3.2. Назначение глубины резания

Глубина резания t определяется видом обработки, так при сверлении глубина резания равна радиусу сверла. При фрезеровании глубина резания определяется типом инструмента, технологическими возможностями станка и другими факторами.

Рассмотрим принцип выбора глубины резания при точении на токарных станках как наиболее распространенный в машиностроении метод обработки. При однократном черновом точении и отсутствии ограничений по мощности станка глубина резания принимается равной припуску на обработку z_imin, но следует учитывать, что большие глубины резания вызывают вибрации при точении, появление которых недопустимо. Отсюда следует, что при выборе глубины резания необходимо учитывать жесткость технологической системы станок – приспособление – инструмент – заготовка.

При обработке на станках с ЧПУ заготовок из сортового проката слой металла с наружной поверхности снимается за несколько проходов, причем на каждом последующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем. При параметре шероховатости Ra = 3,2 мкм глубину резания принимают: t = 0,5 – 2,0 мм; на окончательном чистовом проходе с шероховатостью Ra = 0,8 – 1,25 мкм рекомендуется глубина t = 0,1 – 0,4 мм.

3.3. Выбор подачи

При черновом точении подача S назначается максимально допустимой при ограничивающих факторах мощности станка, прочности державки и режущей пластины [4, табл. 11, 12, 13]. При окончательном чистовом проходе подачу выбирают в зависимости от требуемой величины шероховатости и радиуса при вершине резца [4, табл. 14] .

При прорезании пазов и отрезке заготовки величина поперечной подачи зависит от свойств материала заготовки и диаметра обработки [4, табл. 15] .

3.4. Расчет скорости резания

При проектировании технологических операций должна быть, наряду с технической, решена экономическая задача – обеспечение наименьшей себестоимости обработанной детали и наибольшей производительности. Одним из важнейших факторов, обеспечивающих решение этой задачи, является скорость резания. При наружном продольном и поперечном точении, растачивании, скорость резания определяется по эмпирической формуле

v = C_v^.K_v /( T^m t^x S^y), м/мин. (3.1)

Здесь C_v, K_v, m, x, y – эмпирические коэффициенты, учитывающие свойства обрабатываемого материала, состояние поверхности заготовки и другие факторы (определяются по [4, табл. 1 – 4, 5, 6, 17].

Из анализа формулы (3.1) следует, что при заданных значениях глубины резания и подачи можно получить множество значений скоростей резания, изменяя стойкость Т инструмента. Этот факт иллюстрирует рис. 3.2, где представлена зависимость себестоимости обработки от скорости резания.

Рис. 3.2. Влияние скорости резания v на составляющие себестоимости обработки Q: 1 – стоимость машинного времени обработки; 2 – затраты на инструмент, его замену и наладку; 3 – непроизводительные затраты, учитывающие постоянную долю себестоимости; 4 – суммарная себестоимость

Суммарная кривая 4 имеет минимум, определяющий наименьшую себестоимость. При малых скоростях резания велика составляющая стоимости машинного времени обработки (кривая 1.) Кроме этого на инструменте из твердого сплава образуется нарост, который ухудшает условия резания.

При скоростях резания, больше оптимальных, снижается стойкость инструмента Т, увеличиваются затраты времени на замену и наладку инструмента (кривая 2). Исходя из опыта обработки точением сталей и чугунов, стойкость задается в диапазоне 80 – 120 мин.