不连续平面的铣削功率计算

　　　　　　　　　　　　　　　　　《装备制造技术》　2005年第2期　

不连续平面的铣削功率计算

蒙德钧

(南宁五菱桂花车辆有限公司, 广西南宁　530001)

摘要:结合生产实际情况, 介绍不连续平面的铣削计算的一种新方法。

关键词:不连续平面; 铣削计算; 新方法

中图分类号:T G 54　　文献标识码:B 　　文章编号:1672-545X (2005) 02-0037-02

　　4) 求整个铣刀平均圆周切削力F zav , 它等于单个刀齿的平均切削力f

ziav

1　任务的提出

　　在生产实践中, 常常要求对不连续平面进行求解铣削力、铣削功率, 从而确定铣削所用的机床。但教科书上一般仅有规则平面的计算, 如果套用这类公式, 则计算结果往往偏大, 按此选机床, 会形成“大马拉小车”的现象, 造成不必要的浪费。因此, 必须采用新的计算方法。经实践, 采用Weilenmam 法解决此类问题, 效果较好。

乘以同时工作齿数Ze ;

　　5) 求切削功率和机床电机功率。

　　计算过程:这里, 经判断在箱体AB 和CD 处, 刀齿与工件的总接触角最大。故取切削AB 和CD 处的切削功率来确定机床电机功率。(相关参数可参考有关资料)

　　AB 段的切削计算:　　 求平均切削厚度h av

h av =f z ×sin k r ×(co s 1-cos 2) ×1/

　　式中: ——刀齿与工件的总接触角(单位:弧度) ; 1——刀齿开始切入工件时的进给方向角; 2——刀齿切出工件的进给方向角, 如图2。采用Autocad 图解法, 直接求出 1、 2、 。　　 1=40. 4°(弧度为0. 705) , 2=57. 9°(弧度为1. 01) , =16. 7°(弧度为0. 291) , 　　h av =f z ×sin k r ×(co s 1-cos 2) 1/

=0. 04×sin87°×0. 230×1/0. 291=0. 032

　　 切削宽度:b d =a p /sin k r =4/sin87°=4. 01m m 　　 单位切削力p =p 1. 1/h u av

　　式中:p 1. 1是切削厚度h 和切削宽度b 均为1mm 时的单位切削力值, u 为切削厚度对单位切削

2　解决问题过程简介

　　例如:一种手拖变速箱体, 如图1所示, 其材料为HT 200、硬度H B =220、刀具为:可转位粗精复合面铣刀, 刀片材料YG8、刀盘直径d 0=320、刀具齿数Z =32、前角 =-4°, 主偏角k r =87°, 考虑到生产率, 取切削用量为:吃刀深度4mm 、进给量f Z =190mm /min, 主轴转速:n =150mm /min, 端铣, 现需

计算选用立式机床满足其加工要求。

图1

力的影响指数; 查表。

0. 262

p =1000/0. 032=2447. 2N /mm

　　! 刀具前角修正系数:

　　用Weilenmam 法解决问题的步骤:　　1) 求单个刀齿的平均切削力f ziav ; 　　2) 求单位切削力p ; 　　3) 取修正系数;

　　K 0=1-( 0- j ) /66. 7°

=1-{(-4°) -2°}/66. 7°=1. 09

作者简介:蒙德钧(1970-) , 南宁市人, 工程师, 主要从事工艺工装设计工作。收稿日期:2005-04-14

　Equipm ent M anufacturing T echnolo gy 　No. 2, 2005　　∀速度修正系数:　　K vc =0. 97(查表可得) 　　#刀具磨损修正系数:　　K vec =1. 3(查表可得) 　　∃单个刀齿平均切削力:f ziav =b d ×h a v ×p ×K 0×K vc ×K vec

=4. 01×0. 032×2447. 2×1. 09×0. 97×1. 3=431. 62N

　　%同时工作齿数Ze

/360°=1. 484Ze =32×16. 7°

　　&AB 段的切削功率为:　　P C =f ziav ×Ze ×V /1000

=431. 62×1. 484×2. 512/1000=1. 609

　　同理:计算出CD 段的切削功率为:0. 85kW 　　机床电机功率=(1. 609+0. 85) /!

=2. 459/0. 75=3. 28kW

　　! 为机床效率, 取! =0.

75

图2

3　应用效果

　　没有使用Weilenmam 法时, 这类问题, 只能用规则平面铣削力, 铣削功率的计算公式估算, 取切削宽度为270m m, 则计算结果, 机床电机功率为9. 25kW, 必须使用主电机功率为10kW 机床, 而根据上述计算, 实际上取主电机功率为4. 5kW 的立式铣床如:X51即可, 实际的运用也证实了计算的正确性。

功率, 计算方法新颖, 能精确计算出同时工作刀具齿数Ze , 得出的数据有说服力, 这个方法, 对于当前仍有许多老旧机床的中小企业来说, 具有广阔的推广前景。参考文献:

[1]　袁哲俊. 金属切削刀具[M ].上海:上海科学技术出

版社, 1987.

[2]　太原市金属切削刀具协会. 金属切削实用刀具技术

[M ]. 北京:机械工业出版社, 1993.

4　结束语

　　本文通过利用Weilenm am 法求解铣削力、铣削

Power Calculation for Milling Discontinuous Plane

M EN G De-jun

(Nanning Wuling-Guihua Vehicle Co. , Ltd, Nanning Guang xi 530001, China)

Abstract :The autho r , based on the actual production , presents a new method for po w er calculation for milling discontinuous plane.

Key words :discontinuo us plan; m illing calculation; new m ethod