2.16 Расчёт режимов резания.

Назначение или расчет режимов резания производится для каждого перехода выполняемой операции в соответствии с видом обработки выполняемой на этих переходах.

К режиму резания относят: глубину резания, подачу, скорость резания и соответствующее ей число оборотов шпинделя станка на котором производится обработка. Для определения режимов резания могут использоваться: Общемашиностроительные нормативы режимов резания для технического нормирования работ на металлорежущих станках. Часть 1. Изд. 2-е, М.: Машиностроение, 1991, 406 с.; Справочник технолога – машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А. М. Дальского, А. Г. Суслова, А. Г. Косиловой, Р. К. Мещерякова – 5-е изд., М.: Машиностроение-1, 2001 г. 944 с.

Обработка точением

Глубина резания t при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности станка и жёсткости системы СПИД принимается равной1-5мм. При получистовом точении после чернового - 0,25…0,69мм в зависимости от обрабатываемого диаметра, при чистовом точении после получистового – 0,16…0,4мм, при тонком точении после чистового – 0,1…0,15мм. При проведении расчетов припусков t принимается равной Z_{i nom.}

Подача s при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности станка, жесткости системы СПИД и прочности инструмента, таблицы11,12, глава4 справочника технолога машиностроителя (СТМ). Подачу при чистовом точении выбирают в зависимости от параметров шероховатости и радиуса при вершине резца, табл.14 СТМ. При отрезании, прорезании пазов и фасонном точении подачи определяют по таблицам 15,16 СТМ.

Скорость резания v при наружном, продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

а при отрезании, прорезании и фасонном точении с поперечной подачей – по формуле

где C_v –эмпирический коэффициент; T – нормативный период стойкости инструмента, мин; K_v – поправочный коэффициент на условия резания; m,x,y – показатели степени.

Среднее значение стойкости Т при одноинструментной обработке 30…60мин. При многоинструментной обработке и многостаночном обслуживании период стойкости следует увеличивать. Ориентировочно можно считать, что период стойкости при многоинструментной обработке

Т_мн=ТК_Ти,

а при многостаночном обслуживании

Т_мс=ТК_Тс,

Где К_Ти – коэффициент изменения периода стойкости при многоинструментной обработке, табл.7 СТМ; К_Тс - коэффициент изменения периода стойкости при многостаночном обслуживании обработке, табл.8 СТМ.

Значения коэффициента С_v и показателей степени m,x,y приведены в табл. 17 СТМ.

K_v=Kм_vK_ИvK_ПvKφ_vKφ_1vKr_v,

Где Kм_v , K_Иv, K_Пv, Kφ_v, Kφ_1v Kr_v, - коэффициенты зависящие от материала заготовки, материала режущей части инструмента, состояния поверхностного слоя заготовки, величины лавного угла в плане, величины вспомогательного угла в плане

и радиуса при вершине резца соответственно, табл. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 18 СТМ.

Режимы резания при тонком точении и растачивании табл. 19 СТМ, при точении закалённой стали табл. 20 СТМ, при точении и растачивании резцами, оснащёнными композитом на основе нитрида бора табл. 21 СТМ. Режимы резания жаропрочных сплавов приведены в табл. 24…33 СТМ. Режимы резания при нарезании резьб определяют по табл. 114…124 СТМ.

Число оборотов шпинделя n определяется из выражения

n=1000v/πd,

где v – скорость резания, м/мин; d – наибольший диаметр обрабатываемой поверхности, мм. Затем из характеристики станка ( для станков со ступенчатым регулированием скорости ) выбирают ближайшее значение числа оборотов и по этому значению пересчитывают скорость резания.

Выбранный режим резания должен соответствовать кинематическим и динамическим возможностям станка. Режимы резания на черновых операциях проверяются по мощности станка.

Строгание и долбление.

Глубину резания при строгании и долблении назначают также, как и при точении. Подачу при строгании и долблении назначают по тем же таблицам, как и при точении. Скорость резания рассчитывают по соответствующим формулам для точения с введением дополнительного коэффициента Ку_v, учитывающего ударную нагрузку.Для продольно-строгальных станков Ку_v=1,0, для поперечно-строгальных Ку_v=0,8, для долбёжных Ку_v=0,6.

Сверление, рассверливание, зенкерование, развёртывание.

Глубина резания. При сверлении t=0,5D, при рассверливании, зенкеровании и развёртывании

t=0,5(D-d),

где t – глубина резания; D – диаметр обработанного отверстия; d – диаметр исходного отверстия.

Подачи при сверлении, зенкеровании и развёртывании приведены в табл.35,36,37 СТМ, соответственно.

Скорость резания при сверлении определяют из формулы

а при рассверливании, зенкеровании, развёртывании из формулы

Значения коэффициентов и показателей степени приведены для сверления в табл. 38, для рассверливания, зенкерования и развёртывания – в табл. 39, а значения периода стойкости Т – в табл.40 СТМ.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания,

K_v=Kм_vK_ИvK_ПvК_lv,

Где К_lv – коэффициент учитывающий глубину сверления, табл. 41 СТМ. Коэффициент K_Пv используется при сверлении и зенкеровании литых или штампованных отверстий, табл. 5 СТМ. Коэффициент Kм_v принимают по табл. 1…4, а коэффициент K_Иv по табл. 6 СТМ.

Режимы резания при сверлении труднообрабатываемых материалов приводятся табл. 43…74 СТМ.

Фрезерование.

Конфигурация обрабатываемой поверхности и вид оборудования определяют тип применяемой фрезы. Размеры фрезы определяются размерами обрабатываемой поверхности и глубиной срезаемого слоя. При торцовом фрезеровании диаметр фрезы D должен быть больше ширины фрезерования B. D= (1,25…1,5)В.

Глубина резания t при черновом фрезеровании и отсутствии ограничений по мощности станка и жёсткости системы СПИД принимается равной 1-5 мм, при чистовом фрезеровании после чернового – 0,25…0,5мм, при тонком фрезеровании после чистового – 0,1…0,15мм.

Подача.

При фрезеровании различают подачу на зуб s_z, подачу на оборот s и минутную s_м, которые находятся в следующем соотношении

s_м = sn = s_zzn,

где n – частота вращения фрезы, об/мин; z – число зубьев фрезы.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является s_z, при чистовом s. Рекомендуемые подачи для различных фрез и различных условиях резания приведены в табл. 75…80 СТМ.

Скорость резания

При фрезеровании скорость резания равна окружной скорости фрезы и определяется из формулы

Значения показателей степени и коэффициента C_v приведены в табл. 81, а периода стойкости Т в табл. 82 СТМ.

K_v=Kм_vK_ИvK_Пv.

Коэффициент K_Пv, зависящий от состояния поверхности заготовки, определяется по табл. 5 СТМ. Коэффициент Kм_v, зависящий от материала заготовки, принимают по табл. 1…4, а коэффициент K_Иv, зависящий от материала инструмента, по табл. 6 СТМ.

Режимы резания при фрезеровании труднообрабатываемых материалов принимаются из таблиц 85…107 СТМ.

Протягивание

Элементами резания при протягивании являются периметр резания – наибольшая суммарная длина лезвий всех одновременно режущих зубьев -  L, где L - периметр резания, мм, подача на зуб - s_z и скорость резания v. Параметры  L и s_z определяются конструктивно, v – по табл. 125,126 СТМ.

Шлифование

Основные параметры резания при шлифовании:

Скорость круга v_кр, скорость вращательного или поступательного движения заготовки v_з м/мин; поперечная подача sп, мм/об или мм/дв.ход.. глубина шлифования t, мм, равная суммарной поперечной подаче s_п.

Параметры резания при шлифовании принимают из табл. 130 (55) СТМ.