8. Назначение и расчет режимов резания.

Выбор и расчет режимов резания. Режимы резания – совокупность глубины резания (t), подачи (S) и скорости резания (V).

Режимы резания (обработки) определяют: точность обработки, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки, условия работы оборудования и рабочих.

Факторами, влияющими на выбор режима резания, являются:

– материал, форма, жесткость и прочность обрабатываемой заготовки;

– вид режущего инструмента, материал его режущей кромки, жесткость и прочность;

– способ закрепления заготовки на станке;

– мощность главного привода станка.

В порядке возрастания влияния на стойкость инструмента составляющие режимов резания располагаются в следующей последовательности: t, S, V и назначаются согласно существующей методике по справочным материалам и литературе [1, 2, 3, 9, 15, 26, 31].

Рассчитанный или выбранный по справочникам режим резания корректируется по паспортным данным станка, проверяется по мощности и должен удовлетворять условию:

N Nэ, (8.1.)

где N – мощность потребная на резание, кВт; Nэ – эффективная мощность станка, кВт (определяется по паспорту станка).

Если выбранный режим резания не отвечает указанным условиям, необходимо значение скорости резания понизить соответственно величине допускаемой мощностью станка.

Наиболее вероятные режимы резания обработки поверхностей по операциям и переходам для стали 45 (ГОСТ 1050–88) приведены в табл. 12.1 – 12.12.

При рассмотрении технологических свойств материалов, обрабатываемых резанием, учитывается коэффициентом обрабатываемости данного материала быстрорежущим или твердосплавным резцом по отношению к эталонному материалу ([6] Приложение Б). Этот коэффициент рассчитывается по следующей формуле:

, (8.2.)

где V₆₀ – скорость резания при 60-минутной стойкости и определенных условиях резания при 60-минутной стойкости резцов рассматриваемого материала; V_эт60 – скорость резания при 60-минутной стойкости резцов в случае обработки эталонного материала, м/мин.

В таблицах Приложения Б приведены коэффициенты обрабатываемости резанием различных конструкционных материалов. За эталонные материалы приняты: сталь 45, серый чугун СЧ 20, алюминиевый сплав Д16, латунь ЛС59 – 1, бронза БрАЖ9–4 [9,10]. При обработке сталей за эталонную принята сталь 45 с s_в = 650 МПа, 179 НВ; эталонная скорость резания при получистовом точении этой стали твердосплавными резцами – 135 м/мин при 60-минутной стойкости, эталонная скорость резания при точении резцами из быстрорежущей стали Р18 − 75 м/мин при 60-минутной стойкости

Абсолютное значение скорости резания при 60-минутной стойкости любой стали, отличной от эталонной, равно . Например, для стали 35ХМ с; с

9. Выбор технологического оборудования и средств технологического оснащения Выбор технологического оборудование (металлорежущие станки)

Выбор технологического оборудования (станков) определяется:

– способом обработки;

– точностью и качеством обрабатываемой поверхности;

– габаритными размерами заготовок, размерами обрабатываемых поверхностей и массой заготовок;

– мощностью, потребляемой на резание;

– экономически целесообразной производительностью в соответствии с типом производства;

– стоимостью станка.

На основания технологического способа обработки выбирают группу и тип металлорежущего станка (токарный, сверлильный, шлифовальный, зубофрезерный, фрезерный, протяжной и т. п.). Типоразмер стан­ка определяется с учетом габаритных размеров – d и l – для токарных, сверлильных, шлифовальных; В и l – фрезерных, строгальных и плоскошлифовальных; конфигурации обрабатывае­мой заготовки.

В серийном производстве необходимо применять универ­сальные, револьверные, гидрокопировальные станки и станки с числовым программным управлением (ЧПУ). Модельные ряды станков приведены в [31, гл. 1], [14, 15, 37] и Приложении 3.

Если для разрабатываемой операции возможно примене­ние станков двух разных моделей, которые обеспечивают равные технологические показатели обработки (производи­тельность, точность, шероховатость, режимы и т.п.), то в этом случае следует сравнить технико-экономические показатели разработанных технологических вариантов с применением раз­личных станков и выбрать оптимальный [27].

При выборе станков особое внимание следует обратить на использование станков с ЧПУ, являющихся одним из основных средств автоматизации механической обработки в мелкосерийном и серийном производствах.

Эффективность применение станков с ЧПУ существенно зависит от номенклатуры обрабатываемых деталей.

Номенклатура обрабатываемых деталей должна соответствовать следующим критериям (ограничениям) [5]:

– число деталей в партии запуска (n > 10…50), при этом больший размер относится к деталям простым и менее трудоемким;

– номенклатура обрабатываемых деталей в течение месяца не менее 10…40 наименований или не менее 240 – 480 партий запуска деталей в год;

– повторяемость партии деталей (n > 12);

– вид заготовки по отраслевому классификатору продукции (ОКП) (прокат, штамповка) и неравномерность припуска в партии деталей не более 0,5 мм,

– число обрабатываемых поверхностей детали не менее 3;

– геометрическая форма детали, Наличие: ступеней – не менее 2; фасонных поверхностей – не менее 1; конических – не менее 1; резьбовых поверхностей – не менее 1; канавок – не менее 2; отверстий – не менее 1;

– наличие точно обрабатываемых поверхностей (6 – 9–й квалитет);

– шероховатость обрабатываемых поверхностей.