4. Расчет режимов резания

Цель расчета режимов резания – определение предельных частот вращения шпинделя. Расчет режимов резания можно производить по формулам [1] или нормативам режимов резания [2,3,]

Выбирают несколько характерных видов обработки на проектируемом станке, при которых реализуются предельные скорости резания (предельные частоты вращения шпинделя). Верхние предельные значения этих параметров реализуются при чистовом точении, растачивании и фрезеровании, сверлении отверстий наименьших размеров. Нижние предельные значения реализуются при черновом точении, растачивании и фрезеровании, развертывании, сверлении больших отверстий, резьбонарезании.

Выбор марок материалов заготовок указывается в задании.

Расчет производится в следующем порядке:

• Выбирают характеристики режущего инструмента (тип, размеры, материал режущей части, геометрию). Для черновой обработки выбирают инструмент с режущей частью из быстрорежущей стали, для чистовой – из твердого сплава или композита;

• Устанавливают предельные размеры заготовки (инструмента), используя данные задания, станка-аналога и таблицы 1;

• Назначают предельные значения глубины резания. Глубину резания при черновой обработке принимают не более 5 мм, при чистовой – не более 0,5 мм.

• Устанавливают предельные значения подач: S _min – в зависимости от шероховатости обрабатываемой поверхности, S _max – по условиям черновой обработки при максимальной жесткости технологической системы;

• Задавшись периодом стойкости Т, рассчитывают значения скоростей резания. При чистовой обработке принимают минимальное, а при черновой – максимальное значение стойкости инструмента. По полученным значения скоростей резания подсчитывают значения частот вращения шпинделя.

Таблица 1

Размеры заготовок и инструментов при расчете режимов резания

Вид обработки	Принимаемый за основу габарит станка, мм	Размеры заготовки (инструмента для фрезерных станков)
		Наибольший	Наименьший
Точение и растачивание	Наибольший диаметр обработки над станиной, D	0,6 D	0,25 D
Развертывание на токарных станках	Наибольший диаметр обрабатываемого прутка, d пр	0,5 d пр	-
Сверление, зенкерование, развертывание и резьбонарезание	Наибольший диаметр сверления, d max	d max	0,3d max
Фрезерование	Длина стола, L Ширина стола, В	Заготовка 0,7 L x 0,7B Фреза торцовая Dф = 0,4В	- Фреза концевая d = 0,15Dф

При этом предельные значения частот вращения определятся как

n _min = 1000*V_min / π*d _max и n _max = 1000*V_max / π*d _min (1)

• Определяют составляющие силы резания и эффективную мощность для каждого режима.

Результаты расчета режимов резания сводят в таблицу 2.

Таблица 2

Таблица режимов резания

№№ пп	Вид обработки	Размеры обработки	Материал заготовки	Режущий инструмент	Элементы режима резания
					Глубина, t	Подача, s	Стойкость, T	Скорость резания, V м/мин	Частота вращения, n n	Сила резания, Р	Мощность резания, N

Для дальнейших расчетов из таблицы режимов выбирают предельные значения частот вращения шпинделя и максимальное значение скорости резания.