Определение режимов резания при токарной обработке

Исходные данные:

1. Характеристика оборудования (частота вращения шпинделя, величины подач, мощность, жёсткость узлов, предельные размеры обработки);

2. Характеристика режущего инструмента, то есть группа, подгруппа, вид, разновидность, а также материал режущей части и геометрия инструмента;

3. Характеристика материала обрабатываемой заготовки: вид и марка материала, физико-механические свойства, размеры заготовки и детали, точность обработки поверхности, шероховатость.

4. Характеристика данного технологического процесса: тип производства, заданная производительность, маршрут обработки, последовательность выполнения переходов технологических операций.

Последовательность выбора или назначения элементов режима резания выглядит следующим образом: t S T V n.

Глубину резания определяют по формуле

При назначении глубины резания, необходимо обеспечить возможность удаления припуска за один рабочий ход. При этом учитывается ограничение по мощности, а также прочность и жёсткость инструмента и детали.

Если глубина резания меньше припуска, то делают несколько проходов, причём на черновые проходы берут 0,75 – 0,8 величины припуска.

Увеличение глубины резания уменьшает оперативное время, то есть повышает производительность. Как правило, глубина резания при чистовой обработке составляет 0,2 – 1,5 мм.

Назначение подачи. При черновой обработке, величина подачи ограничивается прочностью инструмента, прочностью механизма подачи, а также жёсткостью конструкции обрабатываемой детали и инструмента. При чистовой обработке, величина подачи лимитируется шероховатостью обработанной поверхности. Как правило, подача назначается по нормативам. Приближённо подачу можно назначить в долях глубины резания: S_черн=(0,5¸0,25)t, S_чист=(0,05¸0.1)t.

Выбранная или рассчитанная подача корректируется по паспорту станка, при этом выбирается ближайшее наименьшее.

Стойкость инструмента с учётом конкретных условий обработки и заданной производительности выбирается по нормативам.

Скорость резания можно назначить по нормативам, но может быть рассчитана по формуле:

C_v - коэффициент, характеризующий нормальные принятые условия резания,

t - глубина резания,

S - подача резания,

k_v-обобщенный коэффициент.

HB – твёрдость обрабатываемого материала, n – показатель относительной твёрдости. По рассчитанной скорости определяют частоту оборотов шпинделя. Зная рассчитанную частоту оборотов шпинделя, по паспорту станка выбирают ближайшее наименьшее. Ближайшее наибольшее выбирается в том случае, если оно ненамного превышает расчётную частоту вращения, либо обоснованно расчётами по загрузке данного рабочего места.

По действительной частоте вращения шпинделя определяют действительную скорость резания.

Зная элементы режима резания, можно рассчитать касательную составляющую силы резания P_z: P_z=C_Pz×t^xpz×S^ypz×V^np×k_P

По величине P_z определяют эффективную мощность резания.

По последней с учётом КПД определяют потребляемую мощность привода станка.

Штучное время рассчитывается в последнюю очередь.