3. Оптимизировать подачу – s.

При черновой обработке назначают возможно большие подачи, допускаемые прочностью державки резца, пластинки твердого сплава, механизма подачи и кинематическими возможностями станка.

При чистовой (получистовой) обработке назначение подачи необходимо согласовать с точностью и шероховатостью обработанной поверхности детали.

Рекомендуемые подачи в зависимости от шероховатости поверхности, радиуса сопряжения режущих кромок rи вспомогательного угла в плане₁приводятся в табл. 14.1 и 14.2.

При черновом точении подача выбирается в зависимости от следующих факторов:

1) от шероховатости обработанной поверхности S₁;

2) допустимой прочности пластины твердого сплава S₂;

3) жесткости крепления детали S₃;

4) жесткости державки резца S₄;

5) прочности державки резца S₅;

6) прочности механизма подачи S₆.

Значение подачи S₁ выбирают согласно общепринятым рекомендациям.

Подача S₂, допустимая прочностью пластины твердого сплава, также выбирается по справочной литературе в зависимости от толщины пластиныСи главного угла в плане.

Выбранную пластину проверяют по максимальной нагрузке

, (14.2)

где Р_z– тангенциальная составляющая силы резания, Н,

Р_z = 10 С_рz t^хрz S^урz , (14.3)

где С_рz, х_рz, у_рzопределяются по справочной литературе.

После расчета силы резания, определяется оптимальное значение толщины режущей пластины.

Таблица 14.1 – Рекомендуемые подачи в зависимости от шероховатости обрабатываемой поверхности

Шероховатость поверхности Rа, мкм	Обрабатываемый материал	Вспомогательный угол в плане 1, град	Диапазон скоростей резания V, м/мин	Радиус при вершине резца r, мм
				1,5	2
				Подача S, мм/об
12,5	Сталь и чугун	5 10 15	Весь диапазон скоростей	1,3–1,5 1,0–1,1 0,9–1,0
6,3	Сталь и чугун	5 10–15	Весь диапазон скоростей	0,7–0,85 0,6–0,7
3,2	Сталь	5	 50 50–100  100	0,25–0,40 0,35–0,55 0,5–0,6	0,3–0,45 0,4–0,55 0,5–0,6
		10–15	 50 50–100  100	0,25–0,4 0,35–0,55 0,45–0,5	0,3–0,4 0,35–0,5 0,5–0,55
	Чугун	5 10–15	Весь диапазон скоростей	0,35–0,55 0,3–0,5	0,45–0,65 0,4–0,6
1, 6	Сталь	 5	30–50 50–80 80–100 100–130 130	0,13–0,18 0,16–0,22 0,21–0,33 0,23–0,37 0,33–0,37	0,14–0,22 0,17–0,25 0,23–0,35 0,25–0,39 0,35–0,39
	Чугун	 5	Весь диапазон скоростей	0,15–0,3	0,2–0,35
0,8	Сталь	 5	100–110 110–130 130	0,13–0,16 0,15–0,21 0,2–0,25	0,14–0,17 0,17–0,23 0,21–0,27
12,5–6,3	Сталь и чугун	0	Весь диапазон скоростей	До 5,0
3,2	Сталь	0	 50	До 5,0
	Чугун	0	Весь диапазон скоростей	До 5,0
1,6–0,8	Сталь	0	100	2,0–3,5
1,6	Чугун	0	Весь диапазон скоростей	До 4,0

Таблица 14.2 – Поправочные коэффициенты на табличные подачи для резцов с ₁ 

Наименование параметра	Предел прочности обрабатываемого материала
	до 500 МПа	500–700 МПа	700–900 МПа	900–1100 МПа
Поправочный коэффициент Kм	0,7	0,75	1,0	1,25

Предельная величина подачи S_з, допускаемая жесткостью обрабатываемой детали, рассчитывается в зависимости от способа крепления детали на станке. При этом полагают, что деталь подвергают изгибу силойQ:

, (14.4)

где Р_у – радиальная составляющая силы резания.

Если принять, что соотношение составляющих сил резания при обработке углеродистых сталей и чугунов находится в пределах:

Р_z : Р_у : Р_х = 1,0 : 0,4 : 0,25, (14.5)

то Р_у = 0,4 Р_z,

, (14.6)

где Р_х– осевая составляющая силы резания.

При резании жаропрочных сплавов

Р_z : Р_у : Р_х = 1,0 : 2,06: 0,72, (14.7)

. (14.8)

При резании закаленных сталей

, (14.9)

. (14.10)

Расчет подачи S₃производится по следующим формулам:

1) при обработке в патроне с поджатием задним центром:

мм/об; (14.11)

2) обработке в центрах:

мм/об; (14.12)

3) обработке в патроне:

мм/об, (14.13)

где L– длина детали (расстояние между опорами балки), мм;Е – модуль упругости материала детали, Па (для стали Па);J– момент инерции, мм⁴, для валаJ = 0,05 d ⁴ мм⁴;– допустимая величина прогиба, мм (при черновом точениимм, при получистовом точениимм, при чистовом точении, мм, гдеТ_D– допуск на диаметр обрабатываемой детали).

Анализ вышеприведенных формул показывает, что наибольшей жесткостью обладает деталь, закрепленная в патрон и поджатая центром.

Допустимая подача S₄зависит от поперечного сечения державки резца. Для прямоугольного сечения принято соотношениеН = 1,6 В, гдеВ– ширина иН– высота державки (рис. 14.1):

, (14.14)

где – вылет резца (см. рис. 14.1), мм;– предел прочности на изгиб материала державки резца, МПа.

Расчетные размеры сечения державки НиВследует согласовать со стандартными. При выборе сечения державки следует учитывать высоту центров и размеры резцедержателя станка.

Рис. 14.1. Схема закрепления резца

Расчет подачи S₄, мм/об, исходя из жесткости прямоугольного сечения резца, производят по формуле:

, (14.15)

где Е– модуль упругости материала державки резца, Па;f– допустимая величина прогиба державки резца, мм. При черновом точенииf= 0,1 мм, при чистовомf= 0,03–0,05 мм.

Расчет подачи S₅по прочности державки резца производят из условия плоского изгиба с учетом действия силыР_zпо формуле

, (14.16)

где – допустимое напряжение на изгиб державки резца, МПа. Для стали= 196,2 МПа.

Расчет подачи S₆, исходя из прочности механизма подачи станка, производят в зависимости от допускаемой силы механизма подачиуказанной в паспорте станка, и составляющей силы резанияР_х, зависящей от физико-механических свойств обрабатываемого материала:

, (14.17)

, (14.18)

где определяются по справочной литературе.

С достаточной для практики точностью Р_хможно определить из соотношений 19.5; 19.7; 19.9:

Р_х = 0,25 Р_z– при резании конструкционных сталей;

Р_х = 0,72 Р_z – при резании жаропрочных сплавов;

Р_х = 0,6 Р_z – при резании закаленных сталей.

Из шести расчетных подач S₁; S₂; S₃; S₄; S₅иS₆выбирают наименьшую, корректируют по паспорту станка и в дальнейшем обозначаютS₀(максимально-технологически допустимая подача).