Приступая к расчету режимов резания, надо определить расчетные размеры обрабатываемых поверхностей деталей, необходимые для расчета скорости резания, и время на обработку.
Режим резания материала включает в себя следующие основные элементы: глубина резания t, мм; подача S, мм на оборот; скорость резания V, м/мин или частота вращения шпинделя. Исходными данными для выбора режима резания являются:
- данные об обрабатываемой детали (рабочий чертеж и технические условия): род материала и его характеристика (марка, состояние, механические свойства); форма, размеры и допуски на обработку; допускаемые отклонения от геометрической формы (овальность, конусность, огранка); допускаемые погрешности взаимной координации отдельных поверхностей и т.д.); требуемая шероховатость поверхности; требования к состоянию поверхностного слоя;
- сведения о заготовке (чертеж и технические условия): род заготовки; величина и характер распределения припусков; состояние поверхностного слоя;
- паспорта станков.
|
|
От принятых режимов резания в значительной мере зависит производительность и себестоимость обработки, т.к. непосредственные затраты времени на обработку, расходы на инструмент определяются элементами режимов резания. В то же время определение режимов резания нельзя рассматривать вне связи с такими факторами, как режущий инструмент: его материал, конструкция и геометрия.
Зависимость времени, потребного для машинной обработки какой-либо поверхности от режимов резания, можно выразить в следующем виде:
(4.12)
где L – расчетная длина обработки, т.е. длина прохода инструмента в направлении подачи, мм;
Sм – минутная подача инструмента или детали, мм/мин;
i – количество проходов;
h – припуск на обработку, мм;
n – число оборотов шпинделя, об/мин;
S – подача инструмента или детали на оборот, мм;
t – глубина резания, мм.
Заменим в формуле n выражением из зависимости, т.е.
тогда получим, что
(4.13)
Рассматривая эту зависимость, видим, что при определенных заданных значениях D, L, h наименьшее время на обработку, а соответственно и наибольшая производительность при прочих равных условиях, будет при максимальном значении произведения
П = V· t ·S,
представляющего собой объем материала, снятого в i минуту.
Таким образом, производительность при обработке деталей растет с увеличением скорости резания, глубины резания и подачи. Выбор величин элементов режимов резания осуществляется в следующем порядке:
1 Выбирается глубина резания в зависимости от припусков на обработку и числа проходов. В этом случае необходимо стремиться к уменьшению числа проходов. Для черновой обработки обычно берется 1-2 прохода, для чистовой – в зависимости от точности обработки класса шероховатости и состояния поверхностного слоя детали.
|
|
2 Определяется подача в зависимости от:
- вида детали и характеристики ее обрабатываемых поверхностей (жесткости, прочности и виброустойчивости, состояния поверхностного слоя, микрогеометрии поверхности);
- режущего инструмента (прочности, жесткости, износостойкости);
- характеристики станка (прочности механизмов подач, скоростей, жесткости, виброустойчивости, кинематики).
Принимают наибольшую подачу, допускаемую вышеуказанными ограничивающими факторами, и выбирают ближайшую к расчетной по паспорту станка.
3 Определяется скорость резания и число оборотов шпинделя в зависимости от ранее выбранных факторов по форме
(4.14)
где Vт – скорость резания при выбранном периоде стойкости
режущего инструмента, об/мин;
t – глубина резания, мм;
S – подача, мм/об;
xv, yv – показатели степени при глубине и подаче.
После определения расчетной скорости резания определяют число оборотов
(4.15)
Определив расчетное число оборотов, принимают действительное число оборотов по паспорту станка, ближайшее к расчетному. При отсутствии паспортных данных станка числа оборотов определяются по известным формулам через знаменатель прогрессии коробки скоростей станка.