10.2.7. Определение скорости резания

Экономическая скорость резания определяется по экономической стойкости инструмента, вычисляемой по зависимости (9.8) с учетом изложенного в 9.5:

, м/с,

где - Т - в мин, S - в мм, t - в мм

Экономическое число оборотов обрабатываемой заготовки

, об/мин.

10.2.8. Определение потребной мощности станка

Мощность станка, необходимая для осуществления выбранного режима резания, определяется по эффективной мощности процесса резания с учетом потерь энергии в приводе станка:

, КВт,

где η – коэффициент полезного действия (КПД) привода станка, ориентировочно принимается равным 0,7;

P_Z в Н, V в м/с.

10.2.9. Выбор станка

Необходимо выбрать такую модель станка из числа современных, которая бы не ограничивала выбранный режим резания и характеризовалась бы наименьшими габаритами и мощностью. При этом необходимо удовлетворить следующим условиям:

• n_max n_Э – наибольшее число оборотов шпинделя станка должно быть не менее потребного;

• N_C N - располагаемая мощность должна быть не менее потребной;

• Q_доп P_S – сила, допускаемая механизмом подачи, должна превышать силу подачи, необходимую для выполнения выбранного режима резания;

• Н_С d - высота центров должна допускать обработку заготовки диаметром d.

10.2.10. Определение параметров настройки токарного станка

К параметрам настройки относятся подача на оборот S_OC и число оборотов шпинделя станка n_С. При этом встречаются два случая.

1. Станок имеет бесступенчатое регулирование чисел оборотов в пределах от n_min до n_max. Если при этом вычисленное значение n_Э удовлетворяет условию n_min < n_Э < n_max, то принимают n_Э, а подачу S_OC - ближайшую меньшую к S.

2. Станок имеет ступенчатое регулирование оборотов в пределах от n_min до n_max. Предварительно выбирают по паспорту станка две ближайшие ступени с числами оборотов n_Х и n_Х+1 так, чтобы выполнялось условие n_Х < n_Э < n_Х+1. Из этих ступеней надо выбрать ту, которая обеспечивает большую минутную подачу S_м. Последняя для ступени х определяется S_мх = n_ХS_OC, для ступени х+1:

S_{м, х+1} = n_Х+1 S'_OC,

где S'_OC - это подача по паспорту станка, ближайшая меньшая к подаче

.

10.3. Определение режима резания для многоинструментальной обработки

На токарных многорезцовых полуавтоматах, вертикальных и горизонтальных многошпиндельных токарных полуавтоматах и автоматах, револьверных станках и других в обработке различных поверхностей одновременно участвуют несколько инструментов. Выбор режима резания при этом производится в той же последовательности.

Глубина резания назначается из условия срезания припуска за один проход, если возможно при этом обеспечение заданного качества обработки. В противном случае необходимо оставить припуск лишь на тех поверхностях, на которых не обеспечивается качество обработки за один проход.

При определении подачи необходимо учесть, что инструменты, расположенные на одном суппорте и получающие движение подачи от одного вала или винта, работают с одинаковой минутной подачей, которая определяется по инструменту, ограничивающему подачу. Таким инструментом является тот, который предназначен для обработки поверхности с наименьшей шероховатостью или с наименьшим допуском на диаметр. Поскольку шероховатость и допуск взаимосвязаны, то достаточно принять во внимание ту поверхность, для которой требуется обеспечить наименьшую шероховатость. Однако подачу при этом необходимо определить как из условия обеспечения шероховатости, так и из условия обеспечения заданной точности по методике, изложенной в 10.2.4. При расчете подачи из условия обеспечения заданной точности обработки необходимо учесть действие сил резания на обрабатываемую деталь со стороны всех инструментов, участвующих в обработке.

Выбор скорости резания производится по лимитирующему инструменту. Таким инструментом является тот, для которого стойкость, выраженная количеством обработанных деталей за период стойкости, наименьшая. При этом расчетная стойкость для лимитирующего инструмента всегда превышает стойкость того же инструмента при одноинструментальной обработке.

Она может быть определена по зависимости (9.8), в которой в качестве стоимости инструмента необходимо принять суммарную стоимость всех инструментов, установленных на станке, а за время установки - суммарное время переналадки станка, обусловленное заменой режущего инструмента в связи с его износом.

Более удобно применение следующей эмпирической зависимости для определения стойкости лимитирующего инструмента:

где N_И - количество инструментов в наладке;

N_С - количество станков при многостаночном их обслуживании;

Т_л - экономическая стойкость лимитирующего инструмента, вычисленная по зависимости (9.8), в которой учитывается стоимость только лимитирующего инструмента.

Лимитирующим инструментом является тот, для которого величина Q, вычисленная по формуле , минимальна.

Здесь L_i - длина обработки для i - того инструмента;

d_i - диаметр обрабатываемой поверхности для того же инструмента;

z = 8 - при обработке сталей инструментом из быстрорежущей стали; z = 5 - при обработке сталей инструментом из твердых сплавов; z = 3 - при обработке чугуна инструментом из твердого сплава.

В операционных картах технологического процесса необходимо указать для каждого инструмента глубину резания, подачу и скорость резания.