НАЗНАЧЕНИЕ И РАСЧЁТ РЕЖИМОВ РЕЗАНИЯ
7.1. Последовательность расчёта режимов резания
К элементам режимов резания относятся три основные величины:
При назначении режимов резания обычно учитывают:
Элементы режимов резания принято назначать в следующей последовательности:
где Cv — коэффициент; Т — период стойкости инструмента; пг, х, у — показатели степени; Кпи — коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки (табл. 7.1); КHv — коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала (табл. 7.2); Kuv — коэффициент, учитывающий качество материала инструмента (табл. 7.3).
4. По расчётным значениям скорости резания определяют необходимую частоту оборотов шпинделя станка, мин-1:
или число двойных ходов инструмента (или заготовки) в минуту:
где d и / — диаметр обрабатываемой поверхности и длина хода инструмента (заготовки), мм.
5. Расчётные значения частоты вращения сравнивают с имеющимися на станке и принимают ближайшее меньшее значение.
6. С учётом скорректированной частоты вращения шпинделя окончательно устанавливают действительную скорость резания:
В таблицах 7.1-7.3 приведены значения коэффициентов, участвующих в формуле (7.1): в таблице 7.1 — поправочный коэффициент, учитывающий влияние состояния поверхности заготовки (с дефектным слоем или без него); в таблице 7.2 — поправочный коэффициент, учитывающий влияние физикомеханических свойств обрабатываемого материала (временное сопротивление, твёрдость); в таблице 7.3 — поправочный коэффициент, учитывающий влияние инструментального материала.
Таблица 7.1
Поправочный коэффициент КП1., учитывающий влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания
Состояние поверхности | ||||
без корки | с коркой | |||
Прокат | Поковка | Сталь и чугунные отливки при корке | ||
нормальной | сильно загрязнённой | |||
1,0 | 0,9 | 0,8 | 0,8-0,85 | 0,5-0.6 |
В таблице 7.2 <та и НВ — фактические параметры, характеризующие обрабатываемый материал, для которого рассчитывается скорость резания. Коэффициент К, и показатель степени nv принимают значения в зависимости от метода и условий обработки и приведены ниже.
Таблица 7.2
Поправочный коэффициент КЖ11, учитывающий влияние физико-механических свойств обрабатываемого материала на скорость резания
Обрабатываемый материал | Расчётная формула |
Сталь | |
Серый чугун | |
Ковкий чугун |
Таблица 7.3
Поправочный коэффициент Кш,, учитывающий влияние инструментального материала на скорость резания
Обрабатываемый материал | Значения коэффициента в зависимости от марки инструментального материала | |||
1 | 2 | |||
Сталь конструкционная | T5KI2B | T5KI0 | Т14К8 | Т15К6 |
0,35 | 0.65 | 0.8 | 1,0 | |
Сталь закалённая НКС 35-50 | TI5K6 | Т30К4 | ВК6 | ВК8 |
1,0 | 1.25 | 0,85 | 0.83 | |
Сталь закалённая HRC 51-62 | ВК4 | ВК6 | ВК8 | - |
1,0 | 0,92 | 0,74 | ||
Коррозионностойкие и жаропрочные стали | ВК8 | T5KI0 | Т15 К6 | PI8 |
1,0 | 1,4 | 0,3 |
1 | 2 | |||
Серый и ковкий чугун | В КЗ | ВК4 | ВК6 | ВК8 |
1,15 | и | 1,0 | 0,83 | |
Сталь, чугун, медные и алюминиевые сплавы | Р6М5 | 9ХС | ХВГ | У12А |
1.0 | 0.6 | 0,6 | 0,5 |
Назначение режимов резания основывается на определении глубины, подачи и скорости резания, при которых будет обеспечена наиболее экономичная и производительная обработка поверхности (при условии выполнения заданных технических требований) по точности и шероховатости обработанной поверхности.
Вначале выбирается глубина резания, затем максимально допустимая подача, а потом определяется скорость резания. Такой порядок выбора элементов режима резания определяется тем, что на количество выделяемого при резании тепла, а следовательно, на износ и стойкость резца глубина резания влияет в наименьшей, а подача и особенно скорость резания — в наибольшей степени.
Элементы режима резания должны выбираться так, чтобы режущие свойства инструмента и возможности металлорежущего станка (его мощность и другие динамические и кинематические характеристики) были использованы в достаточной степени. Поэтому для выбора оптимальных режимов резания необходимо знать не только материал обрабатываемой заготовки, но и материал и геометрические параметры резца, допустимую величину его износа, а также характеристики станка, намеченного для выполнения обработки.
Глубина резания в основном определяется припуском на обработку, который по возможности стремятся удалить за один проход.
Величина подачи определяется требуемым классом чистоты обработки. Величина подачи должна быть больше допустимой этим условием, а также жесткостью обрабатываемой заготовки, жесткостью и прочностью резца и прочностью механизмов станка. Определив силы резания, возникающие при выбранных глубинах резания и подачи, можно путем расчета проверить (на основе зависимостей, известных из сопротивления материалов) соответствие выбранного сечения стружки прочности и жесткости детали, резца и прочности механизма подачи станка.
Практически обычно такие расчеты производить приходится не часто, так как в соответствующих нормативах по выбору режимов резания даны значения подач в соответствии с размерами резцов и характеристик металлорежущих станков.
Скорость резания выбирается в соответствии с определенными значениями глубины резания, подачи и стойкости режущего инструмента, геометрических параметров режущей части. Скорость резания назначается по соответствующим нормативам режимов резания или подсчитывается по эмпирическим формулам.
После выбора всех трех элементов режима резания проверяется их соответствие мощности станка по формуле
N ст = (Pz * v)/(60*102*η) квт,
где Рz — сила резания в н (кГ);
v— скорость резания в м/мин;
η — коэффициент полезного действия станка.
Обычно в нормативах по режимам резания имеются готовые таблицы для определения мощности резания (без учета к. п. д. станка) при определенных значениях выбранного режима резания.
Дата: 2019-04-23, просмотров: 224.