10 Расчет режимов резания
10.1 Токарная обработка
Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке, указанном ниже:
Глубина резания t: при черновой обработке назначают по возможности максимальную глубину резания, равную всему припуску на обработку или большей части его. При чистовой обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.
Подача S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из мощности и жесткости системы СПИЗ, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке – в зависимости от требований точности и шероховатости обработанной поверхности.
Стойкость Т: период времени работы инструмента до затупления.
Скорость резания v, м/мин при продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по [3], с. 265, формула (4.4).
где Т – период стойкости инструмента, мин;
t – глубина резания, мм;
S – подача, мм/мин;
Кv – поправочный коэффициент.
Значения Сv и показателей степени (m, x, y) берутся из [3], с. 269, таблица 17.
где Кмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала ([3], с. 261-263, таблицы 1-4);
Кпv – коэффициент, отражающий качество поверхности заготовки ([3], с. 263, таблица 5);
Киv – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента, ([3], с. 263, таблица 6).
Силу резания, принято раскладывать на составляющие силы, направленные по осям координат станка (тангенциальную Pz, радиальную Py, осевую Px). При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, отрезании, прорезании пазов, фасонном точении эти составляющие Px,y,z, Н рассчитывают по [3], с. 271, формула (4.5).
где t – длина лезвия резца, мм;
S – подача, мм/мин;
v - скорость резания, м/мин;
Кр – поправочный коэффициент.
Постоянная Ср и показатели степени (x, y, n) берутся из [3], с. 273, таблица 22.
где Кмр - коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала на силовые зависимости ([3], с. 264, таблица 9);
Кyp, Кр, Кр, Кrр – коэффициенты учитывающие влияние геометрических параметров режущей части на составляющие силы резания ([3], с. 275, таблица 23).
Мощность резания N, кВт, рассчитывают по [3], с. 271, формула (4.6).
где Pz – осевая составляющая силы резания, Н;
v – скорость резания, м/мин.
Число оборотов станка n , об/мин рассчитывается по формуле:
где v – скорость резания, м/мин;
D – наибольший диаметр обрабатываемой поверхности, мм.
Произведем расчет режимов резания для токарной операции 040.
Переход 1.
Точить поверхность.
Выбираем токарный резец : державка SDJCR 2525M-11, пластина DCET 11T3005R-WF
Снимаемый припуск – 0,1 мм.
Принимаем глубину резания t = 0,1 мм.
Принимаем по [3], с. 269, таблица 17, Cv = 280, x = 0,15, y = 0,45, m = 0,2.
Принимаем по [3], с. 266, таблица 11, Т = 60 мин; S = 0,1 мм/об.
Принимаем по [3], с. 262-263, таблицы 3, 5, 6, Кmv = 0,7, Кпv = 0,8, Киv = 1,4
Подставляя полученные значения в формулы (10.1), (10.2), получим:
,
Скорость резания:
Рассчитываем по формуле (10.6) число оборотов станка.
Принимаем 170 об/мин, тогда скорость резания будет:
Переход 2
Точить поверхность.
Выбираем токарный резец : державка SDJCR 2525M-11, пластина 11T3005R-WF.
Снимаемый припуск – 0,1 мм.
Принимаем глубину резания t = 0,1 мм.
Принимаем по [3], с. 269, таблица 17, Cv = 280, x = 0,15, y = 0,45, m = 0,2.
Принимаем по [3], с. 266, таблица 11, Т = 60 мин; S = 0,1 мм/об.
Принимаем по [3], с. 262-263, таблицы 3, 5, 6, Кmv = 0,7, Кпv = 0,8, Киv = 1,4
Подставляя полученные значения в формулы (10.1), (10.2), получим:
,
Скорость резания:
Рассчитываем по формуле (10.6) число оборотов станка.
Принимаем 210 об/мин
Переход 3
Прорезать канавку.
Выбираем токарный резец : инструмент HELIIL 40C-612 , пластина GRIP 635-080Y.
Снимаемый припуск – 2 мм.
Принимаем глубину резания t = 2 мм.
Принимаем по [3], с. 269, таблица 17, Cv = 280, x = 0,15, y = 0,45, m = 0,2.
Принимаем по [3], с. 266, таблица 11, Т = 60 мин; S = 0,18 мм/об.
Принимаем по [3], с. 262-263, таблицы 3, 5, 6, Кmv = 0,7, Кпv = 0,8, Киv = 1,4
Подставляя полученные значения в формулы (10.1), (10.2), получим:
,
Скорость резания:
Рассчитываем по формуле (10.6) число оборотов станка.
10.2 Сверление
При сверлении глубина t, мм:
При сверлении отверстий без ограничивающих факторов выбирают максимально допустимую по прочности сверла подачу. Принимаем:
Скорость резания при сверлении рассчитывается по формуле:
где Т – период стойкости инструмента, мин;
t – глубина резания, мм;
S – подача, мм/мин;
Кv – поправочный коэффициент.
Значения Сv и показателей степени (m, q, y) берутся из [3], с. 382, таблица 38. Принимаем: Сv = 7, m = 0,2, y = 0,7, q = 0,4
где Кmv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала ([3], с. 261-263, таблицы 1-4);
Кnv – коэффициент, отражающий качество поверхности заготовки ([3], с. 263, таблица 5);
Кiv – коэффициент, учитывающий глубину сверления, ([3], с. 385, таблица 41).
Рассчитаем скорость резания:
Крутящий момент рассчитывается по следующей формуле:
где
значения Сm
, Сp
и показателей степени (m,
q,
y)
берутся из [3], с. 386, таблица 42. Принимаем:
Сv
= 7,
,
m
= 0,2, y
= 0,7, q
= 0,4
Осевая сила:
Определим частоту вращения инструмента:
Определим мощность резания:
