Obrábění 2 Výpočty řezných podmínek při frézování

1

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Anna Smetanová. Vyrobeno pro SOŠ a SOU Kuřim, s.r.o.

1 Výpočty řezných podmínek při frézování

Řezné podmínky pro frézování jsou obdobné těm, kterými jsme se zabývali při soustružení. Ve strojnických

tabulkách odečteme řeznou rychlost, hloubku řezu, posuv na otáčku popř. posuv na zub.

Posuv na zub přepočítáme na posuv za minutu podle známých výpočetních vztahů. Technolog má

k dispozici Normativ řezných podmínek, kde jsou vypočítané jak strojní časy, tak i přepočty na otáčky a

posuvy za minutu, které frézař nastavuje na stroji. My budeme používat Strojnické tabulky, kde jsou

uvedeny výtahy z ČSN. Tabulkové hodnoty pro výpočty řezných podmínek při frézování najdeme v kapitole

Obrábění na straně 196.

1.1 Stanovení řezných podmínek

Řezné podmínky při frézování závisí obráběném materiálu, geometrii a materiálu nástroje, na typu obrábění

a typu stroje. Jiné posuvy a hloubku řezu budeme volit na školní frézce a jiné na portálové frézce určené pro

obrábění rozměrných skříňových součástí.

Postup při výpočtech je prakticky obdobný postupu při soustružení, pouze musíme počítat s tím, že posuvy

mohou být uváděny v mm/zub:

- stanovíme obrobitelnost - Strojnické tabulky (3) - str. 180

- určíme typ frézování a hloubku řezu – Strojnické tabulky (3) – str. 196 až 199

- přepočítáme řeznou rychlost na otáčky za minutu

- zaokrouhlíme otáčky směrem dolů – při stupňovitém řazení podle volitelných stupňů, u CNC

souvislého řízení otáček např. na celé stovky [m/min]

- podle zaokrouhlených otáček vypočítáme skutečně použitou řeznou rychlost

- stanovíme hodnotu posuvu v mm/minutu

- určíme strojní čas

1.1.1 Stanovení obrobitelnosti

Bylo probráno v kapitole soustružení, zde zopakujeme – a procvičíme:

Ve Strojnických tabulkách [3] na straně 180-181 v tabulce Rozdělení materiálů podle obrobitelnosti

najdeme kategoriemateriálů:

a – litiny, b – oceli, c – těžké neželezné kovy, d – lehké neželezné kovy atd.

Poté vyhledáme v tabulce Druhy obrábění a skupiny obrobitelnosti, ve sloupci Druh obrábění jsou uvedeny

druhy obrábění přiřazené do kategorií 1, 2, broušení.

Dole na straně 180 v tabulce Zařazení materiálů do skupin podle obrobitelnosti najdeme najdeme typ

materiálu podle čísla – např. ocel 12 071, odečteme z výkresu stav materiálu – tepelné zpracování popř.

chemicko-tepelné zpracování. Tomu odpovídá číslo 0 až 9 za tečkou v označení materiálu.

Obrábění 2 Výpočty řezných podmínek při frézování

2

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Anna Smetanová. Vyrobeno pro SOŠ a SOU Kuřim, s.r.o.

V příslušném sloupci Druh obrábění najdeme skupinu obrobitelnosti.

Tabulka pro stanovení hodnoty obrobitelnosti – opakování z kapitoly soustružení:

Tab. 1 Rozdělení materiálů podle obrobitelnosti [3]

1.1.2 Vyhledání řezných podmínek

Ve Strojnických tabulkách [3] najdeme řezné podmínky pro frézování na straně 196 – tabulka Frézování

rovinných ploch čelní frézou a na straně 198 – tabulka Frézování rovinných ploch frézovací hlavou.

Zvolíme tabulku pro frézování rovinných ploch čelní frézou a v záhlaví najdeme následující údaje:

Obrábění 2 Výpočty řezných podmínek při frézování

3

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Anna Smetanová. Vyrobeno pro SOŠ a SOU Kuřim, s.r.o.

- tabulka je pro obrobitelnost materiálu 13b

- trvanlivost Tc min – 60 min pro D= 40 mm

- nepřerušovaný řez

- řezná kapalina – 5% emulze

Pro zvolenou hloubku řezu 2 mm, šířku obrobku b = 40 mm, průměr nástroje 63 mm, počet zubů z = 10

najdeme následující řezné podmínky:

- řezná rychlost v = 19 m/min

- posuv na zub sz = 0,18 mm/z

- hloubka řezu h = 2 mm (uvádím znovu, podle hloubky řezu jsme vyhledávali)

- dosažená drsnost povrchu bude Ra = 6,3 µm (pro nás informativní hodnota, při výpočtu ji

nepoužijeme)

Tab. 2 Řezné podmínky při frézování [3]

Obrábění 2 Výpočty řezných podmínek při frézování

4

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Anna Smetanová. Vyrobeno pro SOŠ a SOU Kuřim, s.r.o.

1.1.3 Přepočty řezných podmínek

Postupujeme podle schématu uvedeného v kap.1.1:

1. přepočítáme řeznou rychlost na otáčky za minutu

Pro hodnoty:

- průměr nástroje 63 mm

- řezná rychlost 19 m/min

n = 1000 . v / . D = 1000 . 19 / 3,14 . 63 = 95,99 ot/min

2. vypočítané otáčky zaokrouhlíme směrem dolů, abychom nepřekročili doporučenou řeznou rychlost,

v našem případu zaokrouhlíme na n = 90 ot/min

3. podle zaokrouhlených otáček vypočítáme skutečně použitou řeznou rychlost

v = . D . n / 1000 = 3.14 . 63 . 90 / 1000 = 17,81 m/min

Skutečná řezná rychlost bude tedy o něco nižší než doporučená hodnota nalezená v tabulkách.

4. stanovíme hodnotu posuvu v mm/minutu

- posuv na zub sz = 0,18 mm/z

- počet zubů z = 10

- počet otáček n = 90 ot/min

smin = sz . z . n = 0,18 . 10 . 90 = 162 mm/min

Zaokrouhlíme na smin = 160 mm/min

V případě stupňovitého řazení opět volíme nejbližší nižší hodnotu, abychom nepřekročili hodoty

doporučených řezných podmínek.

2 Výpočet strojního času

Po výpočtu řezných podmínek následuje výpočet strojního času. V technologickém postupu je uveden jako

tac, kde ta je strojní čas a tc je tzv. směnový čas. V tac je započtený směnový čas jako určité procento strojního

času. Tato problematika je vysvětlena v kapitole Technologický postup.

Vzhledem ke zkušenostem s chybami, které žáci při výpočtu dělají, se doporučuje nepoužívat vzorec známý

z fyziky t = s / v, protože automaticky za v dosadíte řeznou rychlost a za s posuv místo dráhy.

Obrábění 2 Výpočty řezných podmínek při frézování

5

Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Anna Smetanová. Vyrobeno pro SOŠ a SOU Kuřim, s.r.o.

Drahou se rozumí délka obrobené plochy, rychlostí pohybu je v tomto případu posuv za minutu. Délka

obrobené plochy je 300 mm.

- L = 300 mm

- Posuv smin = 160 mm/min

3001,875min 1,9min

160

dráha Lčas

rychlost posuv

Strojní čas ta potřebný k frézování 300 mm délky obrobku je 1,9 min.

3 Úkoly a dotazy

1. Stanovte otáčky, které je třeba nastavit na frézce, hrubujeme-li legovanou ocel s pevností Rm =

1200 MPa pomocí frézy o průměru D = 100 mm, fréza je ze slinutých karbidů.

2. Vypočtěte posuv na otáčku a posuv na zub frézy, která se otáčí 150 x za minutu při posuvu 120

mm/min a má 10 zubů.

3. Jak určíme strojní čas frézování a kterých chyb se musíme při výpočtu vyvarovat?

4. Co rozumíme pod pojmem řezné podmínky?

5. Jak stanovíme obrobitelnost materiálu?

6. Vyhledejte v tabulkách řezné podmínky uvedené v příkladu.

7. Proč přepočítáváme tabulkové hodnoty pro použití v praxi?

4 Použité materiály

(1.) DRIENSKY, Dušan a spol. Strojní obrábění I., SNTL, Praha 1988, 2. vyd., kap. 4 Soustružení, bez IBSN

(pouze typové číslo L13-C1-II-84/26080)

(2.) DRIENSKY, Dušan, LEHMANOVÁ, Tereza. Strojní obrábění II. - Soustružení, SNTL, Praha 1991, 1. vyd.,

IBSN 80-03-0033-4

(3.) VÁVRA, Pavel, LEINVEBER, Jan, Strojnické tabulky, SNTL, Praha 1984, 1. vyd., typové číslo L13-C1-IV-

52/25908