3.5. Перевірка обраного режиму різання

Обраний режим різання необхідно перевірити за потужністю приводу шпинделя верстата, по міцності механізму подач, по міцності державки різця і по міцності пластинки твердого сплаву.

3.5.1. Перевірка за потужністю приводу шпинделя верстата

Потужність, що витрачається на різання Np, кВт, повинна бути менше або дорівнює допустимої потужності на шпинделі Nшп, яка визначається за потужності приводу: Np≤Nшп=Nеη,

де Nе - потужність електродвигуна токарного верстата, кВт (див. паспортні дані верстатів у додатках);

η - ККД верстата (в паспорті верстата).

Потужність по найбільш слабкій ланці при малій частоті обертання шпинделя менше потужності по приводу (номінальною), тобто слабка ланка не дає можливості при малій частоті обертання шпинделя використовувати всю потужність електродвигуна. Тому для малих значень частот обертання (п) шпинделя потужність на шпинделі потрібно брати з паспорта верстата як потужність за найбільш слабкій ланці. Наприклад, для верстата 1А62 при мінімальній частоті обертання п=11,5 хв^-1 допустима потужність на шпинделі, що допускається слабкою ланкою (зубчасте колесо), становить 1,42 кВт, у той час як номінальна потужність (по приводу) становить 5,9 кВт. Із збільшенням частоти обертання потужність на шпинделі по найбільш слабкій ланці збільшується і, починаючи з 58 хв^-1, досягає номінальної - 5,9 кВт.

Потужність різання визначається за формулою:

,

де P_z - сила різання, Н;

v - фактична швидкість різання, м/с.

Силу різання, Н, при точінні розраховують за наступною емпіричною формулою:

.

Значення коефіцієнта С_р і показників степенів х, у, п наведено в табл. 18П, а величини поправочних коефіцієнтів на оброблювальний матеріал - в табл. 19П, 21П, на геометричні параметри ріжучої частини різців - в табл. 21П.

Якщо умова Np≤Nшп не виконується, то необхідно в першу чергу зменшити швидкість різання.

3.5.2. Перевірка по міцності механізму поздовжньої подачі.

Осьова сила різання Р_х, Н, повинна бути менше (або дорівнює) найбільшого зусилля, допустимого механізмом поздовжньої подачі верстата:

де Р_х=(0,25-0,45)P_z; Р_хдоп - найбільше зусилля, що допускається механізмом поздовжньої подачі верстата, Н (береться з паспортних даних верстата).

Якщо умова Р_х≤Р_хдоп не витримується, то необхідно зменшити силу різання P_z, в першу чергу за рахунок зменшення подачі.

3.5.3. Перевірка по міцності державки різця.

Умова міцності державки різця визначається наступною формулою

,

де σ_згин - найбільша напруга в тілі різця, залежне від сприйманого навантаження, матеріалу тіла різця і розмірів поперечного перерізу, МПа;

.

де М_згин - згинальний момент, Нм;

Pz - сила різання, Н;

l - вихід різця з різцетримача (мал. 7), м (його беруть найбільшим, щоб забезпечити жорсткість різця), l=(1-3) Н;

W - осьовий момент опору або момент опору при згині, м³ (для прямокутного перерізу W=BH²/6, для круглого - 0,1d³);

[σ_згин] - допустима напруга для державки різця, МПа (для сталі У7, 45 - [σ_згин]=200-250 МПа).

Мал. 9. Схема для перевірки різця на міцність:

Р_z - сила різання; В і Н – розміри поперечного перерізу державки різця;

l - вихід різця.