5. Назначение режимов резания
После предварительного выбора оборудования, режущего и измерительного инструмента переходят к назначению режимов резания.
Назначение рационального режима резания состоит в выборе наиболее выгодного сочетания скорости резания и подачи, которые в конкретных условиях обеспечивают требуемое качество поверхностного слоя детали, целесообразное использование режущих свойств инструмента, кинематических возможностей оборудования, наименьшую себестоимость операции.
Исходными данными для выбора режима резания являются сведения об обрабатываемой детали (материал, твердость, требуемая точность обработки, шероховатость поверхности), используемом оборудовании и режущем инструменте.
Глубина резания и число проходов. Глубина резания оказывает относительно небольшое влияние на стойкость инструмента и скорость резания. Поэтому при черновой обработке следует назначать возможно большую глубину резания, снимая припуск за один рабочий ход. При работе на маломощных станках количество рабочих ходов, как правило, больше одного.
При чистовой обработке также желательно снимать припуск за один проход, если это позволяет требуемая точность обработки (жесткость системы СПИД).
Подача назначается с учетом следующих факторов: шероховатости обработанной поверхности; жесткости и виброустойчивости системы СПИД; прочности и геометрии режущей кромки инструмента; технических характеристик используемого оборудования.
Для сокращения времени обработки следует на черновых операциях назначать возможно большую подачу, допускаемую прочностью инструмента и механизма подачи станка и технологическими условиями обработки (точность, шероховатость поверхности).
Величина подачи выбирается по нормативам режимов резания или рассчитывается по эмпирическим зависимостям, которые приводятся в нормативах
или справочниках по техническому нормированию [39,40,42 и др]. Найденная величина подачи корректируется по паспорту станка и принимается ближайшая меньшая из имеющихся на станке.
Скорость резания определяется в зависимости от глубины резания и подачи, а также от материала и твердости обрабатываемой детали, материала и задаваемой стойкости режущего инструмента. Скорость резания рекомендуется выбирать по нормативам или рассчитывать по эмпирическим зависимостям [37,38,42].
Частота вращения шпинделя станка определяется по скорости резания и диаметру обрабатываемой детали (для токарных операций) или диаметру режущей части инструмента (сверла, развертки и др.). Расчетное значение числа оборотов корректируется по паспортным данным станка - берутся ближайшие наименьшие. Затем по принятым оборотам определяют действительную скорость резания.
Если в паспорте станка указываются только минимальные и максимальные значения оборотов шпинделя и подач, то зная число ступеней, находят нужный интервал оборотов и подач по коэффициентам геометрических прогрессий:
где
—
коэффициенты
геометрических прогрессий соответственно
ряда
чисел оборотов и подач;
z – число ступеней оборотов шпинделя;
к – число ступеней подач;
,
S
min
– соответственно максимальная и
минимальная подача;
n
n
– соответственно максимальная и
минимальная частота вращения
шпинделя.
Тогда
,
,
.
Обоснование выбранного оборудования. Кроме всех ранее названных характеристик оборудования выбор металлорежущего станка обосновывается по его мощности. На основании расчета потребной мощности на резание должно быть выдержано условие:
,
(13)
где
– мощность, потребная на резание;
- эффективная
мощность электродвигателя станка.
Мощность, потребляемая на процесс резания с учетом потерь в передачах
станка, рассчитывается по формуле
кВт,
(14)
где Р z – тангенциальная составляющая силы резания, Н;
V – окружная скорость резания, м/мин;
– коэффициент
полезного действия станка (принимается
равным 0,85).
Если выбранный режим не удовлетворяет условию (13), то снижают скорость резания до величины, допускаемой мощностью станка.
В курсовом проекте студент должен для 2-3 переходов разнохарактерных станочных операций определить режимы резания аналитически по эмпирическим зависимостям, а для остальных - назначить по нормативам.