НОВОСИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

Кафедра технологии металлов и судового машиностроения

621.9

М 641

Мироненко И.Г.

Расчет режимов резания

Методические указания к выполнению расчетов с использованием персонального компьютера

Второе издание, переработанное и дополненное

г. Новосибирск, 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Общая последовательность расчета и выбор инструмента .......... 3

1.1. Выбор режущего инструмента ........... 4

1.2. Выбор и назначение глубины резания ... 4

1.3. Выбор величины подачи ................ 5

1.4. Выбор значения периода стойкости ..... 7

2. Расчёт режимов резания. Общие сведения ........................................... 7

2.1. Точение и растачивание ............... 8

^{2.2. Сверление, рассверливание,}

^{зенкерование и развёртывание ................... 13}

2.3. Фрезерование ........................ 15

2.4. Резьбонарезание ..................... 17

Глубина резания и подача. .............. 17

Скорость резания ....................... 18

Силовые зависимости. ................... 19

Мощность ............................... 20

2.5. Строгание и долбление ............... 20

2.6. Шлифование .......................... 21

3. Оптимизация режимов резания и определение основного технологического времени....................................................................... 22

4. Методика выполнения расчётов на компьютере................................ 25

библиография ............................................................................................ 26

ПРИЛОЖЕНИЕ 1...................................................................................... 28

ПРИЛОЖЕНИЕ 2...................................................................................... 58

1. ОБЩАЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА И ВЫБОР ИНСТРУМЕНТА

Р е ж и м о м р е з а н и я называется совокупность элементов, определяющих условия протекания процесса резания.

К э л е м е н т а м режима резания относятся – глубина резания, подача, период стойкости режущего инструмента, скорость резания, частота вращения шпинделя, сила и мощность резания.

При проектировании технологических процессов механической обработки или режущих инструментов возникает необходимость в определении и назначении элементов режима резания. Отечественная практика механической обработки накопила огромный нормативно

- справочный материал, с помощью которого можно назначить любой режим резания для любого вида механической обработки [1]. Однако, табличный метод

назначения	режимов резания	является весьма
громоздким,	так как требует	анализа большого

количества справочной информации. Более того, все режимные параметры взаимосвязаны и при изменении хотя бы одного из них автоматически изменяются и другие, что еще более усложняет процесс назначения режимов резания.

Аналитический (расчетный) метод определения режима резания менее трудоёмок и более предпочтителен при учебном проектировании технологических процессов механической обработки резанием. Он сводится к определению, по эмпирическим формулам, скорости, сил и мощности резания по выбранным значениям глубины резания и подачи.

До проведения расчетов необходимо иметь паспортные данные выбранного станка, а именно - значения подач и частот вращения шпинделя. При отсутствии паспортных данных расчет выполняется приблизительно, в проделах тех подач и частот

вращения шпинделя, которые указаны в справочной литературе.

1.1. Выбор режущего инструмента

Его следует начинать с анализа шероховатости поверхностей детали, которая задана на чертеже. В зависимости от параметра шероховатости выбирается метод обработки данной поверхности, которому соответствует свой специфический режущий инструмент. В табл. 1 приведена зависимость шероховатости поверхности от различных методов обработки.

Немаловажное значение для расчета режимов резания имеет выбор материала инструмента. При его выборе следует руководствоваться рекомендациями табл. 2. Для тонких (отделочных) методов обработки материалов с высокими скоростями резания (свыше

500 м/мин) рекомендуется применение сверхтвердых инструментальных материалов.

Наиболее распространенными среди них являются материалы, полученные на основе кубического нитрида бора.

1.2. Выбор и назначение глубины резания

Г л у б и н о й

р е з а н и я называется расстояние между обрабатываемой и

t

Рис. 1.Схема к определению глубины резания при точении

обработанной поверхностями, измеренное по нормали к последней.

При ч е р н о в ы х методах обработки назначают по возможности максимальную глубину резания t, равную

всему припуску или большей

части его. При ч и с т о в о м

^{резании припуск срезается за два прохода и более.}

На каждом следующем проходе следует назначать

^{меньшую глубину резания, чем на предшествующем.}

Глубину последнего прохода назначают в зависимости от требований точности и шероховатости обработанной поверхности.

В данной работе рекомендуются следующие глубины резания t, мм:

− черновая обработка t >2;

− получистовая и чистовая обработка t = 2,0 - 0,5;

− отделочная обработка (3,2 мкм ≥ Ra > 0,8 мкм) t =

0,5 - 0,1.

При сверлении глубина резания t=0,5·D, при рассверливании, зенкеровании и развертывании t=0,5·(D-d) мм, где D - диаметр осевого инструмента, а d - диаметр предварительно полученного отверстия, мм.

Рис. 2.Схемы для определения глубины резания при сверлении (а) и рассверливании (б) отверстий.

При отрезании, точении канавок и фасонном точении глубина резания приравнивается длине лезвия резца (см. рис. 3).

1.3. Выбор величины подачи

П о д а ч е й называется путь, пройденный какой- либо точкой режущей кромки инструмента, относительно заготовки, за один оборот заготовки

(режущего инструмента), либо за

_t один двойной ход режущего инструмента.

Различают подачу на один зуб S_z, подачу на один оборот S и подачу минутную S_м, мм/мин, которые находятся в следующей

^{зависимости:}

S _м = S ⋅ n = S _z ⋅ Z ⋅ n,

где:

(1)

Рис. 3. Схема к определению глубины резания при отрезании

ⁿ - частота вращения режущего инструмента, мин^-1;

^Z - число зубьев режущего инструмента.

При черновой обработке

выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы, мощности привода станка, периода стойкости режущего инструмента и других ограничивающих факторов. При чистовой обработке - в зависимости от требуемого параметра шероховатости обработанной поверхности.

При ч е р н о в о м т о ч е н и и выполняется вариантный расчёт режимов резания для нескольких значений подач в диапазоне, ограниченном чистовой (табл. 3) и максимальной подачей, допустимой прочностью режущей пластины (табл. 4).

При обработке отверстий о с е в ы м режущим инструментом выбирают рекомендуемую подачу, допустимую по прочности инструмента (табл.5).

Исходной величиной подачи при фрезеровании является подача S_z - на зуб. Рекомендуемые подачи для чистового фрезерования приведены в табл. 6.

В данной работе рекомендуется значения подач выбирать из наиболее распространённого диапазона: