Расчет элементов режима резания

1. Расчет глубины резания

Глубина резания определяется по формуле

, (1)

где D – диаметр заготовки, мм;

d – диаметр детали, мм.

Обработка ведется за один проход.

2. Определение максимально допустимой технологической подачи

В расчетах технологической подачи используется формула для определения главной составляющей силы резания:

(2)

Эту формулу можно представить как

из которой определяется параметр М

(3)

Здесь t – глубина резания, определенная по формуле (1), мм,

– коэффициент,

– показатель степени

– поправочный коэффициент, представляющий собой произведение ряда коэффициентов.

(4)

Величины выбираются по [1] табл. 22.

Расчет коэффициента производится по [1] (табл. 9). Численные значения коэффициентов , учитывающих влияние геометрических параметров режущей части инструмента на силы резания, приведены в [1] (табл. 23).

Подачу определяют исходя из различных ограничивающих факторов.

2.1 Подача, определяемая требуемой шероховатостью обработанной поверхности

, (5)

.

где r – радиус при вершине резца, мм;

R_Z – максимальная высота микронеровностей, мкм;

K_S – коэффициент равный 2,5 для чистовой обработки;

K_S = 2,8 – для получистовой обработки;

K_S = 2,8 ÷ 3,3 – для черновой обработки.

2.2 Подача, определяемая требуемой точностью обработки детали:

, (6)

где δ – допуск на обработанную поверхность в соответствии с заданным квалитетом точности, мм;

Е – модуль упругости материала детали, МПа

(для стали Е = 2,1·10⁵ МПа, для чугуна Е = 1,45·10⁵ МПа)

I – момент инерции сечения детали, равный

,

d – диаметр обработанной поверхности, мм;

L – длина детали, мм;

K – коэффициент, учитывающий способ закрепления детали при обработке:

К = 3 – при закреплении в патроне,

К = 50 – при закреплении в центрах,

К = 110 – при закреплении в патроне и заднем центре;

– показатель степени в формуле главной составляющей силы резания, [1], (табл. 22);

М – параметр, определяемый по формуле (3).

2.3 Подача, определяемая прочностью державки резца

, (7)

где – допускаемое напряжение на изгиб материала державки, принимается для стали 45 МПа;

B, H – ширина и высота державки резца, мм;

l – вылет резца из резцедержателя, принимается l = (1…1,5) H, мм;

2.4 Подача, определяемая жесткостью державки резца

, (8)

где Е – модуль упругости материала державки резца, для стали

Е = 2,1·10⁵ МПа;

B, H – ширина и высота державки резца, мм;

[ ] – допускаемая стрела прогиба державки резца, мм, принимаемая f = 0,1 мм при черновой обработке, f = 0,03 – 0,05 мм при получистовой и чистовой обработке;

l – вылет резца из резцедержателя, мм.

2.5 Подача, определяемая прочностью пластинки твердого сплава

(9)

где t – глубина резания, мм;

С – толщина пластинки твердого сплава, мм;

 – главный угол в плане, град.

2.6 Подача, определяемая прочностью механизма подач станка

, (10)

где [P] – максимальное допускаемое усилие подачи, Н, выбирается по паспортным данным станка или [3] (приложение 1). Допускаемое усилие подачи для токарных станков средних размеров составляет 2500 – 6000 Н.

2.7 Максимальная технологическая подача

Из 6 значений подачи, определенных по формулам (5, 6, 7, 8, 9, 10), максимальная технологическая подача будет равна минимальному значению. Полученное значение подачи корректируется по имеющейся величине на выбранном станке S_ф. Если регулирование подачи осуществляется бесступенчато, то S_ф = S, т.е. фактическая подача равна расчетной, если регулирование ступенчатое, то величина S_ф выбирается по паспортным данным станка [3] (приложение 1).