Расчет скорости резания при фрезеровании

Здесь приведены полезные формулы и определения, необходимые для фрезерования: процесс обработки, фрезы, методы фрезерования и т. д. Умение правильно рассчитать скорость резания, подачу на зуб и скорость съёма металла имеет решающее значение для получения хороших результатов при выполнении любой фрезерной операции.

Параметр	Значение	Метрические единицы	Дюймовые единицы
ae	Ширина фрезерования	мм	дюйм
ap	Осевая глубина резания	мм	дюйм
DCap​	Диаметр резания при глубине резания ap	мм	дюйм
Dm	Обрабатываемый диаметр (диаметр детали)​	мм	дюйм
fz	Подача на зуб	мм	дюйм
fn	Подача на оборот	мм/об	дюйм
N	Частота вращения шпинделя	об/мин	об/мин
vc	Скорость резания	м/мин	фут/мин
ve	Эффективная скорость резания	мм/мин	дюйм/мин
vf	Минутная подача	мм/мин	дюйм/мин
zc	Эффективное число зубьев	шт.	шт.
hex	Максимальная толщина стружки	мм	дюйм
hm	Средняя толщина стружки	мм	дюйм
kc	Удельная сила резания	Н/мм2	Н/дюйм2
Pc	Потребляемая мощность	кВт	л.с.
Mc	Крутящий момент	Н·м	фунт-сила/фут
Q	Скорость съёма металла	см3/мин	дюйм3/мин
KAPR	Главный угол в плане	град
PSIR	Угол в плане (дюйм.)	град
BD	Диаметр корпуса	мм	дюйм
DC	Диаметр резания	мм	дюйм
LU	Рабочая длина	мм	дюйм

Основные определения

• Скорость резания, vc​ Окружная скорость перемещения режущей кромки относительно заготовки.
• Окружная скорость на эффективном диаметре резания (DCap). Это значение необходимо для определения режимов резания при фактической глубине резания (ap). Это особенно важно при использовании фрез с круглыми пластинами, фрез со сферическим концом и всех фрез с большим радиусом при вершине, а также фрез с главным углом в плане менее 90 градусов.​
• Число оборотов фрезы, закрепленной в шпинделе, совершаемое за минуту. Этот параметр связан с характеристиками станка и вычисляется на основе рекомендованной скорости резания для данной операции.
• Параметр для расчёта минутной подачи. Подача на зуб определяется исходя из рекомендуемых значений максимальной толщины стружки.
• Вспомогательный параметр, показывающий, на какое расстояние перемещается инструмент за один полный оборот. Измеряется в мм/об и используется для расчёта минутной подачи и нередко является определяющим параметром в отношении чистовой обработки.
• Её также называют скоростью подачи. Это скорость движения инструмента относительно заготовки, выражаемая в пройденном пути за единицу времени. Она связана с подачей на зуб и количеством зубьев фрезы. Число зубьев фрезы (zn) может превышать эффективное число зубьев (zc), то есть количество зубьев в резании, которое используется для определения минутной подачи. Подача на оборот (fn) в мм/об (дюйм/об) используется для расчёта минутной подачи и нередко является определяющим параметром в отношении чистовой обработки.
• Этот параметр связан с подачей на зуб (fz), шириной фрезерования (ae) и главным углом в плане (kr). Толщина стружки – важный критерий при выборе подачи на зуб для обеспечения наиболее высокой минутной подачи.
• Полезный параметр для определения удельной силы резания, используемой для расчёта потребляемой мощности.​
• Объём снятого металла в кубических миллиметрах в минуту (дюйм3/мин). Определяется на основе глубины и ширины резания и подачи.
• Постоянная материала, используемая для расчёта мощности и выражаемая в Н/мм2
• Отношение обрабатываемой длины (lm) к минутной подаче (vf).​
• Характеристики станка, помогающие рассчитать потребляемую мощность и оценить возможность применения инструмента на данном оборудовании для данной операции обработки.​

Методы фрезерования

• Одновременное поступательное перемещение инструмента в осевом и радиальном направлениях.
• Перемещение инструмента по круговой траектории при постоянной координате z.
• Перемещение инструмента по круговой траектории с врезанием (винтовая интерполяция).
• Фрезерование с постоянной координатой z.
• Неглубокое радиальное врезание фрезами с круглыми пластинами или сферическим концом, при котором зона резания смещается от центра инструмента.
• Формирование повторяющихся выступов при профильной обработке поверхностей сферическим инструментом.

Формулы для разных типов фрез

Формулы для фрез с прямой режущей кромкой

Формулы для фрез с с круглыми пластинами Фрезы со сферическим концом

Винтовая интерполяция (по 3 осям) или круговая интерполяция (по 2 осям) — внутренняя обработка

Формулы

Винтовая интерполяция (по 3 осям) или круговая интерполяция (по 2 осям) — наружная обработка

Формулы

Параметры пластин для фрезерования

Геометрия пластин

Важными параметрами геометрии режущей кромки пластины являются:

• главный передний угол (γ)
• угол заострения (β)

Макрогеометрия создаётся для работы в лёгких, средних и тяжёлых условиях.

• Геометрия L (для лёгких условий) имеет более позитивную, но более слабую кромку (большой угол γ, маленький угол β)
• Геометрия H (для тяжёлых условий) имеет более прочную, но менее позитивную кромку (маленький угол γ, большой угол β)

Макрогеометрия влияет на многие параметры резания. Пластина с прочной кромкой может работать под большими нагрузками, но при этом создаёт большие силы резания, потребляет больше энергии и выделяет больше тепла. Оптимизированные геометрии имеют специальные буквенные обозначения по классификации ISO.

Конструкция вершины пластины

Самый важный для получения требуемого качества обработанной поверхности элемент режущей кромки – это параллельная фаска bs1 или, если применимо, выпуклая фаска Wiper bs2, или радиус при вершине rε.

Определения для фрез

• Главный угол в плане (kr) является основным геометрическим параметром фрезы, так как он определяет направление силы резания и толщину стружки.​
• Диаметр фрезы (Dc) измеряется через точку (PK), где основная режущая кромка пересекается с параллельной фаской. Наиболее информативный параметр – (Dcap) – эффективный диаметр резания при текущей глубине резания (ap), он используется для расчёта скорости резания. D3 – максимальный диаметр по пластинам, для некоторых типов фрез он равен Dc.
• Глубина резания (ap) – это расстояние между обработанной и необработанной поверхностями, измеряемое вдоль оси фрезы. Максимальное значение ap ограничивается, главным образом, размером пластины и мощностью станка. При выполнении черновых операций существенное значение имеет величина передаваемого момента. На чистовых этапах обработки более важным становиться наличие или отсутствие вибраций.​
• Шириной фрезерования (ae) называют величину срезаемого припуска, измеренную в радиальном направлении. Данный параметр особенно важен при плунжерном фрезеровании. Максимальное значение ae также играет значимую роль при возникновении вибрации на операциях фрезерования в углах.
• Ширина перекрытия (ae/Dc) – это отношение ширины фрезерования к диаметру фрезы.
• Данная величина используется для определения минутной подачи (vf) и производительности. Нередко это решающим образом влияет на эвакуацию стружки и стабильность обработки.
• Величина выбирается с учетом соблюдения условия равномерности процесса фрезерования. Именно количество заходов определяет вид фрезерования, группу материалов для обработки и её жесткость.
• Для определённого диаметра фрезы можно выбрать различный шаг зубьев: крупный (L), нормальный (M), мелкий (H). Буква X в коде фрезы указывает на особо мелкий шаг зубьев
• Означает, что расстояние между зубьями фрезы не одинаковое. Это очень эффективный способ свести к минимуму риск возникновения вибрации.​

При создании статьи использованы справочники Sandvik

Каталог фрез по металлу на онлайн-выставке Enex: https://enex.market/catalog/Raskhodnye_materialy/metallorezhushchiy_instrument/frezy_po_metallu/. 

Скорость и режимы резания при фрезеровании: как посчитать по таблице

20.03.2020

Фрезерный станок – универсальный аппарат для металлообработки, на нем можно сделать большинство операций в короткие сроки. Но для каждой отдельной процедуры, для каждого обрабатываемого материала необходимо подстраиваться. Мы расскажем, как произвести расчет режимов и скорости резания при фрезеровании по формулам и таблицам.

Суть процесса

Технологически это снятие верхнего слоя сырья с поверхности. В результате получается стружка, которая отводится в выбранном направлении. Смысл в том, что режущая кромка касается определенных точек – тех, где необходимо создать паз или другое отверстие.

Заготовка из металла, пластика или дерева, оргстекла помещается на прочную станину и надежно закрепляется несколькими зажимами. Далее выбирается подходящее оборудование. Он зажимается в станке на движущимся шпинделе.

Резец погружается в материал на определенную глубину. Когда включается электродвигатель, резак начинает движение – вокруг своей оси или вперед, как при дисковом инструменте. Одновременно с этим выбирается подача – это передвижение заготовки и/или режущей кромки.

Вместе с нажимом под воздействием механического давления происходит обработка – постепенно убирается верхний слой поверхности.

Цель фрезеровки – глубокая черновая или чистовая металлообработка, а также в зависимости от фрезы и задачи, это может быть:

• создание определенного профиля – вырезка канавок, пазов;
• нарезка зубцов на зубчатых колесах и прочих деталях;
• поддержание определенной формы элемента;
• сверление отверстий;
• нарезание внутренней и внешней резьбы;
• обрезка торцов;
• художественное вытачивание узоров и гравировка.

Весь процесс отличается прерывистым характером – фрезеровщик делает паузы, чтобы направить резец, задать скорость и направление движения. Основные подачи:

• вращательная;
• перемещение по горизонтали и вертикали.

Особенности выбора режима резания фрез при фрезеровании

Стоит отметить, что есть несколько этапов металлообработки:

• Обдирной – очень грубое снятие верхнего слоя, часто заключается в устранении явных дефектов, а также в том, что убирается ржавчина.
• Черновой – обработка первичного типа, когда нужно устранить поверхность и снять стружку. При этом класс точности и шероховатости довольно низкий. Припуск оставляется достаточно большой – до 7 мм.
• Получистовой. На этой стадии производится зачистка и подготовка к финальным этапам. Особенность в том, что выбирается более тонкий инструмент, стружка получается тоньше, а точность увеличивается до 4-6 класса.
• Чистовой – Часто это последний уровень обработки, достигается оптимальная шероховатость. Размеры подгоняются очень точно.
• Тонкий (финишный) – сверхточное фрезерование на высоких скоростях. Снимается минимальная металлическая пыль.
• Шлифование – применяются резцы с напылением из абразивных частиц.

В зависимости от этапа делается расчет режимов резания при фрезеровании – его можно произвести онлайн или воспользоваться формулами и таблицами. Соответственно, выбирается тип сверла.

Выбор инструмента

В качестве оснастки фрезерных станков используются различные фрезы. Это приспособления для резки, изготовленные из инструментальной стали высокой прочности. Есть множество признаков, согласно которым происходит классификация:

• по материалу их режущих элементов;
• по расположению режущих частей зубьев;
• по виду заточки зубьев;
• по направлению зубьев (винтовые, наклонные и т.д.);
• по конструкции изделия (составное, цельное, сборное);
• по виду крепления режущих элементов.
• по назначению – название резца созвучно с задачей фрезеровщика. Рассмотрим некоторые из разновидностей.

Для плоских поверхностей

В основном при обработке плоскостей применяются цилиндрические и торцевые фрезы, а также дисковые – для распиловки. Если инструмент в виде цилиндра, то он может быть нескольких типов – с цельными или сменными режущими краями. Крупные монолитные обычно применяются на первых стадиях металлообработки, при черновых работах, в то время как небольшие и разборные – для чистовой.

Торцевой резец больше подходит для протяженных заготовок. Тогда ее зубья могут быть по бокам – с торца. Если это большой складной инструмент, то его используют, соответственно, для широких поверхностей.

Использование твердосплавных резцов обязательно, если вы имеете удовольствие работать с плохо обрабатываемыми тугоплавкими материалами. Но стоит учесть, что понадобится защитная ширина и протяженность режущей кромки, тогда будет отходить хорошая стружка.

Для художественного фрезерования

Декоративные металлические вставки пользуются особенной популярностью в интерьере жилья или офисного помещения, но также такие элементы можно добавлять при проектировании автомобилей, при гравировке любых изделий, например, наручных часов, и в прочих случаях.

В основном для этих целей применяются концевые или дисковые насадки. Более современный, производительный и точный способ – использование лазерных станков с ЧПУ, они быстро и идеально верно повторяют заданные контуры, наносят углубления и узоры. Их можно приобрести в интернет-магазине https://stanokcnc.ru/.

Режимы резания при фрезеровании концевыми или пазовыми фрезами идеально подходят для создания паза, канавки.

Они могут иметь от 1 до 4 и более заходов, различную ширину и длину зубцов, сменные насадки или монолитные. Изготавливаются они из любого пригодного материала.

Большое многообразие позволяет выбрать инструмент в зависимости от назначения. К слову, они подходят как для ручного управления станком, так и для числового.

Дисковые прекрасно справляются со множеством задач – начиная от грубой и быстрой распиловки, заканчивая тонкой, практически ювелирной работой по декоративному металлическому элементу.

Для обработки кромок

К сожалению, не каждый срез обладает идеальными характеристиками: гладкий, без зацепок и заусенцев, с правильным классом шероховатости и точности. То же касается всех углов – к ним сложно подобраться, по крайней мере не так легко, как к прямой поверхности. Для этого используют следующие насадки:

• Отрезная и шлицевая могут быть применимы для отделения одной части материала от основного массива.
• С помощью угловой можно обрабатывать углы и край. При этом есть две разновидности данного инструмента – с одной и двумя режущими кромками.
• Фасонная применяется для деталей с нестандартным и сложным изгибом – для круглых, вогнутых поверхностей. Очень часто используется для нарезания некоторого крепежного инструментария.

Обычно все из представленных видов имеют варианты с монолитным изготовлением из твердоплавкого сырья, а также складные – со съемными насадками. Первый вариант больше подходит для черновой металлообработки, а второй – для чистовой и тонкой.

Как посчитать режимы и скорость резания по параметрам

При выборе количества оборотов необходимо смотреть на множество факторов, каждый из которых имеет значение. Есть специальные таблицы для расчета, их мы приведем ниже. А пока познакомимся с важными особенностями.

Ширина фрезерования

Это то, как много будет в единый момент времени сниматься стружки с заготовки. Конечно, чем больше, тем выше продуктивность. Но это может повлиять на качество, особенно если лезвие не одинаково заточено по всей длине режущей кромки, а также если в обрабатываемом материале есть прочные включения, которые могут повредить саму инструментальную сталь. Особенности:

• Ширина среза зависит напрямую от того, какой диаметр у инструмента. Таким образом, параметр не регулируется во время выбора режима резания на фрезерном станке, но имеется в виду фрезеровщиком, когда он устанавливает определенную оснастку.
• Использование таких резаков приводит к изменению других параметров, все они взаимосвязаны. В частности, снижается срок эксплуатации насадки, если есть неблагоприятные условия на 75%. Таким образом, мы рекомендуем увеличивать ширину среза только в случае, если вы точно уверены в высоком качестве стали, а также в остальных факторах.

Положительно сказываются фрезы большого диаметра на количество проходов. Обычно требуется много раз пройтись по одному месту, но, например, при создании неглубоких канавок можно ограничиться одним разом.

Глубина резания

Это расстояние, которое определяется от поверхности обрабатываемой детали до предполагаемой линии среза. То есть то, какой будет убран слой. Особенности:

• Зависимость от материала: не каждая сталь позволит делать глубокие канавки, хрупкие сплавы могут переломиться.
• Черновая обработка позволяет задавать большую глубину резки, даже припуска на нее определяются сразу до 8 мм, в то время как чистовая – нет. Чем выше предполагаемая точность, тем меньше глубина.
• Естественное ограничение – длина режущей кромки инструмента.

Параметр определяет производительность оборудования, потому что при небольшом расстоянии за один проход приходится тратить в два-три раза больше времени.

Скорость

Это период, за который материал проходит полное изменение на нужную глубину при заданных прочих параметрах. От него напрямую зависит производительность, а также аккуратность среза и длительность эксплуатации рабочего инструмента.

Дадим приблизительные рекомендации, которые ориентированы на сырье:

Сплав	Количество оборотов в минуту
Нержавейка – обладает составом, сложным к обработке из-за включения определенных химических веществ.	45 – 95
Бронза – очень мягкая, не имеет твердых включений, поэтому с ней можно работать на высоких скоростях.	90 – 150
Латунь – можно работать очень быстро, но нужно учесть, что при повышении нагрева материал становится очень пластичным, может непроизвольно деформироваться, поэтому нужно использовать охлаждающие составы.	130 – 320
Алюминий. Характерно уточнение, как и для латуни, насчет температурного режима. Вторая особенность – большое разнообразие алюминиевых сплавов, в которых нужно разбираться.	200 – 420

Частота вращения

По сути, этим термином также называется скорость, поскольку именно от количества оборотом вращения шпинделя, который держит резец, зависит быстрота. Мы рекомендуем не доверять таблицам, а произвести расчет самостоятельно по формуле: n=1000 V/ π*D, где:

• n – частота вращения;
• π – число Пи;
• V – рекомендуемые обороты резания;
• D – диаметр.

Подача на зуб: формула

Этим термином определяется движение заготовки навстречу фрезе. От него многое зависит, в том числе:

• насколько много можно снять стали за один проход;
• общая производительность механизма;
• какую обработку можно произвести: черновую или чистовую.

 Этот показатель относится уже именно к инструменту, он характеризует то, как перемещается стол станка относительно зубца за один период его вращения.

Формула: S=fz*z*n(мм/мин), где:

• fz – подача на зуб;
• z – количество зубьев;
• n – частота вращения шпинделя, как ее вычислять, написано ранее.

Результат записывается в мм/мин.

Так как все параметры взаимосвязаны, приведем такой пример.

Когда увеличивается темп всего аппарата, обороты снижаются, потому что становится больше осевая нагрузка.

Режимы и минутная подача на зуб при фрезеровании исходя из материала, в таблице 

Сплав	Скорость в метрах в минуту	Мм
Латунь, бронза, медь	120 – 250	0,01 – 0,07
Алюминий	120 – 500	0,01 – 0,08
Магний	150 – 300	0,01 – 0,075
Сталь	35 – 50	0,005 – 0,03
Чугун	40 – 60	0,005 – 0,04
Титан	20 – 30	0,005 – 0,04

Рекомендации при выборе режима на практике

При подборе учитывайте:

• диаметр, рабочую глубину, угол наклона, количество режущих кромок, основу и качество создания фрезы;
• количество заходов и размер;
• из чего сделана заготовка;
• собственное умение.

По словам фрезеровщиков с большим опытом, никакие таблицы и учебники не могут научить правильно выставлять последовательность действий. Это можно сделать только после проб и ошибок, а также по прошествии определенного времени, за которое ты подготовишься к постоянной работе с данным станком.

Таблица режимов по неметаллическим веществам

Вид работы	Материал	Частота вращения, об/мин	Подача, мм/мин
Выборка	Акрил	18000	900
3D обработка	Древесина	18 – 24 тысячи	1800-3000
Раскрой	Композит	15000-18000	1500-2400

В зависимости от типа фрезы

Обращайте внимание на:

• вид оснастки;
• качество ее изготовления;
• размер;
• количество зубцов;
• глубину захода режущей кромки;
• основу;
• конструкцию – цельная или сборная.

В зависимости от материала

Смотрите на характеристики:

• плотность;
• прочность;
• хрупкость;
• плавкость при повышении температуры;
• наличие твердых вкраплений;
• добавление легирующих веществ;
• внешние загрязнения, в том числе ржавчину.

Рекомендуем определять режим, исходя из приведенных выше таблиц.

Полезные советы

• Всегда работайте в защитной одежде защищайте руки и ноги, тело и лицо, надевайте маску или специальные очки – горячая стружка, окалина может попасть на кожу или слизистые оболочки и оставить ожог.
• Если вы занимаетесь профессиональным производством, закупайте оборудование, оснащенное числовым пультом управления, поскольку это увеличивает быстроту обработки, то есть производительность и точность. Хорошие станки с ЧПУ можно заказать в https://stanokcnc.ru/.
• Всегда сначала приспособьтесь, привыкните к новому оборудованию, и только потом начинайте ответственную фрезеровку.

Вывод

Мы рассказали про скорость и режимы резания. Будьте внимательны и аккуратны при работе с металлом.

Расчет режимов обработки при фрезерных работах (включая зубофрезерование)

• Методика расчета режимов резания при фрезерных работах
•             Материал инструмента для обработки сталей назначать Т15К6; для обработки чугуна — ВК6; для обработки медных и алюминиевых сплавов – Р6М5.
•             При расчетах следует задаваться подачей инструмента, глубиной резания и шириной фрезерования. Подачи выбирать согласно
• таблицам 1, 2 и 3.

Ra	Подача, мм/об
Торцовые и дисковые фрезы	Цилиндрические фрезы из быстрорежущей стали, при диаметре фрезы
Сталь	Чугун, медные и алюминиевые сплавы
Твердоспл	Быстрорез	40-75	90-130	150-200	40-75	90-130	150-200
3.2	0,5-1,0	0,5-1,2	1,0-2,7	1,7-3,8	2,3-5,0	1,0-2,3	1,4-3,0	1,9-3,7
1.6	0,4-0,6	0,2-0,5	0,6-1,5	1,0-2,1	1,3-2,8	0,6-1,3	0,8-1,7	1,1-2,1

Таблица 1

Диаметр фрезы, мм	Подача на зуб при фрезеровании концевыми фрезами, при глубине фрезерования, мм
Сталь	Чугун
1-3	5	8	1-3	5	8
10-12	0,01-0,03	—	—	0,01-0,04	—	—
14-16	0,02-0,06	0,02-0,04	—	0,03-0,07	0,02-0,05	—
18-22	0,04-0,07	0,03-0,05	0,02-0,04	0,05-0,09	0,04-0,06	0,03-0,05

Таблица 2  

Диаметр фрезы, мм	Фрезерование на шпоночно-фрезерных станках с маятниковой подачей при глубине фрезерования на один двойной ход, составляющий часть глубины шпоночного паза	Фрезерование на вертикально-фрезерных станках за один проход
Осевое врезание на глубину шпоночного паза	Продольное движение при фрезеровании шпоночного паза
Глубина фрезерования	Подача на зуб, мм
6	0,3	0,10	0,006	0,020
8	0,3	0,12	0,007	0,022
10	0,3	0,16	0,008	0,024
12	0,3	0,18	0,009	0,026
16	0,4	0,25	0,010	0,028
18	0,4	0,28	0,011	0,030
20	0,4	0,31	0,011	0,032

1. Таблица 3
2.             Скорость резания при фрезеровании рассчитывается по формуле для всех видов обработки: 
3. Т-        стойкость фрезы (см таблицу 4)
4. B-        ширина фрезерования
5. sz-       подача на зуб
6. t-          глубина фрезерования
7. D-        диаметр фрезы
8. Сv,x,y,q,m,u- коэффициенты, зависящие от условий обработки (см таблицу 5)

Диаметр фрезы, мм	до 60	60-150	150-250	более 250
Стойкость фрезы, мин	120	180	240	300

Таблица 4

Тип фрезы, материал	Сv	q	x	y	u	m
Обработка стали
Торцовые Т15К6	332	0,2	0,1	0,4	0,2	0,2
Цилиндрические Т15К6	616	0,17	0,2	0,3	0,08	0,33
Цилиндрические Р6М5	36	0,45	0,3	0,4	0,1	0,33
Дисковые Т15К6	1300	0,2	0,4	0,12	0	0,35
Дисковые Р6М5	69	0,25	0,3	0,2	0,1	0,2
Концевые напайные Т15К6	150	0,44	0,24	0,26	0,1	0,37
Концевые цельные Р6М5	48	0,45	0,5	0,5	0,1	0,33
Прорезные и отрезные Р6М5	53	0,25	0,3	0,2	0,2	0,2
Обработка чугуна
Торцовые ВК6	445	0,2	0,15	0,35	0,2	0,3
Цилиндрические ВК6	1180	0,37	0,4	0,2	0,23	0,42
Цилиндрические Р6М5	58	0,7	0,5	0,2	0,3	0,25
Дисковые Р6М5	72	0,2	0,5	0,4	0,1	0,15
Концевые цельные Р6М5	72	0,7	0,5	0,2	0,3	0,25
Прорезные и отрезные Р6М5	30	0,2	0,5	0,4	0,2	0,15
Обработка алюминиевых сплавов
Торцовые Р6М5	155	0,25	0,1	0,4	0,15	0,2
Цилиндрические Р6М5	134	0,45	0,3	0,4	0,1	0,2
Дисковые Р6М5	183	0,25	0,3	0,4	0,1	0,2
Концевые цельные Р6М5	186	0,45	0,3	0,2	0,1	0,33
Прорезные и отрезные Р6М5	200	0,25	0,3	0,2	0,2	0,2

• Таблица 5
• Kv-      поправочный коэффициент
• 
• К φv – поправочный коэффициент на скорость, зависящий от главного угла в плане (таблица 6)
• Кзаг- поправочный коэффициент на скорость, зависящий от качества заготовки (таблица 7)
• Кинст- поправочный коэффициент на скорость, зависящий от материала режущего инструмента (таблица 8)
• КматV- поправочный коэффициент на скорость, зависящий от отклонений механических свойств обрабатываемого материала
• (таблица 9)

Главный угол в плане φ	15	30	45	60	75	90
К φv	1,6	1,25	1,1	1,0	0,93	0,87

Таблица 6

Заготовка	Покат	Поковка, литье под давлением	Отливка (чугун)	Отливка (медные и алюмин. сплавы)
К заг	0,9	0,8	0,8	0,9

Таблица 7

Материал обрабатываемый
Сталь	Т5К12М	Т5К10	Т14К8	Т15К6	Т30К4	ВК8
0,35	0,65	0,8	1,0	1,4	0,4
Чугун серый 190 НВ	ВК8	ВК6	ВК4	ВК3
0,83	1,0	1,1	1,15
Алюминиевые и медные сплавы	Р6М5	ВК4	ВК6	9ХС	У12А
1,0	2,5	2,7	0,6	0,5

Таблица 8

Обрабатываемый материал	КматV	Показатель n
при обработке резцами из быстрореж.стали	при обработке резцами из тверд.сплава
Сталь		С ≤0.6%	-1,0	1
	1,75
1,75
хромистая сталь	1,75
С>0.6%	1,75
Чугун серый		1,7	1,25
Медные сплавы	1	—	—
Алюминиевые сплавы	1	—	—

Таблица 8

            Методика применима к использованию в системе ТехноПро для расчетов режимов резания. Коэффициенты из таблицы 5 необходимо внести в информационную базу режущего инструмента и использовать в условии расчета при фрезеровании. Величину подачи необходимо вводить вручную.

Зубофрезерование

При зубофрезеровании скорость резания (при аналитическом методе) зависит от стойкости инструмента, подачи и, в меньшей мере, от модуля. Номенклатура червячных колес имеет максимум по модулю 8, поэтому согласно расчетным таблицам, имеет смысл назначать режимы одинаковые для всего ряда (в таблицах режимы незначительно отличаются, по мере изменения параметров детали).

1.             Подача при зубофрезеровании назначается:
2. -при черновой обработке, в зависимости от жесткости СПИД
3. -при чистовой, в зависимости от требуемой шероховатости

Рекомендуется сразу применять чистовую радиальную подачу, чтобы избежать перегрузки системы СПИД. Рекомендованные величины подач в таблице 9.

Шероховатость	Подача, мм/об при значении модуля
до 6	свыше 6
3,2	1,4	2,0
1,6	0,8	0,9

• Таблица 9
•             Фактическое значение подачи должно учитывать влияние коэффициента К1:                   
• К1 –коэффициент, зависящий от числа заходов фрезы (см таблицу 10)

Число заходов фрезы	1	2	3
К1	1,0	0,75	0,65

Таблица 10

            Скорость резания определяется по таблице 11.

Модуль	до 4	5, 6	8
Скорость резания	50	44	35

1. Таблица 11
2. Так же как и подача, скорость резания корректируется коэффициентами:
3. Kv1- коэффициент, зависящий от назначенной стойкости фрезы
4. Нормативные периоды стойкости фрез при чистовой обработке равны 240 мин для всех модулей. Коэффициент Kv1 отражает разницу между назначенной стойкостью и нормативной (см таблицу 12)

Отношение принятой стойкости к нормативной	1	2,0	3,0
Kv1	1,0	0,8	0,7

Таблица 12

Kv2- коэффициент, зависящий от числа заходов фрезы (см таблицу 13)

Число заходов фрезы	1	2	3
Kv2	1,0	0,75	0,65

Таблица 13

Kv3- коэффициент, зависящий от характера обработки (см таблицу 14)

Характер обработки	Черновая	Получистовая	Чистовая
Kv3	1,0	1,2	1,4

Таблица 14

Обсуждение методики в соответствующей теме форума.

Расчет режимов резания (фрезеровки)

• Основными параметрами задающими режимы резания являются:
• -Частота вращения вала шпинделя (n)-Скорость подачи (S)-Глубина фрезерования за один проход
• Требуемая частота вращения зависит от:
• -Типа и характеристик используемого шпинделя-Режущего инструмента-Обрабатываемого материала
• Частота вращения шпинделя вычисляется по следующей формуле:

D – Диаметр режущей части рабочего инструмента, ммπ – число Пи, 3.14V – скорость резания (м/мин) — путь пройденный точкой (краем) режущей кромки фрезы в минуту.

Скорость резания (V) берется из справочных таблиц (См ниже).

Обращаем ваше внимание на то, что скорость подачи (S) и скорость резания (V) это не одно и  то же!!!

При расчетах, для фрез малого диаметра значение частоты вращения шпинделя может получиться больше, чем количество оборотов, которое в состоянии обеспечить шпиндель. В данном случае за основу дальнейших расчетов величины (n) берется фактическая максимальная частота вращения шпинделя.

Скорость подачи (S) – скорость перемещения режущего инструмента (оси X/Y), вычисляется по формуле:

fz — подача на один зуб фрезы (мм)z — количество зубьев фрезыn — частота вращения шпинделя (об/мин)Подача на зуб берется из справочных таблиц по обработке тех или иных материалов.

Таблица для расчета режимов резания:

После теоретических расчетов по формулам требуется подкорректировать значение скорости подачи. Необходимо учитывать жесткость станка. Для станков с высокой жесткостью и качеством механики значения скорости подачи выбираются ближе к максимальным расчетным. Для станков с низкой жесткостью следует выбрать меньшие значения скорости подачи.

Глубина фрезерования за один проход (ось Z) зависит от жесткости фрезы, длины режущей кромки и жесткости станка. Подбирается опытным путем, в ходе наблюдения  за работой станка, постепенным увеличением глубины резания. Если при работе возникают посторонние вибрации, получаемый рез низкого качества – следует уменьшить глубину за проход и произвести коррекцию скорости подачи.

Скорость врезания по высоте (ось Z) следует выбирать примерно 1/3 – 1/5 от скорости подачи (S).

Краткие рекомендации по выбору фрез:

При выборе фрез нужно учитывать следующие их характеристики:-Диаметр и рабочая длина. Геометрия фрезы.-Угол заточки-Количество режущих кромок-Материал и качество изготовления фрезы.Лучше всего отдавать предпочтение фрезам имеющих максимальный диаметр и минимальную длину для выполнении конкретного вида работ.

Короткая фреза большого диаметра обладает повышенной жесткостью, создает значительно меньше вибраций при интенсивной работе, позволяет добиться лучшего качества съема материала. Выбирая фрезу большого диаметра следует учитывать механические характеристики станка и мощность шпинделя, чтобы иметь возможность получить максимальную производительность при обработке.

Для обработки мягких материалов лучше использовать фрезы с острым углом заточки режущей кромки, для твердых – более тупой угол в диапазоне до 70-90 градусов.

Пластики и мягкие материалы лучше всего обрабатывать однозаходными фрезами. Древесину и фанеру – двухзаходными. Черные металлы – 3х/4х заходными. Материал и качество фрезы определяют срок службы, качество реза и режимы. С фрезами низкого качества сложно добиться расчетных значений скорости подачи на практике.

Примерные режимы резания используемые на практике.

Данная таблица имеет ознакомительный характер. Более точные режимы обработки определяются исходя из качества фрез, вида станка, и др. Подбираются опытным путем.

Полезные ссылки:

Режимы резания

Фрезерное дело С. В. Аврутин

1. Создание УП в программе ArtCAM
2. Выбор фрезы для станка с ЧПУ
3. Новинки:
4. Планшетные плоттеры (флюгерный, биговочный, осциллирующий, тангенциальный нож)
5. Станки с повортным шпинделем