2.8. Расчет режимов резания

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента , материал его режущий части , материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования . Элементы режима резания обычно указываются в следующем порядке :

1. Глубина резания (t ) - расстояние между, обработанной и обрабатываемой поверхностями, измеренное по нормали. При черновой обработке назначают по возможности максимальную глубину резания, равную припуску на обработку или большей его части. При чистовой обработке глубину назначают в зависимости от требуемой точности размеров и шероховатости поверхности. Так же глубина зависит от стойкости инструмента.

2. Подача (S) – путь, пройденный резцом за один оборот детали (мм/об) Различают подачу на оборот(Sо [мм/об]), минутную подачу(Sм [мм/мин]) и подачу на зуб (Sz [мм/зуб]).

Sм =Sоб∙n =Sz∙Z∙ n

При черновой обработке назначают максимально возможную подачу исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка и т.д. При чистовой обработке в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности.

3.Скорость резания(V)- окружная скорость главного движения резания:

_{m x y}

V=Cv/T∙ t∙ S

Cv-коэффициент зависящий от марки обрабатываемого материала

X, Y – коэффициенты зависящие от обрабатываемого материала и условий обработки

Т – стойкость инструмента

m – показатель относительной стойкости инструмента зависящий от вида и материала инструмента

4.Стойкость инструмента (Т) – период работы инструмента между двумя соседними переточками .

5.Силы резания (Р) – рассматривают обычно главную составляющую (т.к.Рх<Py<Pz) определяющую расходуемую на резание мощность и крутящий момент на шпинделе станка .

Py /Pz = 0.4 – 0.5 Px/Pz = 0.3-0.4

6.Число оборотов (n)

n=1000∙V/π∙D

D –диаметр заготовки ,мм

V- скорость резания ,мм/мин

7.Мощность резания (n)

Расчет режимов резания по эмпирическим зависимостям проводим для токарной операции (005) и для фрезерной операции (020).

005 Токарная

Переход 1

1. Глубина резания: t_1.1= z_1.1^C = 6 мм.

2. Поперечная подача по таблице 11 [2,Т.2,стр.266] для данной глубины резания 0,16 мм/об, с учётом того, что на данном станке регулирование подач осуществляется бесступенчато принимаем:

S_1.1= 0,15 мм/об.

3. Скорость резания определяется по формуле:

(6)

Коэффициент K_V :

K_V = K_МV *K_ПV *K_ИV,

где K_МV – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала;

K_ПV - коэффициент, отражающий состояние поверхности заготовки;

K_ИV – коэффициент, учитывающий качество материала инструмента.

Тогда по таблицам 1,5,6 [2,Т.2,стр.261]:

K_МV = 1,1; K_ПV = 0,85; K_ИV = 1,1.

K_V = K_МV*K_ПV *K_ИV = 1,1*0,85*1,1= 1,08.

Скорость резания, формула (6):

4. Расчётное число оборотов шпинделя:

n = 1000*V/ ( *d) = 1000*246,24/(3,14*97) = 808,5 об/мин.

5. Принимаем фактическое число оборотов, с учетом типа станка:

n_ф = 800 об/мин.

6. Фактическая скорость резания:

V_ф = *d* n_ф/1000 = 3,14*97* 800/1000 = 243,6 м/мин.

7. Определяем главную составляющую силы резания по формуле:

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p, (7)

Значения коэффициентов: С_p = 40; n = 0; x = 1; y = 0,75 – определены по таблице 22 [2,Т.2,стр.273].

Коэффициент K_p :

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P,

Коэффициенты, входящие в формулу, учитывают фактические условия резания.

Тогда по таблицам 9,23 [2,Т.2,стр.264]:

K_МP = 1; K _P = 1; K _P = 1; K _P = 1; K _P = 0,93.

K_P = K_МP *K _P *K _P * K _P * K _P = 1*1*1*1*0,93 = 0,93.

Главная составляющая силы резания, формула (7):

P_z = 10*C_p * t^x * S^y * Vⁿ * K_p =10*40 * 6¹ * 0,15^0,75 * 243,6⁰ * 0,93 = 574 Н.

8. Мощность резания:

N= P_z*V/(1000*60) = 574*243,6/(1000*60)= 2,33 кВт.

9. Мощность привода главного движения:

N_пр= N/ =2,33/0,85= 2,7 кВт.

Мощность привода главного движения станка 10 кВт, так как требуемая мощность меньше данного значения , то при данной скорости V= 243,6 м/мин, мощность электродвигателя станка достаточна для выполнения перехода.