Производительность и выбор режима резания
Точность и качество обработанной поверхности.
Надежность машин во многом зависит от точности обработки деталей, качества обработанной поверхности и точности сборки.
Точность обработки зависит от точности размеров, формы и расположения поверхностей.
Точность размеров, расположения и формы определяются соответствием обработанных поверхностей, т. е. их значениям, заданным в рабочем чертеже. Предельные отклонения размера, формы и расположения устанавливаются государственными стандартами и указываются на чертежах или в технических требованиях на изготовление детали.
Качество обработанной поверхности и поверхностного слоя, характеризуется геометрическими и физико-механическими показателями.
Геометрическиепоказатели:
- шероховатость или микронеровности поверхности,
- волнистость.
Физико-механическиепоказатели:
- остаточныенапряжения (знак и величина),
- структураматериала,
- наклеп (глубина и степень) и др.
Производительностьобработки «G» определяют числом деталей, изготовляемых в единицу времени:
|
|
(шт/мин),
Тшт - время обработки, складывается из основного (То), подготовительно-заключительного (Тпз), вспомогательного (Тв) и времени на оргтехобслуживание (Тто), т.е.:
Тшт = То + Тпз + Тв + Тто, мин.
Основное (технологическое) время (То) затрачивается непосредственно на процесс изменения формы размеров и шероховатости обрабатываемой поверхности.
Формулы для определения То в зависимости от технологического метода обработки приведены в справочной литературе.
1) Назначают глубину резания
Глубина резания (t).назначается исходя из жесткости технологической системы СПИД (станок - приспособление - инструмент - деталь), величины припуска и стадии обработки, используя справочные данные.
Если весь припуск (h) снимается за один рабочий ход, то глубина резания принимается равной величине припуска, т.е. (t = h). Величина припуска на обработку (h) определяется по разному, исходя из условие и метода обработки, размеров и формы заготовки и детали.
Например, для наружного точения определяется по формуле: h = 0,5 • (Dз + d),
где Dз - диаметр обрабатываемой поверхности заготовки,
d - диаметр обработанной поверхности детали.
Если обработка поверхности разделяется на черновую и чистовую стадии, то сначала необходимо назначить глубину резания на чистовой рабочий ход: t чист = (0,2...0,25) h, а оставшуюся часть припуска оставить на черновой рабочий ход, т.е.: t черн = h - t чист.
Если черновая обработка выполняется в несколько рабочих ходов, то следует назначить величину t чист, а остальную часть припуска (h) разделить на число рабочих ходов (i): t черн = (h - t чист) / i.
|
|
2) Наибольшую допустимую величину подачи (S) выбирают по справочным данным с учетом требований точности и шероховатости поверхности, обработанной в соответствии со стадией обработки (черновая или чистовая), а также мощности станка, режущих свойств материала инструмента, жесткости и точности технологической системы СПИД.
3) Определяют скорость резания (V) по эмпирической зависимости,исходя из выбранных: глубины резания (t), подачи (S) и стойкости режущего инструмента (Т).
Например при точении:
где СV - коэффициент, зависящий от обрабатываемого материала, вид работы, толщины среза и материала лезвия резца;
хv и уv - показатели степени при t и S;
т - показатель степени периода стойкости, зависящий от материала лезвия резца;
СV, m, xv и уv определяются по справочным данным;
Т - средний период стойкости резца, мин;
К V - общий поправочный коэффициент, учитывающий различие конкретных условий резания от экспериментальных, при которых определены табличные значения коэффициента СV.
Коэффициент КV определяется как произведение коэффициентов, учиты- вающих влияние различных факторов обработки поверхности:
КV = К Mv • КПv • КИv • КФv • Кφv • Кφ’v • Кrv,
где КMv, КПv, КИv, КФv, Кφv, Кφ’v и Кrv - коэффициенты, учитывающие, соответственно: физико-механические свойства обрабатываемого материала, состояние поверхности заготовки, марку инструментального материала, форму передней поверхности резца, углы в плане и радиус при вершине резца.
4) По расчетному значению скорости резания (V) определяется требуемая частота вращения шпинделя станка (n шп):
где Dз - диаметр обрабатываемой поверхности заготовки, м.
Расчетное значение частоты вращения (n т) следует откорректировать по паспортным данным станка, приняв для конкретных условий ближайшее меньшее значение (n ст): n ст < n т.
5) Выполняют проверку выбранного режима.
Проверку правильности выбранного режима резания чаще всего выпол- няют по загрузке мощности станка, иногда и по другим критериям.
При необходимости выбор элементов режима резания полностью повторяют!