- условие не выполняется, следовательно принимаем профиль с удлинённым шагом зубьев.

   Принимаем удлинённую форму стружечной канавки и определяем её  размеры с учётом размещения в ней стружки на один рабочий ход зуба. Расчёт ведём в сечении перпендикулярном к режущей кромке.

где: – активная площадь удлинённой стружечной канавки,

   – площадь срезаемого слоя,                                                               

 принимаем  t_y=19 мм.                                                     

        Приняв удлиненную форму стружечной  канавки, пересчитываем число зубьев развертки участвующих одновременно в резании :

принимаем = 5 

Рисунок Форма и размеры удлиненной стружечной канавки. 

          Проверка прочности развертки на разрыв по шейке хвостовика 

 

где Р - сила резания при протягивании, Н 

 

где - диаметр шейки хвостовика, мм;

   - допускаемое напряжение при деформации растяжения в материале  

              хвостовика, МПа. Для стали 40 ГОСТ4543-71

   

  Так  как условие не выполняется,  то в качестве материала хвостовика  принимаем сталь Р6М5 ГОСТ 19265-73 , HRCэ 63…66.

  

- условие выполняется 

Проверка  развертки по тяговой силе протяжного станка

                                                                                                  

где Q - номинальная тяговая сила протяжного станка. Выбираем по табл 7 [2]

      Выбираем модель станка 7Б58 с максимальной  длиной рабочего хода 

каретки 2000 мм и номинальной тяговой силой Q=800 кH.

   442650 <0,9×800000=720000 H

   Стружкоделительные канавки на  режущих зубьях развертки.

       Канавки делают на зубьях, имеющих  длину режущей кромки 5...10 мм

и размещают  их в шахматном порядке.

 Количество  канавок на первой ступени:

Количество  канавок на второй ступени:

 

Количество канавок на третьей ступени:

3. Спроектировать сборную торцевую фрезу для обработки плоскости шириной 180мм, длинной 600 мм, из стали 40х ( Ɠв= 930МПа ), шероховатость Rа меньше или равной 10 мкм, суммарная глубина резания 4 мм.

 Определить номинальный наружный диаметр фрезы D (диаметр вершины зубьев) и диаметр посадочного отверстия d.

Наружный  диаметр фрезы 

где В  – ширина обрабатываемой поверхности, мм. 

Полученное  значение наружного диаметра D округлить  до ближайшего из стандартного ряда, затем  выбрать посадочный диаметр d.

Принимаем: D=200 мм;

d=50 мм;

 число  зубьев Z=10.

 Установить число зубьев Z по формуле: 

где  

Значение Z округлить до четного числа и  сравнить с табличным.

Выбранное число зубьев Z проверить по условию  равномерности фрезерования (симметричного): 

где 

- угол  контакта фрезы с заготовкой. 
 
 

Выбрать марку твердого сплава пластины, подачу на зуб  и скорость резания V.

Выбираем  марку твердого сплава пластины –  Т5К10;

Подача  на зуб 

Скорость  резания [1.с.352, табл.9.13]

Определить  мощность резания, частоту вращения шпинделя станка и минутную подачу.

Эффективная мощность резания, кВт, 

где Е  – величина, учитывающая влияние  подачи и соотношение D/В – 1,4;

- глубина  резания (припуск на обработку) - 6;

- коэффициент,  учитывающий влияние механических  свойств обрабатываемого материала  – 1,3. 

Мощность  привода главного движения фрезерного станка 

где К = 1,3…1,5 – коэффициент, допускающий  кратковременную перегрузку станка;

- КПД  станка-0,75. 

4.2 Определить  фактическое требуемое число  оборотов  (частоту вращения) шпинделя, мин^-1: 

Рассчитать  фактическую минутную подачу  

Выбрать модель фрезерного станка в зависимости  от и установить номер конуса его шпинделя (7:24).

Выбираем  модель фрезерного станка - вертикально  фрезерный станок 6560, - 15,0, с номером конуса шпинделя -50 (7:24).

Сопоставить расчетные значения , с характеристиками станка  
 

Выбрать в зависимости от обрабатываемого  материала рекомендуемые значения главного угла в плане  и вспомогательного угла в плане в таблице 2.

Таблица 2.

 

Принимаем главный угол в плане , вспомогательный угол в плане

Определить  число граней пластины: 

В торцевой фрезе общего назначения

Для принятого  числа граней определяем угол при вершине пластины: 

и устанавливаем  окончательное значение угла в плане: 

Выбрать форму и размеры твердосплавной пластины в зависимости от числа  граней глубины резания t и углов, а также указать ее обозначение.

Выбираем  марку твердого сплава - по ГОСТ 3882-74.

Выбираем  форму и размеры твердосплавной пластины - по ГОСТ 19065-80.

Выбираем  обозначение твердосплавной пластины - по ГОСТ 19042-80.

Выбираем [1, стр.135, таб. 4.13] пластину пятигранной  формы класса допуска U с отверстием и стружколомающими канавками для  торцевых фрез, с длиной режущей  кромки  l=11,5 мм, толщиной  пластины  S=4,76 мм и радиусом при вершине r=0,8 мм из сплава Т5К10.

 Форма  пластины – пластина пятигранной  формы с отверстием для проходных  резцов и торцевых фрез.

Обозначение пластины 10114-110408 ГОСТ 19065-80. Буквенное  обозначение – PNUM. Код серийного  порядкового номера 0391. 

10-форма  пластины,

1-задний  угол,

1-классификация  пластины,

4-конструктивные  особенности (стружколоматель),

11-длина  режущей кромки,

04-толщина  пластины,

08-радиус  при вершине.

Основные  параметры сменных пластин пятигранной  формы. [1, стр. 141, таб. 4.16]:

Длина режущей кромки l -11,5мм;

Толщина пластины S -4,76мм;

Радиус  при вершине r -0,8мм;

Диаметр описывающей окружности d -15,875;

Диаметр отверстия d1 -6,35;

m -17,562.

8.2 Стандартные  пяти- и шестигранные пластины  изготавливаются с углом 

Для достижения выполнения двух условий – равенств допускается отклонение углов , а угла от рекомендуемых значений Принимаем  
 
 
 
 
 

 Класс  допуска пластины устанавливаем  по [1, с. 127, табл. 4.13] U или 1.

Конструктивные  особенности по [1, с.1 27, табл. 4.13] –  наличие  стружколомающих канавок  и отверстия – код 3.

Длина режущей кромки – 11 мм [1, с. 127, табл. 4.13].

Толщина пластины S – 4,76 мм [1, с. 127, табл. 4.13].

Радиус  при вершине r – 0,8 мм [1, с. 127, табл. 4.13].

9. Определить  угловые параметры опорной плоскости  пластины в корпусе фрезы:

- углы  наклона опорной пластины в  нормальной и главной секущей  плоскостях: 
 

- осевой  и торцевой углы опорной плоскости: 
 

- угол  наклона опорной плоскости ω:

Рассчитать  передний угол  

Рассчитать  вспомогательный задний угол

- инструментальный  главный  и вспомогательный   и углы в плане, необходимые для изготовления гнезда под пластину в опорной плоскости:  
 
 

- точное  значение вспомогательного угла  в плане  

- угол  наклона вспомогательной режущей  кромки 
 

- вспомогательный  задний угол   
 

Сравниваем  вычисленные значения с рекомендуемыми табличными:

Таблица 3.1

 

Разрабатываем конструкцию крепления пластины в корпусе фрезы.

Определить  смещение опорной поверхности S державки (кассеты) в корпусе фрезы: 

где

=H=23,5 –  при вертикальном расположении  державки;

- расстояние  от опорной поверхности державки  до вершины режущего элемента;