3.15. Определение режимов обработки заготовки

По основным видам станочных работ режимы устанавливают в такой последовательности:

1 ). определяется глубина резания;

2). исходя из глубины резания, устанавливается подача;

3). по глубине резания, подаче и стойкости инструмента определяется скорость, сила и мощность резания.

Глубину резания при черновой обработке выбирают такой, чтобы максимальный припуск был снят за один проход, если это допускает конструкция режущего инструмента и требуемая точность обработки. В противном случае обрабатывают поверхность за несколько проходов. Обычно глубина резания для первого прохода принимается равной 2/3 максимального значения припуска. При чистовой обработке глубину резания устанавливают равной максимальному припуску на эту обработку.

Подача при черновой обработке выбирается с учетом ограничивающих се факторов: жесткость и прочность системы СПИД, мощность привода станка [5, с. 418469; 6, с. 261303]. При чистовой обработке резцом максимадьно допустимая подача, исходя из требуемой чистоты обработки, определяется по формуле

где - максимальная высота микронеровностей на обрабатываемую поверхность, мкм; r - радиус закругления при вершине резца в плане, мм; t - глубина резания, мм; , ₁ - соответственно главный и вспомогательный угол в плане резца, в градусах; C_n, x, y, u, z - коэффициент и показатели, зависящие от обрабатываемого материала. Для стали С_n = 0.008; y = 1,4; u = 0.7; x =0,1; z= 0,35. Для чугуна С_n = 0.0045; у = 1,25; u= 0.75; x = 0,25; z = 0,5.

Выбранная подача для черновой и рассчитанная для чистовой обработок корректируется по станку выбором ближайшего меньшего значения (если станок имеет ступенчатые подачи).

Так как в справочниках не указаны все значения подач, то, пользуясь тем, что эти величины в станкостроении нормализованы, их определяют по коэффициенту геометрической прогрессии согласно зависимости

где  - коэффициент геометрической прогрессии, определяемый по формуле

где - соответственно максимальное и минимальное значение подачи;

z - число ступеней подач [5, c.968; 6, c.565].

В станкостроении знаменатели нормализованы и имеют следующие значения: 1,06; 1,12; 1,26; 1,41; 1,58; 1,78; 2,00. Расчетное значение коэффициента корректируется по ближайшему стандартному. После корректировки составляют ряд подач для станка:

и т.д.

Скорость резания рассчитывается по формулам, установленным для каждого вида обработки.

Расчетные формулы и значения коэффициентов, показателей степени и стойкости инструмента, содержащихся в этих формулах, применяемых для данного вида обработки, приведены в справочниках [5, с. 414469; 6, с. 261303].

По расчетной скорости определяется частота вращения шпинделя:

где d - диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Полученное значение частоты вращения для станков со ступенчатым его изменением необходимо скорректировать по станку, выбирая ближайшее меньшее.

Ряд чисел оборотов определяется так же, как и ряд подач, методика которого рассмотрена ранее. Коэффициент геометрической прогрессии в данном случае

где n_max, n_min- соответственно максимальная и минимальная частота вращения шпинделя; К - число передач вращения шпинделя.

Для проверки возможности осуществления выбранных режимов обработки проводится проверка их по ограничивающим факторам. С этой целью прежде всего определяется сила резания.

Значение ее определяется по эмпирическим формулам, значение показателей степени в которых для различных видов обработки приведены в таблицах (в продолжении расчетов скоростей резания).

При обработке резцами их прочность проверяется расчетом на изгиб от действия :

где В, Н - соответственно ширина и высота державки резца; [] - допустимое напряжение для державки резца; l - вылет резца.

Для резцов с пластинками из твердого сплава подачу проверяют по прочности пластинки [5, с.421, табл.7; с.268, табл.13].

Мощность резания N_рез кВт, рассчитывается по формулам, приведенным для каждого вида обработок, в справочниках, там же, где и для расчета скоростей резания.

Расчетная мощность резания N_рез сравнивается с мощностью электродвигателя станка N_э :

,

где  - КПД станка ( = 0,70,8).

В случае несоответствия условиям по любому ограничивающему фактору подача снижается и проводится проверка соблюдения условий при измененной подаче. Снижение подачи проводится до удовлетворения условий.