2. Расчет режимов резания при работе на токарных станках

2.1 Общие положения

К элементам процесса резания в основное (технологическое) время входят скорость резания, подача и глубина резания.

Скорость резания – это скорость перемещения обрабатываемой поверхности заготовки относительно режущего инструмента. При токарной обработке главное движение является вращательным (точение), то скорость резания вычисляется по формуле:

V=

где D – диаметр заготовки, мм

n – частота вращения шпинделя, об/мин

Подачей называют путь инструмента относительно заготовки при поступательном движении подач, измеряют в мм/об или мм/мин., обозначают буквой S.

Глубина резания – это толщина слоя заготовки снимаемого за один рабочий ход, измеряют в мм. При точении цилиндрической заготовки глубину резания вычисляют по формуле:

t = мм,

где D - диаметр обрабатываемой поверхности (заготовки)

d - диаметр обработанной поверхности.

2.2 Порядок назначения элементов резания

2.2.1. Определить величину припуска на обработку и определить размер заготовки в зависимости от размера обрабатываемой поверхности (табл. 1 и 8) по формуле:

D = d + 2z ,

где D и d – диаметры заготовки и детали, соответственно, мм

Z – величина припуска в мм.

2.2.2. Выбрать тип, материал и геометрические характеристики режущих инструментов с учетом используемого материала для детали (табл. 2).

2.2.3. Задаться периодом стойкости режущего инструмента (табл. 3)

2.2.4. Выбрать глубину резания (при отсутствии дополнительных ограничений, глубина резания t принимается равной припуску).

2.2.5. Исходя из параметров детали, условий обработки, материала инструмента и т. д. выбрать подачу S (табл.4).

2.2.6. Уточнить величину подачи по паспорту станка, приняв окончательно ближайшее к расчетным значение (табл.6),

2.2.7. Рассчитать скорость резания для точения по формуле:

V = (м/мин)

Значения коэффициентов Х_v, Y_v, m выбрать по таблице 5.

2.2.8. Рассчитать частоту вращения шпинделя по формуле:

N =

где V – скорость резания в м/мин

Д – диаметр заготовки при точении

2.2.9. Уточнить полученную по п. 2.2.8 величину частоты вращения станка по паспорту станка, приняв ближайшее к ней значение n_ст (табл.6)

2.2.10. Определить фактическую скорость резания по формуле:

V_ф =

2.2.11. Рассчитать тангенциальную составляющую усилия резания по формуле для точения (табл. 7)

Р_z = C_p  t^Хp  S^Yp  V^Пр (Н - ньютон)

2.2.12. Рассчитать мощность станка по формуле:

N =

где  - коэффициент полезного действия передач станка, равный 0,7…0,9

По табл.6 определить мощность станка по паспорту станка

2.2.13 При расчете мощности должно выполняться условие (табл. 6)

N  N станка

Невыполнение этого условия требует снижения режимов резания (в первую очередь скорости резания).

Таблица 1 Рекомендуемые значения припусков при точении

Обрабатываемая поверхность	Обрабатываемый размер, мм	Припуск на сторону Z, мм
Цилиндрическая Цилиндрическая Торцевая	10…50 более 50	1,0 1,5 1,5

Таблица 2 Материал и геометрия проходных резцов

№ п/п	Материал			1			r
	детали	резца
1	Латунь Л62	Р18	90	10…45	5…15	8...12	0,5…2
2	Сталь10	Т15К6	90	15…45	- 5	5…12	0,5…2

Таблица 3 Рекомендуемые периоды стойкости резцов (мин)

№ п/п	Обрабатываемый материал	Тип инструмента	Марка инструмента материала	Тип, размер мм	Стойкость Т, мм
1. 2.	Латунь Л62 Сталь 10	Резцы Резцы	Р18 Т15К6	Проходн. Подрезн.	30…60 60…80

Таблица 4 Рекомендуемые подачи при точении

№№ п/п	Обрабатываемый материал	Шерохова- тость поверхности	Радиус при вершине резца, мм
			0,5	1,0	2,0
			Подача, S мм/об
1. 2. 3. 4. 5. 6.	Сталь 10 Латунь Л 62 Сталь 10 Латунь Л 62 Сталь 10 Латунь Л 62	10 10 5 5 2,5 2,5	0,30…0,50 0,25…0,40 0,18…0,25 0,15…0,25 0,10…0,11 0,10…0,15	0,45…0,60 0,40…0,05 0,25…0,30 0,25…0,40 0,11…0,16 0,15…0,20		0,55…0,70 0,50…0,60 0,30…0,40 0,40…0,60 0,15…0,25 0,20…0,35

Таблица 5 Коэффициенты для расчёта скорости резания при точении

№ п/п	Материал резца детали	Подача, S. об/мин	Сv	xv	Уv	m
1. Р18 Латунь Л62		0,2	270	0,12	0,25	0,23
2. Р18 Латунь Л62		>0,2	182	0,12	0,50	0,23
3. Т15К6 Сталь 10		0,3	420	0,15	0,20	0,20
4. Т15К6 Сталь 10		<0,7	350	0,15	0,35	0,20

Таблица 6 Основные паспортные данные токарного станка

№ п/п	Параметр	Величина
1.	Частота вращения шпинделя, nст, мин-1	100; 160; 250; 315; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000
2.	Продольная подача суппорта, Scm, мм/об	0.025; 0.03; 0.04; 0,05; 0,063; 0,08; 0,10; 0,125; 0,2; 0,25; 0,315; 0,40; 0,50; 0.63; 0,8: 1,0
3.	Мощность эл. двигателя Ncm, кВт		10

Таблица 7 Коэффициент для расчёта силы резания (Н) при точении

№ п/п	Материал		Cp	Xp	Yp	np
	резца	детали
1.	Р18	Латунь Л62	589,5	1,0	0,66	0
2.	Т15К6	Сталь 10	2943	1,0	0,75	-0,15

Таблица 8 Индивидуальные задания

№ варианта	Марка материала детали	Размер  d	№ варианта	Марка материала детали	Размер  d
1	Сталь 10	Для четных номеров d = 120 мм Для нечетных номеров d = 80 мм	16	Латунь Л62	Для четных номеров d = 120 мм Для нечетных номеров d = 80 мм
2	Сталь 10		17	Латунь Л62
3	Сталь 10		18	Латунь Л62
4	Латунь Л62		19	Сталь 10
5	Латунь Л62		20	Сталь 10
6	Латунь Л62		21	Сталь 10
7	Латунь Л62		22	Сталь 10
8	Сталь 10		23	Латунь Л62
9	Сталь 10		24	Латунь Л62
10	Сталь 10		25	Латунь Л62
11	Сталь 10		26	Латунь Л62
12	Латунь Л62		27	Сталь 10
13	Латунь Л62		28	Сталь 10
14	Латунь Л62		28	Сталь 10
15	Латунь Л62		30	Сталь 10