Выбор режима резания.

После того как определены оптимальная геометрия инструмента и его материал, выбирают режим резания. Величины v, s и t назначают такими, чтобы наиболее полно использовать режущие свойства инструмента и возможности металлорежущего станка.

Для изготовления одной детали на станке требуется определенная затрата времени. Это время называется штучным Т_шт. Оно складывается из суммы отдельных времен (в мин.)

Т_шт = Т_о + Т_в + Т_об + Т_от,                                          (1)

где Т_о - основное технологическое время (машинное время);

Т_в - вспомогательное время (на установку, крепление и съем детали, на управление станком, холостые перемещения режущего инструмента, контроль детали);

Т_об - время на обслуживание рабочего места и станка (смазка станка, уборка стружки и т.п.);

Т_от - время перерыва на отдых и естественные надобности.

Основное технологическое время Т_о - это время, затрачиваемое непосредственно на процесс резания. Основное технологическое время при точении определяется по формуле

Т_о = (L/(S• n)) • i,                                           (2)

где L - расчетная длина обработки (складывается из длины обрабатываемой поверхности, пути врезания и перебега резца); S - подача резца в мм/об ; n -число оборотов шпинделя в минуту; i - число проходов.

Как видно из формулы, увеличение числа оборотов заготовки (или, что тоже самое, скорости резания) приводит к уменьшению машинного времени Т_о.

Однако скорость резания нельзя изменять без учета конкретных условий обработки, т.к. при увеличении скорости резко возрастает интенсивность износа инструмента, т.е. снижается его стойкость - время работы от переточки до переточки. Чем большую скорость резания

допускает инструмент при одной и той же стойкости, тем выше его свойства, тем он более производителен.

Допускаемая скорость резания зависит от следующих факторов: механических свойств обрабатываемого материала режущей части инструмента; стойкости режущего инструмента; подачи и глубины резания; геометрических элементов режущей части резца.

 

Обрабатываемый материал.

Способность материала поддаваться резанию принято называть обрабатываемостью. Основной характеристикой обрабатываемости является скорость резания, с которой можно обрабатывать материал при определенной стойкости инструмента. Испытуемый материал обрабатывают до полного затупления резца при нескольких скоростях резания, и на основе полученных данных находят величину скорости резания, соответствующую определенной условной стойкости инструмента. При точении такая условная стойкость составляет 60 мин., а в качестве показателя обрабатываемости принимается скорость резания V60.

 

Стойкость режущего инструмента,

С повышением скорости резания стойкость инструмента снижается. Эта зависимость согласно экспериментальным данным может быть выражена формулой

V = A / T^m,                                       (3)

где А - постоянная, зависящая от свойств обрабатываемого материала, глубина резания, подачи, материала режущего инструмента, геометрии инструмента; Т - время работы резца до затупления в мин.; m - показатель степени, зависящий от свойств обрабатываемого материала, материала режущей части инструмента и характера обработки.

При обработке сталей резцами из быстрорежущей стали m = 0,125; чугуна - m = 0,1.

Подача и глубина резания.

Увеличение подачи и глубина резания обуславливают увеличение объема снимаемого материала, а следовательно, увеличение силы резания и количества выделяемого тепла.

В общем виде зависимость скорости резания от t и S может быть выражена формулой

V = С / (t^x • S^y )м/мин.                                (4)

где С - коэффициент, зависящий от условий обработки (обрабатываемый материал, материал инструмента и т.д.); t - глубина резания в мм; S - подача в мм/об; х ,у - показатели степеней, величина которых определяется свойствами обрабатываемых материалов, материалом инструмента и условиями обработки.

При точении углеродистой стали резцами из быстрорежущей стали для подачи S ≤ 0,25 мм/об, х = 0,25, у = 0,33, для подачи S > 0.25 мм/об, х = 0,25, у = 0,66.

Из этого видно, что изменение подачи более резко сказывается на изменении скорости резания, чем изменение глубины, т.к. показатель степени при подаче больше, чем при глубине.

Таким образом: вначале задаются глубиной резания, т.к. она меньше всего влияет на стойкость инструмента; далее выбирают подачу, также стараясь принять ее возможно большей. При принятых t и S определяют скорость резания по эмпирической формуле (4).