Этап расчета геометрических параметров режущего инструмента, отражающих специфику обработки на станке с ЧПУ особенно характерен для фрезерной обработки. В этом случае рассчитываются следующие геометрические параметры фрез (рис. 1):
1) диаметр концевой фрезы D для чистовой обработки контура выбирается по номинальному размеру наименьшего типового радиуса направляющей вогнутой поверхности (конструктивного радиуса в плане Rтип) без учета допуска на изготовление.
Выбранный диаметр D проверяется:
- по ограничениям Dmах и Dmin, налагаемым станком;
- по условию жесткости инструмента H ≤ 2,5D, где Н — максимальная высота стенки данного контура.
Рис. 1. Геометрические параметры концевой фрезы
В случае невыполнения условий жесткости за расчет геометрических параметров фрез принимают номинальный размер ближайшего типового диаметра D, удовлетворяющий условиям жесткости;
2) радиус заточки r для чистовой обработки определяется наименьшим размером радиуса галтели r тип, задаваемого конструкцией детали;
3) длина режущей части инструмента l рассчитывается: l = H + (5–7) мм — для обработки внутреннего глухого контура; l = Н + r + 5 мм — для наружного и сквозного внутреннего контуров;
4) диаметр фрезы Dчерн для черновой обработки внутреннего контура ограничивается условием доступа инструмента во внутренние острые углы контура и рассчитывается по формуле
Dчерн = (2*(δ*sinφ/2-δ1)/1-sinφ/2)+D,
где δ — максимальный припуск при обработке внутреннего угла (должен быть не более 0,2–0,3D); δ1 — припуск для чистовой обработки контура; φ — наименьший угол сопряжения сторон в данном контуре; D — диаметр окружности, сопрягающей cтороны контура, равный диаметру фрезы при чистовой обработке (рис. 2);
Рис. 2. Расчет диаметра фрезы Dчерн для черновой обработки
5) при обработке колодца геометрические параметры фрезы, такие как диаметр D не должен быть более 3/4 Dо (максимального диаметра окружности, вписанной во внутренний контур колодца (рис. 3, α). При этом в случае необходимости врезания по наклонной линии должно быть обеспечено перемещение фрезы без зарезов колодца на длине не менее трех диаметров фрезы;
6) диаметр торца фрезы для торцовки ребер (рис. 3, б) назначается
Dт = (5 − 10)b,
где b — окончательная толщина стенки.
Рис. 3. Расчет диаметра фрезы: α) при обработке колодца — D; б) при торцовке ребер — Dторц
Радиус заточки торца фрезы r выбирается равным r тип на ребрах, а длина режущей части l выбирается исходя из высоты ребра h.
Геометрические параметры радиуса заточки фрезы для черновой обработки r черн (рис. 4) рассчитывается исходя из условий обработки по следующим правилам:
- если величина радиуса сопряжения r тип стенки с полкой, выполняемого при чистовой обработке, меньше величин припусков по стенке δ1 или полке δ2 (рис. 4, α, б), то радиус заточки торца принимается равным 0,5–1 мм;
- если величина радиуса сопряжения стенки с полкой r тип больше величины припуска по стенке δ1, а припуск по полке δ2 = 0 (рис. 4, в), то
r черн = r тип — δ + 0,1Dчерн; - если величины припусков по стенке и полке меньше величины радиуса сопряжения r тип (рис. 4, г), то радиус заточки торца определяется как
r черн = 0,5D − (δ1 + δ2 + √2⋅ δ1 * δ2) + 0 1Dчерн,
Рис. 4. К расчету радиуса r черн заточки фрезы для проведения черновой обработки
