6. Расчет режимов резания

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Рассчитаем режимы резания для точения наружной поверхности втулки. Элементы режима резания обычно устанавливают в порядке, указанном ниже.

Глубина резания t=1,5 мм - при черновой обработке равна всему припуску на обработку [1, стр. 266].

Подача S по [1, табл. 2-6]. При черновой обработке, выбирая подачу, следует проверить прочность державки резца и пластинки из твердого сплава, жесткость обрабатываемой детали и прочность механизма станка.

Выбираем резец по рекомендациям [2, стр.438]. Резец - проходной прямой с режущей пластиной из твердого сплава Т15К6: 2100-01 17-Т15К6.

Размер державки резца: 16×25 мм. По прочности державка выдержит большую подачу при сравнительно небольшой глубине резания t=1,5 мм. Поэтому окончательно выбираем подачу исходя из требуемой шероховатости поверхности для черновой обработки (Ra≤10 мкм) и радиуса при вершине r=2 мм (при черновой обработке радиус при вершине можно взять большой, т.к. высокая точность не требуется и отжатие резца и детали при большей силе Р_у не играет решающей роли как при чистовой обработке). По справочнику определяем подачу S=0,5 мм/об.

6.1.1. Расчет скорости резания для точения.

Скорость резания V, м/мин, можно определить несколькими методами:

1. расчетным по формуле;

2. табличным с использованием уточняющих коэффициентов;

3. на основе эмпирических данных (применяемых на предприятии для соответствующих обрабатываемых и режущих материалов, геометрии инструмента и т.п.

Воспользуемся расчетом по формуле. При наружном продольном и поперечном точении и растачивании скорость резания V, м/мин, рассчитывается по формуле:

, (6.1)

где: Т – стойкость инструмента (период работы инструмента до затупления). При черновой обработке в мелкосерийном производстве обычно Т=60 мин. [1, стр. 415].

Значения коэффициента C_V и показателей степени приведены в табл.8 [1, стр. 422]. Для рассматриваемого чернового точения наружной поверхности наибольшая глубина резания t = t_ср = 1,5 мм. Коэффициенты и показатели степеней определяем из табл. 8 [1]:

C_V=350; х=0,15; у=0,35; т=0.20.

K_V - поправочный коэффициент, для получения действительного значения скорости резания.

K_V = K_Mv ×K_Иv ×К_Пv ×K_φv ×K_φ1v ×K_Rv ×K_Qv ×K_Ov , (6.2)

где K_Mv = 75/σ_в - коэффициент, учитывающий влияние качества обрабатываемого материала (прочности) на скорость резания. Для стали 45 предел прочности на растяжение σ_в=42 кГ/мм², поэтому K_Mv = 75/σ_в = 75/42 =1.785;

K_Иv - коэффициент, учитывающий материал режущей части. Для режущей пластинки из твердого сплава Т15К6 K_Иv =1 [1, табл.15];

К_nv =0,9 - коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки [1, табл.14];

K_φv = 0,9 - коэффициент, учитывающий геометрические параметры резца (главный угол в плане φ);

= 0,91 - коэффициент, учитывающий геометрические параметры резца (вспомогательный угол в плане φ₁);

K_Rv = 1,03 - коэффициент, учитывающий геометрические параметры резца (радиус при вершине резца R);

K_qv =1,04 – коэффициент, учитывающий поперечное сечение державки табл.16 [1];

K_Ov =1 - коэффициент, учитывающий вид обработки.

K_V = 1.785 × 1 × 0,9 × 0,9 × 0,91 × 1,03 × 1,04 × 1 =1.4

= = 259.12 м/мин.

Рассчитываем число оборотов шпинделя n_расч:

= = 1500об/мин,

где d_max – наибольший диаметр обрабатываемой поверхности, мм [1. Табл.8]

В техническом паспорте станка находим ближайшее меньшее число оборотов шпинделя (меньшее – т.к. даже при незначительном увеличении скорости резания может произойти существенное уменьшение стойкости