirons la vitesse de coupe en réduisant le nombre de tours de la fraise de 200 à 40 tr/min de 78,5 m/min à 14,26 m/min. Dans ce cas, la vitesse d'avance diminuera de 768 mm/min à v S1 = 0,32 12 40 = 153,6 mm/min. Étant donné que la modification de la profondeur de coupe entraînera la nécessité d'une deuxième course de travail, nous modifierons la vitesse d'avance à 125 mm/min (Tableau 20), tandis que l'avance par dent de coupe sera S z1 = 125/12 40 = 0,26 mm. /dent.

En substituant la nouvelle valeur d'avance par dent dans la formule de calcul de la composante principale de la force de coupe, on obtient P z1 = 31405,6 N, le couple devient égal à M cr1 = 1960,3 Nm, puissance de coupe N p1 = 8,04 kW, ce qui répond les exigences en matière de puissance d'entraînement.

La deuxième condition est que la composante horizontale de la force de coupe (force d'avance) doit être inférieure (ou égale) à la plus grande force autorisée par le mécanisme d'avance longitudinale de la machine : P g £ P add.

Pour machine 6Р13 Р supplémentaire = 15000 N.

Composante horizontale de la force de coupe Pr dans les conditions d'un contre-fraisage asymétrique

P g = 0,6 P z1 = 0,6 31364,3 = 18818,58 N.

Puisque la condition P g £ P add n'est pas remplie (18818,58 > 15000), le mode de coupe sélectionné ne satisfait pas à la condition de résistance du mécanisme d'avance longitudinale de la machine. Pour réduire la composante horizontale de la force de coupe, il est nécessaire de réduire l’avance par dent de coupe. Présentons la formule de calcul de la composante principale de la force de coupe sous la forme


En utilisant la valeur nouvellement sélectionnée de S z1, nous déterminons v s1 = 0,192 12 40 = 92,16 mm/min, la valeur la plus petite la plus proche sur la machine est v s1 = 80 mm/min. L'avance réelle par tour de la fraise sera S оф = 2 mm/tour, l'avance réelle par dent de la fraise sera S zф = 0,167 mm/dent.

En raison du dépassement multiple des premiers paramètres de calcul par rapport à ceux autorisés, il est nécessaire de vérifier l'exactitude du choix du mode de découpe lors de la transition de finition.


La composante principale de la force de coupe lors de la finition est nettement inférieure aux valeurs admissibles et il n'est donc pas nécessaire d'ajuster le calcul.

Les données de calcul finales sont résumées dans le tableau

Le nom des indicateurs Unités Aller
rugueux finition
Profondeur de coupe t mm 5 1
mm/dent 0,323 0,025

Avance calculée par tour de la fraise S o

 mm/tour 3,84 0,3
Vitesse de coupe de conception v m/min 88,24 503,25
Vitesse de coupe de conception n tr/min 224,82 1282,16
tr/min 200 1050
m/min 78,50 412,12
mm/min 768 315
mm/min 800 315

Avance réelle par tour de la fraise S de

 mm/tour 4 0,3

Avance réelle par dent de fraise S zф

 mm/dent 0,333 0,025

Composante principale de la force de coupe P z

 N 37826,7 521

Couple Mcr

 Nm 2364,17
Puissance de coupe N kW 48,51

Premier réglage du mode de coupe

Nombre réel de tours de la fraise n f

 tr/min 40

Vitesse de coupe réelle v f

 m/min 15,7

Vitesse d'avance de conception v S

 mm/min 159,84

Vitesse d'avance réelle v S f

 mm/min 160

Composante principale de la force de coupe P z

 N 31364,3

Couple Mcr

 Nm 1960,3
Puissance de coupe N kW 8,08

Composition horizontale force de coupe P g

 N 18818,58

Réglage du deuxième mode de coupe

Avance calculée par dent de fraise S z

 mm/dent 0,192

Vitesse d'avance de conception v S

 mm/min 92,16

Vitesse d'avance réelle v S f

 mm/min 80

Avance réelle par tour S de

 mm/tour 2

Avance réelle par dent S zф

 mm/dent 0,167

Ainsi, la machine est réglée selon les valeurs suivantes :

Transition grossière n f1 = 40 min -1, v S1 = 80 mm/min ;

Transition de finition n f2 = 1050 min -1, v S2 = 315 mm/min.

3.2.4. Calcul du temps d'exécution de l'opération. 3.2.4.1. Calcul du temps principal.
l 1 = 0,5 125 - √0,04 125 (125 - 0,04 125) = 62,25 - 24,25 = 38 mm.

La surcourse de la fraise l 2 pour le fraisage d'ébauche et de finition est supposée être la même l 2 = 5 mm.

Le nombre de courses de travail i pour la finition et le fraisage grossier est de 1.

Longueur totale de la fraise pour le fraisage d'ébauche et de finition

L = 800 + 38 + 5 = 843 mm.

Le temps principal pendant le surfaçage d'une pièce pendant les transitions d'ébauche et de finition sera :

3.2.4.2. Détermination du temps aux pièces.

Le temps unitaire consacré à cette opération est défini comme

T pcs = T o + T vsp + T obs + T département

Le temps auxiliaire T vsp consacré à l'installation et au retrait de la pièce est déterminé à partir du tableau 21. Nous acceptons la méthode d'installation de la pièce d'une longueur de 800 mm - sur une table avec un alignement de complexité moyenne ; avec un poids de pièce allant jusqu'à 10 kg, le temps d'installation et de retrait de la pièce est de 1,8 minutes. Le temps auxiliaire pour la course de travail (tableau 22) est pris pour le traitement des avions avec une puce de test - 0,7 minute et pour les passes suivantes - 0,1 minute, au total - 0,8 minute. Le temps de mesure de la pièce à l'aide d'un pied à coulisse (tableau 23) le long de la largeur et de l'épaisseur de la pièce (hauteur par rapport à la table) - dimensions jusqu'à 100 mm avec une précision de 0,1 mm, est pris égal à 0,13 min.

Tfsp = 1,8 + 0,8 + 0,13 = 2,73 min.

Puis temps de fonctionnement

T op1 = T o + T vsp = 10,54 + 2,73 = 13,27 min.

T o2 = 2,68 + 2,73 = 5,41 min

Le temps d'entretien d'un lieu de travail et le temps de repos sont pris en pourcentage du temps de fonctionnement :

T dep1 + T obs1 = 10 % T op = 0,1 13,27 = 1,32 min ;

T dep2 + T obs2 = 10 % T op = 0,1 5,41 = 0,54 min ;

Le temps unitaire consacré à cette opération est

T pc1 = T o1 + T vsp1 + T obs1 + T dep1 = T o1 0,1 T o1 = 13,27 + 1,32 = 14,59 min.

T pcs2 = T o2 + T vsp2 + T obs2 + T dep2 = T o2 0,1 T o2 = 5,41 + 0,54 = 5,95 min.

3.2.4.3. Détermination du temps de calcul des pièces
3.2.5.1. Déterminer le nombre de machines requis


Nous acceptons le nombre de machines nécessaires pour effectuer l'ébauche - Z 1f = 6 pièces, et pour l'usinage de finition Z 2f = 3 pièces. Six machines pour une opération d'ébauche ne suffisent pas pour l'ensemble du lot opératoire, mais si l'on prend 7 machines, on obtiendra une sous-charge importante des machines en termes de temps de fonctionnement. Il est préférable d'accepter le chargement de six machines avec l'ajout d'une équipe entière pendant une certaine période de temps. Pour l'opération de finition, 3 machines ne seront pas complètement chargées pendant l'équipe et afin de ne pas être réajustées pour effectuer une autre opération, il est nécessaire d'ajuster la taille de la tâche d'équipe - le lot d'exploitation. Un quart de travail pendant une certaine période peut être libéré pour effectuer d'autres travaux ou effectuer l'entretien des équipements. Dans ce cas, les lots opératoires seront

P 1f = Z 1f T cm 60 / T sem1 = 6 8 60 / 14,71 = 196 pcs.

P 2f = Z 2f T cm 60 / T sem2 = 3 8 60 / 6,07 = 237 pcs.

Lors de l'ébauche, le manque d'équipement sera

(P 1 - P 1f) / P 1 = (200 - 196) / 200 = 1 / 50,

ceux. Après 50 équipes, vous devez en ajouter une de plus pour terminer l'intégralité de la tâche.

Lors de la finition de l'usinage, le temps d'équipement excédentaire sera

(P 2f - P 2) / P 2 = (237-200) / 200 = 10/54,

ceux. environ tous les 6 quarts de travail, un quart de travail peut être libéré pour effectuer un autre travail.

3.2.5.2. Coefficient de temps principal

Dans les opérations calculées, le temps principal faisant partie du temps aux pièces aura la part suivante

K o1 = T o1 / T w1 = 10,54 / 14,59 = 0,72

K o2 = T o2 / T w2 = 2,68 / 5,95 = 0,45

Les données suggèrent que lors de l'exécution du traitement de finition, relativement beaucoup de temps est alloué aux actions auxiliaires, c'est pourquoi des mesures organisationnelles ou technologiques doivent être prises pour mécaniser les processus, réduire le temps auxiliaire, combiner le temps principal et auxiliaire, etc. Lors du traitement grossier, la part du temps principal est assez élevée et ne nécessite aucune activité prioritaire.

3.2.5.3. Facteur d'utilisation de la puissance de la machine

Pendant l'opération d'ébauche, la puissance de coupe est de 8,04 kW avec une puissance de broche de machine de 8,8 kW et le facteur d'utilisation de la puissance est de

K N = N p / N st h = 8,04 / 11 0,8 = 0,92

Le facteur d'utilisation de la puissance de la machine K N est assez élevé, si nécessaire, il peut être légèrement augmenté en augmentant l'avance par dent.

LISTE DES SOURCES UTILISÉES

1. Kolokatov A.M. Lignes directrices pour calculer (attribuer) les modes de coupe lors du surfaçage. - M., MIISP, 1989. - 27 p.

2. Nekrasov S.S. Transformation des matériaux par découpe. - M. : Agropromizdat, 1988. - 336 p.

3. Découpe de matériaux de structure, d'outils et de machines de coupe / Krivoukhov V.A., Petrukha P.P. et autres - M. : Mashinostroenie, 1967. - 654 p.

4. Un petit ouvrage de référence pour les métallurgistes./ Ed. A.N. Malova et autres - 2e édition - M. : Mashinostroenie, 1971. - 767 p.

5. Manuel du technologue - ingénieur en mécanique. En 2 volumes /Ed. A.G. Kosilova et R.K. Meshcheryakov - 4e éd., révisé. et supplémentaire - M. : Mashinostroenie, 1985.

6. Dolmatovsky G.A. Guide du technologue sur la coupe des métaux. - 3e éd., révisée. - M. : GNTI, 1962. - 1236 p.

7. Nekrasov S.S., Baikalova V.N. Recommandations méthodologiques pour réaliser les devoirs du cours « Traitement des matériaux de structure par découpe » (pour les étudiants des facultés de mécanisation agricole et d'ingénierie-pédagogique). - M. : MIISP, 1988. - 38 p.

8. Nekrasov S.S., Baïkalova V.N., Kolokatov A.M. Détermination de la norme technique pour le temps de fonctionnement des machines : Recommandations méthodologiques. - M. : MGAU, 1995. - 20 p.

9. Nekrasov S.S., Kolokatov A.M., Bagramov L.G. Critères particuliers d'évaluation de l'efficacité technique et économique des procédés technologiques : Recommandations méthodologiques. - M. : MGAU, 1997. - 7 p.

APPLICATIONS

Tableau 1

Fraises à surfacer standard

GOST Types de fraises à surfacer Diamètre de coupe, (mm) / nombre de couteaux, (pcs).
26595-85

Fraises en bout avec fixation mécanique de plaquettes multifacettes.

Types et tailles principales.

 50/5, 63/6, 80/8, (80/10), 100/8, 100/10, 125/8, 125/12, 160/10, 160/14, (160/16), 200/12, 200/16, (200/20), 250/14, 250/24, 315/18, 315/30, 400/20, 400/40, 500/26, 500/50
24359-80

Les fraises en bout sont montées avec des couteaux à plaquettes équipés de plaques en carbure.

Conception et dimensions.

100/8, 125/8, 160/10,

200/12, 250/14, 315/18,

400/20, 500/26, 630/30
22085-76 Fraises en bout avec fixation mécanique de plaquettes carbure pentagonales
22087-76 Fraises à surfacer avec fixation mécanique de plaquettes carbure pentagonales 63/5, 80/6
22086-76 Fraises en bout avec fixation mécanique de plaquettes rondes en carbure 100/10, 125/12, 160/14, 200/16
22088-76 Fraises à surfacer avec fixation mécanique de plaquettes rondes en carbure 50/5, 63/6, 80/8
9473-80

Fraises à denture fine avec couteaux à plaquettes équipés de plaques en carbure.

Conception et dimensions.

 100/10, 125/12, 160/16, 200/20, 250/24, 315/30, 400/36, 500/44, 630/52
9304-69

Les fraises en bout sont montées.

Types et tailles principales.

 40/10, 50/12, 63/14, 80/16, 100/18, 63/8, 80/10,100/12,
16222-81 Fraises pour l'usinage des alliages légers 50, 63, 80 à z = 4
16223-81

Fraises en bout avec couteaux à plaquettes et plaquettes en carbure pour l'usinage des alliages légers.

Conception et dimensions.

100/4, 125/6, 160/6,

200/8, 250/10, 315/12

Remarque : Les fraises d'une conception différente sont indiquées entre parenthèses

Tableau 2

Fraises à surfacer avec fixation mécanique de plaquettes polyédriques

(GOST 26595-85)

Remarque : Un exemple de symbole pour une fraise à surfacer d'un diamètre de 80 mm, coupe à droite, avec fixation mécanique d'inserts triangulaires en alliage dur, avec le nombre de dents 8 : Fraise 2214-0368 GOST 26595-85.

Idem pour les plaques en carbure sans tungstène :

Moulin 2214-0368 B GOST 26595-85.

Tableau 3

Fraises en bout avec couteaux à plaquettes équipés de

plaques en alliage dur (GOST 24359-80)

Désignation D, mm Z Désignation D, mm Z

Notes : 1. L'angle du plan principal j peut être 45 0, 60 0, 75 0, 90 0

Un exemple de symbole pour une fraise à droite

avec des couteaux équipés de plaques en alliage dur

T5K10 d'un diamètre de 200 mm et d'un angle j = 60 0 :

Moulin 2214-0007 T5K10 60 0 GOST 24359-80

Tableau 4

Fraises en bout et à fixation avec fixation mécanique

plaquettes rondes en carbure

GOST Désignation D, mm Z
22088-76
22086-76

Remarque : Un exemple de symbole pour un cutter d'un diamètre de 80 mm :

Moulin 2214-0323 GOST 22088-76

Tableau 5

Nuances de carbure pour fraises à surfacer

Nuance de carbure pour fraises à surfacer pendant le traitement
Type de fraisage carbone et alliage non durcis

difficile à traiter

lavable

 fonte
devenir HB240 HB 400...700
rugueux

T5K10, T5K12B

 -
semi-fini VK6M
finition VK3M

Remarque : Dans l'alliage VK6M, la lettre M signifie structure à grains fins.

Lettres OM - structure particulièrement fine

Tableau 6

Paramètres géométriques de la partie coupante des fraises en bout

avec plaquettes en carbure


Comprenant une seule dimension de conception ou une seule surépaisseur, elle forme une chaîne dimensionnelle technologique. Les valeurs des tolérances minimales Zi-jmin pour les opérations de formage sont issues du calcul des dimensions-coordonnées opérationnelles selon la méthode normative et inscrites dans le tableau. 7.2. Après avoir déterminé Zi-jmin, nous composons les équations initiales des chaînes dimensionnelles concernant Zi-jmin : où Xr min est le plus petit...

Angle arrière pour Angle d'approche Coin

Transformable

matériel

travailler avec de la nourriture

 bord de transition
g < 0,25 > 0,25 j je

de construction

carbone:

s à 800 £ MPa

s en > 800 MPa

 j/2

fonte grise

 j/2
Fonte malléable

Le traitement de surface des pièces par fraisage ne peut être effectué qu'après l'élaboration d'une carte technologique indiquant les principaux modes de traitement. Ce travail est généralement effectué par un spécialiste ayant suivi une formation spéciale. Les conditions de coupe pendant le fraisage peuvent dépendre de divers indicateurs, par exemple le type de matériau et l'outil utilisé. Les principaux indicateurs de la fraiseuse peuvent être réglés manuellement et les indicateurs sont également indiqués sur l'unité de commande numérique. Le fraisage de filets mérite une attention particulière, car les produits obtenus se caractérisent par un assez grand nombre de paramètres différents. Examinons en détail les caractéristiques du choix des modes de coupe lors du fraisage.

Vitesse de coupe

Le mode le plus important lors du fraisage peut être appelé vitesse de coupe. Il détermine la période pendant laquelle une certaine couche de matériau sera retirée de la surface. La plupart des machines ont une vitesse de coupe constante. Lors du choix d'un indicateur approprié, le type de matériau de la pièce est pris en compte :

  1. Lorsque vous travaillez avec de l'acier inoxydable, la vitesse de coupe est de 45 à 95 m/min. En raison de l'ajout de divers éléments chimiques à la composition, la dureté et d'autres indicateurs changent et le degré d'ouvrabilité diminue.
  2. Le bronze est considéré comme une composition plus douce, ce mode lors du fraisage peut donc être sélectionné dans la plage de 90 à 150 m/min. Il est utilisé dans la fabrication d’une grande variété de produits.
  3. Le laiton est devenu assez répandu. Il est utilisé dans la fabrication d'éléments de verrouillage et de diverses vannes. La douceur de l'alliage permet d'augmenter la vitesse de coupe à 130-320 m/min. Les laitons ont tendance à augmenter leur ductilité lorsqu’ils sont exposés à une chaleur élevée.
  4. Les alliages d'aluminium sont très courants aujourd'hui. Dans ce cas, il existe plusieurs options de conception présentant des caractéristiques de performance différentes. C'est pourquoi le mode de fraisage varie de 200 à 420 m/min. Il convient de noter que l'aluminium est un alliage à faible point de fusion. C'est pourquoi, à des vitesses de traitement élevées, il existe une possibilité d'augmentation significative de l'indice de plasticité.

Il existe un assez grand nombre de tableaux qui permettent de déterminer les principaux modes de fonctionnement. La formule pour déterminer les tours de vitesse de coupe est la suivante : n=1000 V/D, qui prend en compte la vitesse de coupe recommandée et le diamètre de la fraise utilisée. Une formule similaire vous permet de déterminer le nombre de tours pour tous les types de matériaux traités.

Le mode de fraisage en question se mesure en mètres par minute pour couper les pièces. Il convient de noter que les experts ne recommandent pas d'entraîner la broche à vitesse maximale, car l'usure augmente considérablement et il existe un risque d'endommagement de l'outil. Par conséquent, le résultat obtenu est réduit d'environ 10 à 15 %. En tenant compte de ce paramètre, l'outil le plus adapté est sélectionné.

La vitesse de rotation de l'outil détermine les éléments suivants :

  1. La qualité de la surface résultante. Pour l'opération technologique finale, le paramètre le plus grand est sélectionné. En raison de la rotation axiale avec un grand nombre de tours, les copeaux sont trop petits. Pour les opérations d'ébauche, au contraire, des valeurs faibles sont sélectionnées, la fraise tourne à une vitesse inférieure et la taille des copeaux augmente. Grâce à une rotation rapide, une faible rugosité de surface est obtenue. Des installations et équipements modernes permettent d'obtenir une surface de type miroir.
  2. La productivité du travail. Lors de la mise en production, une attention est également portée aux performances des équipements utilisés. Un exemple est l'atelier d'une usine de construction de machines, où une production de masse est en cours d'établissement. Une diminution significative des modes de transformation entraîne une diminution de la productivité. L'indicateur le plus optimal augmente considérablement l'efficacité du travail.
  3. Le degré d'usure de l'outil installé. N'oubliez pas que lorsque le tranchant frotte contre la surface à traiter, une usure importante se produit. En cas d'usure importante, la précision du produit change et l'efficacité du travail diminue. En règle générale, l’usure est associée à un fort échauffement de surface. C'est pourquoi les lignes de production à haut débit utilisent des équipements capables d'alimenter en liquide de refroidissement la zone d'enlèvement de matière.

Dans ce cas, ce paramètre est sélectionné en tenant compte d'autres indicateurs, par exemple la profondeur d'alimentation. Par conséquent, la carte technologique est établie avec la sélection simultanée de tous les paramètres.

Profondeur de coupe

L’autre paramètre le plus important est la profondeur de fraisage. Il se caractérise par les caractéristiques suivantes :

  1. La profondeur de coupe est choisie en fonction du matériau de la pièce.
  2. Lors du choix, une attention particulière est portée à la question de savoir si l'ébauche ou la finition sont effectuées. Lors de l'ébauche, une profondeur de plongée plus grande est sélectionnée, car une vitesse plus faible est réglée. Lors de la finition, une petite couche de métal est éliminée en réglant l'outil à une vitesse de rotation élevée.
  3. L'indicateur est également limité par les caractéristiques de conception de l'outil. Cela est dû au fait que la partie coupante peut avoir différentes tailles.

La profondeur de coupe détermine en grande partie les performances de l'équipement. De plus, un tel indicateur est dans certains cas sélectionné en fonction du type de surface à obtenir.

La puissance de la force de coupe lors du fraisage dépend du type de fraise utilisé et du type d'équipement. De plus, le fraisage grossier d'une surface plane est réalisé en plusieurs passes lorsqu'il est nécessaire d'enlever une grande couche de matière.

Un processus technologique spécial peut être appelé le travail d'obtention de rainures. Cela est dû au fait que leur profondeur peut être assez grande et que la formation de tels évidements technologiques est effectuée exclusivement après la finition de la surface. Le fraisage des rainures en T est effectué à l'aide d'un outil spécial.

Manches

Le concept d'alimentation est similaire à celui de la profondeur de plongée. L'avance pendant le fraisage, comme pour toute autre opération d'usinage de pièces métalliques, est considérée comme le paramètre le plus important. La durabilité de l'outil utilisé dépend en grande partie de l'avance. Les caractéristiques de cette caractéristique comprennent les points suivants :

  1. Quelle est l'épaisseur du matériau enlevé en un seul passage ?
  2. Productivité du matériel utilisé.
  3. Possibilité d'usinage d'ébauche ou de finition.

Un concept assez courant peut être appelé alimentation par dent. Cet indicateur est indiqué par le fabricant de l'outil et dépend de la profondeur de coupe et des caractéristiques de conception du produit.

Comme indiqué précédemment, de nombreux indicateurs sont liés au mode de coupe. Un exemple est la vitesse de coupe et l’avance :

  1. À mesure que la valeur d'avance augmente, la vitesse de coupe diminue. Cela est dû au fait que lors du retrait d'une grande quantité de métal en un seul passage, la charge axiale augmente considérablement. Si vous choisissez une vitesse et une avance élevées, l'outil s'usera rapidement ou se cassera simplement.
  2. En réduisant la vitesse d'avance, la vitesse de traitement autorisée augmente également. En faisant tourner rapidement la fraise, il est possible d'améliorer considérablement la qualité de la surface. Au moment de la finition du fraisage, la valeur d'avance minimale et la vitesse maximale sont sélectionnées ; lors de l'utilisation de certains équipements, une surface presque miroir peut être obtenue.

Une valeur d'alimentation assez courante est de 0,1 à 0,25. C'est tout à fait suffisant pour traiter les matériaux les plus courants dans diverses industries.

Largeur de fraisage

Un autre paramètre pris en compte lors de l'usinage de pièces est la largeur de fraisage. Cela peut varier dans une fourchette assez large. La largeur est sélectionnée lors du fraisage sur une machine Have ou un autre équipement. Parmi les fonctionnalités, nous notons les points suivants :

  1. La largeur de fraisage dépend du diamètre de la fraise. De tels paramètres, qui dépendent des caractéristiques géométriques de la pièce coupante et ne peuvent pas être ajustés, sont pris en compte lors de la sélection directe d'un outil.
  2. La largeur de fraisage influence également le choix d'autres paramètres. En effet, à mesure que la valeur augmente, la quantité de matière enlevée en un seul passage augmente également.

Dans certains cas, la largeur de fraisage permet d'obtenir la surface souhaitée en un seul passage. Un exemple est le cas de l'obtention de rainures peu profondes. Si l'on découpe une surface plane de grande largeur, le nombre de passes peut différer légèrement ; il est calculé en fonction de la largeur du fraisage.

Comment choisir un mode en pratique ?

Comme indiqué précédemment, dans la plupart des cas, les cartes technologiques sont élaborées par un spécialiste et le maître ne peut sélectionner que l'outil approprié et définir les paramètres spécifiés. De plus, le capitaine doit prendre en compte l'état de l'équipement, car les valeurs limites peuvent entraîner des pannes. En l'absence de carte technologique, vous devez sélectionner vous-même les modes de fraisage. Le calcul des conditions de coupe lors du fraisage est effectué en tenant compte des points suivants :

  1. Type d'équipement utilisé. Un exemple est le cas de la découpe lors du fraisage sur des machines CNC, lorsque des paramètres de traitement plus élevés peuvent être sélectionnés en raison des capacités technologiques élevées de l'appareil. Sur les machines plus anciennes mises en service il y a plusieurs décennies, des paramètres inférieurs sont sélectionnés. Au moment de déterminer les paramètres appropriés, une attention particulière est également portée à l'état technique de l'équipement.
  2. Le prochain critère de sélection est le type d'outil utilisé. Divers matériaux peuvent être utilisés dans la fabrication des couteaux. Par exemple, une version en acier rapide de haute qualité convient au traitement du métal à des vitesses de coupe élevées ; une fraise à pointes réfractaires est de préférence sélectionnée lorsqu'il est nécessaire de fraiser un alliage dur avec une vitesse d'avance élevée pendant le fraisage. L'angle d'affûtage du tranchant, ainsi que la taille diamétrale, comptent également. Par exemple, à mesure que le diamètre de l’outil de coupe augmente, l’avance et la vitesse de coupe diminuent.
  3. Le type de matériau traité peut être considéré comme l'un des critères les plus importants selon lesquels le mode de coupe est sélectionné. Tous les alliages se caractérisent par une certaine dureté et un certain degré d'usinabilité. Par exemple, lorsque vous travaillez avec des alliages non ferreux tendres, des vitesses et des avances plus élevées peuvent être sélectionnées ; dans le cas de l'acier trempé ou du titane, tous les paramètres sont réduits. Un point important est que la fraise est sélectionnée non seulement en tenant compte des conditions de coupe, mais également du type de matériau à partir duquel la pièce est fabriquée.
  4. Le mode de coupe est sélectionné en fonction de la tâche à accomplir. Un exemple est le dégrossissage et le découpage de finition. Le noir se caractérise par une avance élevée et une faible vitesse de traitement pour la finition, c'est le contraire. Pour obtenir des rainures et autres trous technologiques, les indicateurs sont sélectionnés individuellement.

Comme le montre la pratique, la profondeur de passe est dans la plupart des cas divisée en plusieurs passes lors de l'ébauche, tandis que lors de la finition il n'y en a qu'une. Pour divers produits, un tableau de modes peut être utilisé, ce qui simplifie considérablement la tâche. Il existe également des calculatrices spéciales qui calculent automatiquement les valeurs requises en fonction des données saisies.

Sélection d'un mode en fonction du type de cutter

Pour obtenir le même produit, différents types de couteaux peuvent être utilisés. Le choix des modes de fraisage de base s'effectue en fonction de la conception et d'autres caractéristiques du produit. Les modes de coupe lors du fraisage avec des fraises à disque ou d'autres options de conception sont sélectionnés en fonction des points suivants :

  1. La rigidité du système utilisé. Un exemple est les caractéristiques de la machine et des divers équipements. Le nouvel équipement se caractérise par une rigidité accrue, ce qui permet d'utiliser des paramètres de traitement plus élevés. Sur les machines plus anciennes, la rigidité du système utilisé est réduite.
  2. Une attention particulière est également portée au processus de refroidissement. Une assez grande quantité d'équipements assure l'approvisionnement en liquide de refroidissement de la zone de traitement. Grâce à cette substance, la température du tranchant est considérablement réduite. Le liquide de refroidissement doit être fourni en permanence à la zone d'enlèvement de matière. Dans le même temps, les copeaux résultants sont également éliminés, ce qui améliore considérablement la qualité de coupe.
  3. La stratégie de traitement compte également. Un exemple est que la réalisation d'une même surface peut être réalisée en alternant diverses opérations technologiques.
  4. La hauteur du calque qui peut être supprimé en un seul passage de l'outil. La limitation peut dépendre de la taille de l'outil et de nombreuses autres caractéristiques géométriques.
  5. Taille des pièces traitées. Les grandes pièces nécessitent un outil doté de propriétés de résistance à l'usure qui ne chauffera pas dans certaines conditions de coupe.

La prise en compte de tous ces paramètres permet de sélectionner les paramètres de fraisage les plus adaptés. Ceci prend en compte la répartition des surépaisseurs lors du fraisage avec des fraises sphériques, ainsi que les caractéristiques du traitement avec une fraise en bout.

Le classement de l'instrument en question s'effectue selon un assez grand nombre de caractéristiques. L'essentiel est le type de matériau utilisé dans la fabrication du tranchant. Par exemple, la fraise VK8 est conçue pour travailler avec des pièces en alliages durs et en acier trempé. Il est recommandé d'utiliser cette option de conception à de faibles vitesses de coupe et à une avance suffisante. Dans le même temps, des fraises à grande vitesse peuvent être utilisées pour un traitement avec une vitesse de coupe élevée.

En règle générale, le choix est fait en tenant compte des tableaux communs. Les principales propriétés sont :

  1. Vitesse de coupe.
  2. Type de matériau en cours de traitement.
  3. Type de coupeur.
  4. Vitesse.
  5. Manches.
  6. Type de travail effectué.
  7. Avance recommandée par dent en fonction du diamètre de la fraise.

L'utilisation de la documentation réglementaire permet de sélectionner les modes les plus adaptés. Comme indiqué précédemment, seul un spécialiste devrait développer le processus technologique. Les erreurs commises peuvent entraîner des bris d'outils, une diminution de la qualité de la surface de la pièce et des erreurs dans les outils et, dans certains cas, des pannes d'équipement. C'est pourquoi vous devez accorder beaucoup d'attention au choix du mode de coupe le plus approprié.

Sélection d'un mode en fonction du matériau

Tous les matériaux se caractérisent par certaines caractéristiques de performance qui doivent également être prises en compte. Un exemple est le fraisage du bronze, qui est effectué à des vitesses de coupe de 90 à 150 m/min. En fonction de cette valeur, la quantité d'alimentation est sélectionnée. Les produits en acier et en acier inoxydable PSh15 sont traités en utilisant d'autres paramètres.

Lors de l'examen du type de matériau à traiter, une attention particulière est également portée aux points suivants :

  1. Dureté. La caractéristique la plus importante des matériaux est la dureté. Cela peut varier dans une large mesure. Une dureté trop élevée rend la pièce solide et résistante à l'usure, mais en même temps, le processus de traitement devient plus compliqué.
  2. Degrés d'usinabilité. Tous les matériaux se caractérisent par un certain degré d'ouvrabilité, qui dépend également de la ductilité et d'autres indicateurs.
  3. Application de la technologie pour améliorer les propriétés.

Un exemple assez courant est le durcissement. Cette technologie consiste à chauffer le matériau suivi d'un refroidissement, après quoi l'indice de dureté augmente considérablement. Le forgeage, la trempe et d'autres procédures visant à modifier la composition chimique de la couche superficielle sont également souvent effectués.

En conclusion, notons qu'aujourd'hui, vous pouvez trouver simplement un grand nombre de cartes technologiques différentes, qu'il vous suffit de télécharger et d'utiliser pour obtenir les pièces requises. Lors de leur examen, une attention particulière est portée au type de matériau de la pièce à usiner, au type d'outil et à l'équipement recommandé. Il est assez difficile de développer indépendamment des modes de découpe ; dans ce cas, vous devez effectuer une vérification préliminaire des paramètres sélectionnés. Sinon, l'outil et l'équipement utilisé pourraient être endommagés.



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