2.7. Установление режимов резания и выбор технологического оснащения

Ре­жимы резания (глубина, подача и скорость резания) определяют точ­ность, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки. Вначале устанавливают глубину резания, потом подачу и, в последнюю очередь скорость резания.

Глубина ре­зания при однопроходной обработке на предварительно настроенном станке определяется величиной ранее рассчитанного промежуточного припуска на обработку данной поверхности. При многопроходной об­работке глубину резания стремятся назначить наибольшей, соот­ветственно уменьшив число проходов. На последних проходах глуби­на резания обычно уменьшается в целях обеспечения заданных точ­ности и шероховатости поверхности.

Подачу назначают максимально допустимую. При черновой обра­ботке подача ограничивается прочностью самого слабого звена дан­ной технологической системы (инструмент, заготовка или отдельные элементы станка). При чистовой обработке и отделке подача опреде­ляется в зависимости от заданных точности и шероховатости поверх­ности. Подачу выбирают по нормативам или рассчитывают, согласо­вывая ее величину с паспортными данными станка.

Найденную из условий точности обработки подачу проверяют по условиям обеспечения заданной шероховатости поверхности (по норма­тивам) и окончательно согласовывают с паспортными данными станка.

Скорость резания рассчитывают по формулам теории резания или устанавливают по нормативным таблицам, зная условия выполнения данного перехода обработки. В обычных условиях при расчете ско­рости резания ориентируются на экономическую стойкость режу­щего инструмента. В особых случаях принимают во внимание стой­кость наибольшей производительности.

Эмпирическая формула устанавливается для каждого вида обработки и имеет общий вид

(2.3)

Значения коэффициента С_в и показателей степени, содержащихся в этих формулах, так же как и периода стойкости Т инструмента, применяемого для данного вида обработки, приведены в таблицах. Вычисленная с использованием табличных данных скорость резания учитывает конкретные значения глубины резания t, подачи s и стойкости Т и действительно при определенных табличных значениях ряда других факторов. Поэтому для получения действительного значения скорости резания с учетом конкретных значений упомянутых факторов вводится поправочный коэффициент k, являющийся произведением ряда частных коэффициентов, отражающих:

- качество обрабатываемого материала;

- состояние поверхности заготовки;

- качество материала инструмента.

- стойкость инструмента Т - это период работы инструмента до затупления, приводимой для различных видов обработки в условиях одноинструментной обработки.

Частоту вращения шпинделя находят по формуле

n = 1000υ/πD, (2.4)

где υ – найденная ранее скорость резания, а D – максимальный диаметр обработки данной поверхности (при сверлении это диаметр отверстия, при фрезеровании – диаметр фрезы).

Эту величину согласовывают с паспортными данными станка, принимая ближайшую меньшую.

На основании скорректированной частоты вращения шпинделя по формуле

(2.5)

окончательно определяют скорость резания.

Выбор технологического оборудования начинают с анализа формирования типо­вых поверхностей деталей и сборочных единиц для определения наиболее эффективных методов их обработки, учитывая при этом назначение и параметры изделия. Выбор оборудования производят по главному параметру, в наибольшей степени выявляющему его функциональное значе­ние и технические возможности. Физическая величина, характери­зующая главный параметр, устанавливает взаимосвязь оборудо­вания с размером изготовляемого изделия.

При выборе вариантов оборудования учитывают также мини­мальный объем приведенных затрат на выполнение технологиче­ского процесса при максимальном сокращении периода окупае­мости затрат на механизацию и автоматизацию. Годовая потреб­ность в оборудовании определяется из годового объема работ, устанавливаемого статистическим анализом затрат средств и вре­мени на изготовление изделий. Годовые приведенные затраты на использование оборудования определяются размерами затрат на его эксплуатацию и изготовление.

Производительность оборудования определяют на основании анализа времени изготовления изделия заданного качества.

В производственной практике выбор оборудования производится в следующей последовательности:

- учитываются метод обработки и вид обрабатываемой поверхности;

- согласовываются габариты детали с техническими характеристиками станка;

- обеспечиваются качественно-точностные характеристики;

- мощность электродвигателей подбираемого оборудования не должна значительно превышать потребную мощность на обработку;

- учитывается возможность объединения переходов.

Важным этапом проектирования технологического процесса является выбор технологической оснастки, в которую входят установочные приспособления, режущий, мерительный и вспомогательный инструменты.

Выбор технологической оснастки предполагает проведение комплекса работ:

- анализ конструктивных характеристик изготовляемого изде­лия (габаритные размеры, материал, точность, геометрия и шероховатость поверхностей и т. д.); организационных и технологических условий изготовления изделия (схема базирования и фиксации, вид технологической операции, организационная форм процесса изготовления и т. д.);

- группирование технологических операций для того, чтобы определить наиболее приемлемую систему технологической оснастки и повысить коэффициент ее использования;

- определение исходных требований к технологической оснастке;

- отбор номенклатуры оснастки, соответствующей установленным требованиям;

- определение исходных расчетных данных для проектирования изготовления новых конструкций оснастки;

- выдачу технических заданий на разработку и изготовление технологической оснастки.

Конструкцию оснастки необходимо определять, учитывая стандарты и типовые решения для данного вида технологических операций на основе габаритных размеров изделий, вида заготовок характеристики материала заготовок, точности параметров конструктивных характеристик обрабатываемых поверхностей, влияющих на конструкцию оснастки, технологических схем базирования и фиксации заготовок, характеристик оборудования объемов производства.

При выборе приспособлений учитывают:

- серийность производства и форму организации работы, предопределяющие целесообразность применения универсальных или специальных приспособлений, а также их быстродействие;

- форму и размеры базовой поверхности;

- возможность использования параллельной обработки нескольких деталей.

При выборе режущего инструмента учитывают:

- серийность производства;

- метод обработки;

- заданные качественно-точностные характеристики обрабатываемой на данном технологическом переходе поверхности;

- материал детали;

- требуемую производительность.

Метод измерения и необходимый мерительный инструмент определяется формой измеряемой поверхности и серийностью производства.