Расчет режимов резания
Режимы резания определяются глубиной резания t, мм; подачей на оборот So, мм/об и скоростью резания V, м/мин.
Режимы резания оказывают влияние на точность и качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки.
В курсовом проекте необходимо рассчитать для одной из операций:
- глубину, подачу и скорость резания по формулам теории резания;
- суммарную силу резания и эффективную мощность электродвигателя главного привода станка.
На все остальные операции техпроцесса режимы резания назначают по нормативам предприятий или справочникам [16, 21, 27].
Исходными данными при выборе режимов резания являются:
1) сведения о заготовке (вид заготовки, материал и его характеристика, величина припусков, состояние поверхностного слоя);
2) данные об обрабатываемой детали (форма, размеры, допуски на обработку, требования к состоянию поверхностного слоя, к шероховатости);
3) данные о режущем инструменте (типоразмер, материал режущей части, геометрические параметры);
4) паспортные данные станков (техническая характеристика).
Таким образом, режим резания устанавливают исходя из особенностей обрабатываемой детали, характеристики режущего инструмента и станка.
В первую очередь устанавливают глубину резания t. При однопроходной обработке на настроенном станке глубина резания равна припуску. При многопроходной глубина резания на первом рабочем ходе берется максимальная, на последующем – уменьшается с целью достижения заданной точности. Обычно на черновом этапе удаляется до 70 % припуска, а на чистовые этапы оставляют не более 30 %.
Подача So назначается максимально допустимой [26]. При черновой обработке ее величина ограничивается жесткостью и способом крепления обрабатываемой детали, прочностью и жесткостью инструмента, прочностью механизма подачи станка.
При чистовой обработке S определяется заданной точностью и шероховатостью обработки; величину ее выбирают по нормативам либо рассчитывают исходя из заданной точности.
Найденное значение подачи корректируют по паспорту станка.
Скорость резания рассчитывают по формулам теории резания (расчетно-аналитический метод) [26] или устанавливают по нормативам (табличным методом), исходя из условий выполнения обработки. При определении скорости резания ориентируются на среднюю экономическую стойкость инструмента [26, 27].
По скорости резания определяют частоту вращения шпинделя или число двойных ходов (стола или ползуна). Эти величины согласовывают и корректируют с учетом паспорта станка.
После назначения режимов резания подсчитывают суммарную силу резания и по ней эффективную мощность. Последнюю сравнивают с мощностью станка и окончательно корректируют режимы резания.
Назначение режимов для многоинструментной обработки имеет особенности [4].
Для многоинструментной обработки при назначении режимов резания в зависимости от метода обработки необходимо согласовать работу режущих инструментов, участвующих в выполнении данной технологической операции.
При многоинструментной обработке на одношпиндельных или многошпиндельных станках (полуавтоматах) режимы резания назначаются следующим образом. Для каждого инструмента устанавливают глубину резания и подачу также, как и для одноинструментной обработки.
Для блока режущих инструментов определяют наименьшую лимитирующую подачу в соответствии с паспортными данными станка. Далее определяют инструмент, при отдельной работе которого потребовалась бы наименьшая скорость резания. Этот инструмент называется лимитирующим по скорости резания.
Вначале выделяют из комплекта несколько инструментов, которые могут быть лимитирующими. Для каждого из этих инструментов определяют коэффициент l времени резания: 
, где l – путь резания данного инструмента; lр.х – путь рабочего хода инструментального блока.
Стойкость каждого выделенного инструмента рассчитывают по формуле Т = Тм × l, где Тм – условно-экономическая стойкость лимитирующих инструментов данной наладки, учитывающая число инструментов в наладке, их типы и размеры, равномерность их загрузки и др. факторы. Значение Тм определяется по нормативным данным.
Для выделенных инструментов, которые могли бы быть лимитирующими с помощью нормативных данных определяют по стойкости скорость резания (так же как для одноинструментной обработки). Наименьшая скорость резания будет у лимитирующего инструмента.
При обработке деталей на агрегатных станках расчет режимов резания должен соответствовать технологическим параметрам силовых головок (наибольшему усилию подачи, эффективной мощности и др.) и обеспечивать работу режущих инструментов с заданной стойкостью. Стойкость режущих инструментов принимают примерно равной времени одной рабочей смены. Поэтому рекомендуемые для механической обработки деталей на универсальном оборудовании скорости резания должны быть снижены на 10-30 %. При тяжелых условиях резания и малой жесткости системы СПИД можно допустить и большее снижение скорости резания.
Все расчетные, справочные и нормативные параметры режимов резания по всем операциям рекомендуется записать в виде таблицы 3.27 и использовать в последующих расчетах технических норм времени. Кроме этого результаты расчета режимов резания заносят также в операционные карты (ОК).
Таблица 3.27
Сводная таблица по режимам резания