Определение величины подачи
В общем случае, с целью повышения производительности обработки, величина подачи должна приниматься максимально возможной. Однако ее увеличение ограничивается рядом лимитирующих факторов. Для ознакомления с ними величину подачи следует рассчитывать в следующей последовательности.
Определяется по справочным данным нормативов [2,3] максимальный диапазон рекомендуемых пределов подач Sтабл, используемый в дальнейшем для оценки расчетных величин.
Аналитически определяется подача, допускаемая лимитирующими факторами.
1.1. Подача, допускаемая прочностью механизма подачи станка, мм/об,
(1)
| где | V - скорость резания, м/мин. При предварительных расчетах можно принять значение скорости в диапазоне от 40 до 60 м/мин для инструмента, оснащенного быстрорежущей сталью, и от 70 до 100 м/мин для инструмента, оснащенного твердым сплавом, что примерно соответствует нижнему пределу диапазона скоростей при работе такими инструментами. В дальнейшем это значение будет уточняться;  - наибольшая осевая сила, допускаемая прочностью механизма подач станка, Н;  - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и условия резания в формуле осевой силы резания. Выбирается по справочным таблицам, например, в [2], [4];  - показатели степеней влияния глубины резания, подачи и скорости на осевую составляющую силы резания соответственно, [2], [4];  - общий поправочный коэффициент, являющийся произведением частных коэффициентов. Величины частных поправочных коэффициентов, характеризующие условия обработки, приведены в справочниках, например, в [2]. |
Если в паспортных данных станка (см. табл. 5 приложения) приведено значение только тангенциальной силы Pdop z, допускаемой прочностью станка, то, используя примерную зависимость между этими составляющими, можно принять, что
(2)
1.2. Подача, допускаемая прочностью державки резца, мм/об,
(3)
| где |  - наибольшее значение тангенциальной составляющей силы резания, допускаемое прочностью державки резца, Н: |
H, (4)
| где | B - ширина державки резца, мм; H - высота державки резца, мм; lp- длина вылета резца (расстояние от точки крепления до вершины), мм. При наружном точении можно принять lp = 1,5  H ; [  и] - допускаемое материалом державки напряжение изгиба, мПа. Для конструкционных сталей, обычно применяемых для изготовления державок; [ и ] = 0,3 вр , где вр - предел прочности при растяжении. Для материалов державок вр = (500 - 600) мПа. |
Показатели степеней 
и коэффициенты CPz и KPz имеют тот же смысл, что и для осевой составляющей силы резания, и выбираются по тем же справочникам.
1.3. Подача, допускаемая жесткостью державки резца, мм/об,
(5)
где Pdop3 - наибольшее значение тангенциальной составляющей силы реза-
ния, допускаемое жесткостью державки резца, Н:
(6)
| где | Еp - модуль упругости материала державки резца, мПа. Для применяемых обычно при изготовлении державок резцов сталей Еp = (2,0 - - 2,2) 105 мПа; Jp - момент инерции сечения державки резца, мм4. Для прямоугольного сечения Jp = B H3/12; fp - допускаемая стрела прогиба резца, мм. При черновой обработке можно принять fp = 0,1 мм. |
1.4. Подача, допускаемая прочностью детали, мм/об,
(7)
где Pdop 4 - наибольшее значение тангенциальной составляющей силы ре-
зания, допускаемое прочностью детали, Н :
(8)
| где | L1 - расчетная длина детали; Qн - коэффициент нагружения при расчете на прочность. При обработке детали в патроне Qн = 1, при обработке детали в центрах Qн = 0,25, при поджиме задним центром детали, закрепленной в патроне, Qн = 0,19; W - момент сопротивления сечения детали, мм3. Для сплошного круглого сечения обработанной на предварительном переходе поверхности W =(  ); [ и] -допускаемое материалом детали напряжение изгиба, мПа, Для стальных заготовок [ и] = 0,3 в, (значение в приведено в табл.4 приложения). Для серого чугуна можно принять [ и] = 0,4 ви , где ви - предел прочности при изгибе, мПа. |
1.5. Подача, допускаемая жесткостью детали, мм/об,
(9)
где Pdop 5 - наибольшее значение тангенциальной составляющей силы реза-
ния, допускаемое жесткостью детали, Н:
(10)
| где | Qg - коэффициент нагружения при расчете на жесткость. При обработке короткой детали, закрепленной в патроне, Qg = 3, при обработке детали, закрепленной в центрах, Qg = 48, при поджиме обрабатываемой детали, закрепленной в патроне задним центром, Qg = 110; Еd - модуль упругости материала детали. При расчетах можно принять, что для стали Еd = 2 105 мПа, для чугуна Еd = 9 104 мПа; Jd - момент инерции сечения детали, мм4 . Для круглого сплошного сечения обработанной на предварительном переходе, поверхности Jd = (  ) ; fd - допускаемая стрела прогиба детали, мм. При предварительной токарной обработке fd = 0,2 - 0,4 мм. |
1.6. Подача, допускаемая прочностью твердосплавной пластинки, мм/об
Определяется только для инструментов, оснащенных твердым сплавом, из нормативов, например из [2], с учетом вида обрабатываемого металла, главного угла в плане и радиуса при вершине резца, глубины резания и остаточной толщины пластинки инструментального материала после переточки и формирования положительного переднего угла. Остаточная толщина пластины принимается равной (0,2 H), мм.
Из всех найденных по лимитирующим факторам значений подач необходимо выбрать наименьшую Smin, как удовлетворяющую всем ограничениям. Так как станок обеспечивает дискретный ряд значений подач, то выбранное значение Smin корректируется по паспортным данным станка (табл.5 приложения) и принимается ближайшее меньшее значение подачи в качестве Sф.
Во избежание грубых ошибок при расчетах выбранное значение Sф следует сравнить с найденным до расчетов диапазоном значений подач, рекомендуемым нормативами. Величина Sф не должна значительно (более чем в два раза) отличаться от граничных табличных значений. При незначительном превышении верхней границы диапазона следует выбирать расчетное значение, так как оно точнее учитывает условия обработки. Если расчетное значение по критериям жесткости и прочности детали ниже нижней границы диапазона, то выбирается верхнее табличное значение и делается заключение о необходимости проведения обработки в люнете, исключающем прогиб детали, или о необходимости изменения способа закрепления и поджиме свободного конца детали задним центром (в случае зажима детали только в патроне).