- •«Саровский государственный физико-технический институт»
- •0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
- •2008 Содержание
- •I. Меточические указания «режимы резания при точении»
- •1. Элементы режима резания
- •2. Элементы сечения срезаемого слоя
- •3. Основное время
- •Элементы пути инструмента в направлении подачи
- •II. Методика расчета режима резания при точении
- •1. Глубина резания t
- •2. Подача s
- •3. Стойкость инструмента т
- •4. Скорость резания V
- •5. Число оборотов шпинделя n
- •6. Действительная скорость резания vд
- •7. Проверка по прочности деталей механизма подачи станка
- •8. Проверка по мощности электродвигателя станка
- •9. Основное время
- •III. Разбор задачи с комплексным расчетом режимов резания при точении
- •Расчет режима резания
- •Расчет основного времени
- •IV. Расчет режимов резания при обработке отверстий осевым режущим инструментом
- •Пример решения
2. Элементы сечения срезаемого слоя
Глубина резания t и подача S называются технологическими параметрами сечения среза. Эти параметры устанавливаются с помощью органов управления станком.
Ширина b и толщина a среза называются физическими параметрами срезаемого слоя, поскольку их значения оказывают непосредственное влияние на физические явления, имеющие место в зоне резания: контактные напряжения, силы, теплообразование и распределение тепла, износ инструмента.
Ширина среза b - расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное вдоль режущей кромки.
Толщина среза a – расстояние между двумя последовательными положениями поверхности резания, измеренное в направлении, перпендикулярном к режущей кромке в плоскости передней поверхности резца.
При постоянных подаче S и глубине резания t с увеличением главного угла в плане толщина среза увеличивается, а ширина – уменьшается:
и
При = 90о толщина среза a равна подаче S, а ширина среза b равна глубине резания t так как sin 90о = 1.
Площадь поперечного сечения среза равна:
.
При постоянной подаче и глубине резания площадь сечения среза будет неизменной, а применение различных углов в плане φ приведет к соответствующему изменению толщины и ширины срезаемого слоя.
Площадь поперечного сечения среза f представляет собой площадь номинального или расчетного сечения. Однако номинальное сечение получается только при свободном резании, когда в работе принимает участие лишь главная режущая кромка. В этих случаях резец будет снимать весь предназначенный для срезания слой, не оставляя на обработанной поверхности остаточных выступов и впадин.
3. Основное время
Основное (технологическое) время - это время, в течение которого происходит процесс снятия стружки.
При обработке за один проход основное время может быть подсчитано по формуле: ,
где L – величина пути инструмента в направлении подачи, мм;
n - число оборотов заготовки (шпинделя) в минуту, об/мин;
S – подача, мм/об.
Путь, проходимый инструментом в направлении подачи, зависит от направления подачи, геометрии инструмента и особенностей наладки станка.
Элементами пути являются:
,
где l – размер обработанной поверхности в направлении подачи, мм;
y – величина врезания, мм;
Δ - выход режущего инструмента (перебег), мм.
Таблица 1
Элементы пути инструмента в направлении подачи
Вид обработки |
l |
|
, мм |
Продольное точение |
l (по чертежу) |
y |
12 |
Поперечное точение а) подрезка валика б) подрезка трубы |
D/2 (D-d)/2 |
y y |
12 12 |
Поперечное точение а) отрезка валика отрезным резцом с режущей кромкой, параллельной оси б) отрезка валика отрезным резцом с наклонной режущей кромкой в) отрезка трубы отрезным резцом с режущей кромкой, параллельной оси г) отрезка трубы отрезным резцом с наклонной режущей кромкой |
D/2
D/2
(D-d)/2
(D-d)/2 |
0
y
0
y |
12
23
12
23 |
Количество проходов зависит от припуска на обработку. Под припуском h подразумевается слой металла, который необходимо срезать с заданной заготовки, чтобы получить из нее готовую деталь.
Чем меньше припуск на обработку, то есть чем ближе заготовка по своей форме и размерам к готовой детали, тем меньше металла будет переведено в стружку, тем более благоприятные условия для срезания припуска за один проход, тем меньше, следовательно, будет затрачено времени на получение готовой детали и ниже ее себестоимость.
Как правило, общий припуск h между проходами разбивают неравномерно. Так, если число проходов i=2, то h1 = 0,7h и h2 = 0,3h. А если число проходов i=3, то h1 = 0,45h; h2 = 0,35h и h3 = 0,20h. Следовательно, общее время обработки
.
Уменьшение основного времени – важный фактор в повышении производительности труда. Из формулы видно, что Tо можно уменьшить, с одной стороны, за счет уменьшения L и h, с другой, за счет увеличения t, S, v (n).
Величина L зависит от размера обработанной поверхности (размера готовой детали), и при одноинструментной обработке уменьшение L может иметь место лишь за счет уменьшения величины врезания и величины выхода режущего инструмента. Большое влияние на уменьшение L достигается многоинструментной обработкой, когда применяются, например, одновременно два резца и длина L в этом случае разбивается на два участка размером L/2.
На увеличение же основных элементов режима резания – глубины резания, подачи и скорости резания (числа оборотов) - влияет ряд факторов, которые учитываются при назначении их оптимальных значений.