Електрообладнання фрезерних верстатів

На фрезерних станах проводиться обробка: зовнішніх і внутрішніх поверхонь прорізка канавок і обробка зубчастих коліс виробляється обертовими інструментами - фразами.

Для приводів головного руху фрезерних ставків малих і середніх розмірів використовуються одно або багато швидкісні асинхронні короткозамкнені двигуни в поєднанні з коробок передач.

Потужність електродвигунів залежить від швидкості і зусилля різання, які визначаються за емпіричними формулами.

Оптимальна швидкість різання при фрезеруванні визначається по формулі

де V_Z - швидкість різання, м / хв.;

Сила різання або кутове зусилля визначається за формулою

де F_z - зусилля при різанні, Н:

C_V, C_F – коефіцієнти, що залежать від оброблюваного матеріалу, типу фрези (циліндрична, торцева, дискова і т.п.) та виду обробка (чирвова або чистова)

D – діаметр фрези, мм

Z – число зубів фрези -

S – подача на зуб фрези, мм/зуб

t – глибина фрезерування (товщина шару металу, що знімається за один прохід), мм

В – ширина фрезерування, мм;

Т - стійкість різця, хв.;

C_V.C_F, X_F, Y_F , i - коефіцієнти та показники степенів, що відповідають режимам різання при фрезеруванні.

Стійкість фрези для циліндричних, торцевих, дискових і фасонних фрез при обробці сталі і ковкого чавуну, дорівнює 180 хв., при обробці сірого чавуну – 240 хв.

Величина подачі для циліндричних фрез при чорновому фрезеруванні становить 0,2 - 0,6 мм / зуб.

При чистовому фрезеруванні подача знижується до 0,02 - 0,08 мм/ зуб.

Глибина фрезерування може доходити до 15 мм.

Значення коефіцієнта C_V для фрез різних типів з швидкорізальної сталі при обробці сталевих деталей знаходиться в межах 35,4- 75,5 і при обробці чавуну – 27 - 85; для швидкісної обробки фрезами оснащеними пластинами з твердих сплавів, 300 - 450 для дискових фрез і 176,5 - 306,5 для торцевих фрез.

Значення коефіцієнта C_F при фрезеруванні сталі лежать в межах 38,9 - 82,4, сірого чавуну – 30 - 50 та бронзи 22,5 - 37,5.

Значення показників ступеня при фрезеруванні сталі і чавуну фрезами різних типів лежать в таких межах.

g = 0.2 – 0.45; X_U= 0.1 – 0.6; K = 0.1 – 0.5; n = 0.1 – 0.3; Y_U = 0.1 – 0.5; m = 0.15 – 0.6; X_F = 0.86 – 1.0; Y_F = 0.65 – 0.8; i = - (0.83 – 1.14);

Після того, як знайдені швидкість і зусилля різання потужність двигуна визначиться за формулою

де Р_Z - потужність різання, кВт;

η _ст - к.к.д. верстата (при найменшому навантаженні складає 0,75-0,8).

За розрахунковим значенням потужності вибирається двигун на відповідну швидкість обертання.

Приклад

Визначити швидкість різання й потужність електродвигуна при чорновому фрезеруванні чавунної заготовки на вертикально-фрезерному верстаті моделі 6А54.

Матеріал вироби - чавун СЧ15-32 з Нв - 190. Глибина чорнового фрезерування по рекомендаціях довідника з обробки металів різанням приймається 5 мм.

Для прийнятої глибини фрезерування вибирається торцева фреза діаметром D=110мм з числом зубів Z =12. Період стійкості фрези Т=180 хв. Ширина фрезерування В =90 мм. По рекомендацій довідника величина подачі вибирається 0,3 мм / зуб.

Рішення

Вибираємо значення коефіцієнтів і показників ступеня C_V = 225; C_F = 50; g = 0.3; m = 0.3; К = 0,3; n = 0.3; X_U = 0.4; Y_U =0.3; i = - 0.9; X_F = 0.9; Y_F = 0.72.

Швидкість різання

Зусилля різання

потужність електродвигуна

Вибирається двигун потужністю 5,5 кВт.