По справочным материалам, припуск на шлифование составляет 0,6 мм на диаметр. Тогда номинальный диаметр вала после чистового точения равен 35,6 мм.

По справочным данным, припуск на чистовое точение (на диаметр) равен 1,5 мм. Следовательно, номинальный диаметр вала после чернового точения должен быть равен 37,1 мм. Таким образом, припуск на черновое

3.1.7. Расчет режимов резания

Назначение режимов резания является важным элементом при разработке технологических процессов изготовления или ремонта деталей на металлорежущих станках, причем самой распространенной является обработка на токарных станках.

В курсовых и дипломных проектах и работах расчет режимов резания выполняют, как правило, для 3 4 технологических операций. Для каждого перехода определяют элементы режима резания и основное технологическое время То.

Исходными данными для расчета режимов резания являются:

-наименование и марка материала обрабатываемой заготовки, а также его физико-механические свойства;

-размеры (допуски, погрешности формы детали, относительное положение поверхностей) и геометрическая форма обрабатываемой заготовки;

-технические требования на изготовление детали;

-материал, типоразмер и геометрические параметры режущей части инструмента;

-паспортные характеристики выбранного оборудования.

Выбор режимов резания выполняют в следующей последовательности. На первом этапе необходимо выбрать рациональные марки инструментального материала и геометрические параметры инструмента. Точение и растачивание деталей из труднообрабатываемых сталей и сплавов рекомендуется производить резцом с пластинками твердых сплавов. Резцы из быстрорежущей стали, в большинстве случаев марок Р6М5 и Р9К5, применяют при обработке прерывистых поверхностей, поверхностей сложного профиля, а также при нарезании специальных резьб. Марки режущей части режущего инструмента для точения деталей из сталей и сплавов можно

34

найти в специальной литературе [2]. Рекомендуемые геометрические параметры режущей части резцов приведены в работах [2, 4].

Классификация токарных резцов. Токарные резцы классифицируют по ряду отличительных признаков: виду обработки, инструментальному материалу, характеру обработки и др. (см. рис. 2). Большинство резцов изготовляют составными: режущая часть из инструментального материала, крепежная часть из обычных конструкционных сталей (У7, сталь 45 и

др.).

Основные виды точения. К основным видам точения относят: продольное наружное точение, поперечное наружное точение (подрезка торца), отрезание, прорезание, внутреннее продольное точение (расточка).

Выбор материала режущей части резца. На выбор материала режу-

щей части токарных резцов оказывают влияние условия и вид обработки (прерывистое или непрерывное резание, наличие литейной корки, чистовое, черновое и др.), а также обрабатываемый материал.

Режущая часть токарных размеров изготавливается из металлокерамических, минералокерамических, безвольфрамовых твердых сплавов, реже из быстрорежущей стали и сверхтвердых материалов.

Твердые сплавы в виде пластин соединяют с крепежной частью с помощью пайки или специальных высокотемпературных клеев, многогранные твердосплавные пластины закрепляют прихватами, винтами и т. п. Рекомендуемые материалы для режущей части токарных резцов приведены в табл. 22.

Определение геометрических параметров режущей части и разме-

ров резца. Размеры резцов определяют в зависимости от их отличительных признаков (см. рис. 2). В условиях серийного и массового производства применяют резцы с механическим креплением многогранных твердосплавных пластин и минералокерамики. Применение многогранных твердосплавных неперетачиваемых пластин на резцах обеспечивает: сокращение вспомогательного времени на смену и переточку резцов; повышение стойкости на 20–25% по сравнению с напаянными резцами; сокращение затрат на инструмент в 2–3 раза; упрощение инструментального хозяйства; уменьшение расхода абразивов на заточку.

Выбор инструмента и оборудования обычно записывают так: выбираем станок токарно-винторезный модели I6K20, режущий инструмент резец проходной с пластинкой из твердого сплава TI5K6, размер державки резца 25×16 мм, главный угол в плане φ = 45о. Стойкость резца 45 мин при работе с охлаждением.

Назначение глубины резания. Глубину резания t следует брать равной припуску на обработку на данной операции. Если припуск нельзя снять за один рабочий ход, то число проходов должно быть возможно меньшим (два рабочих хода: черновой и чистовой).

35

При чистовой обработке глубина резания зависит от требуемой точности и шероховатости обработанной поверхности. При параметре шероховатости поверхности до Rz = 20 мкм включительно глубина резания рекомендуется 0,5–2 мм, при Rz < 0,8 мкм – 0,1–0,4 мм.

Назначение величины подачи. При черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из прочности и жесткости системы «станок–приспособление–инструмент–деталь», мощности привода станка и других ограничивающих факторов.

36

При чистовой обработке подачу выбирают в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

После выбора подачи по справочным таблицам ее уточняют по паспорту станка и выбирают фактическую ближайшую (меньшую).

Определение скорости резания. Скорость резания, допускаемую режущими свойствами инструмента, рассчитывают по следующим формулам:

1) при наружном продольном и поперечном точении и растачивании

2) при отрезании, прорезании и фасонном точении

где Vp скорость резания, м/мин; Cv коэффициент, зависящий от механических свойств и структуры обрабатываемого материала, материала режущей части резца, а также от условий обработки; T стойкость инструмента, мин (среднее значение стойкости проходных резцов при одноинструментной обработке 30–60 мин; для резьбовых, фасонных резцов 120 мин); t глубина резания, мм; S подача, мм/об; m, x, y показатели степеней; Kv общий поправочный коэффициент.

Общий поправочный коэффициент Kv представляет собой произведение отдельных коэффициентов, каждый из которых отражает влияние определенного фактора на скорость резания:

где Kmv поправочный коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала (табл. 23, 24); Knv коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (табл. 25), а Kuv коэффициент, учитывающий материал режущей части (табл. 26).

По установленной скорости резания определяют частоту вращения шпинделя станка n, мин-1:

n 1000V , (4)

D

где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

37

Таблица 23

Поправочный коэффициент Kmv

По паспортным данным станка принимают ближайшее значение частоты вращения шпинделя, обычно в сторону занижения (табл. 27), после чего определяют фактическую скорость резания, решая обратную задачу пересчета скорости резания.

Найденное значение скорости резания, как правило, принимается и для обработки прочих поверхностей детали (в том числе и имеющих другой диаметр).

По аналогичной методике определяют режимы прочих методов механической обработки (фрезерование, шлифование, сверление, строгание, протягивание и т.д.) [2].

38