2.5. Проверка выбранного режима резания

 

Выбранный режим резания проверяют по использованию мощности на шпинделе станка и по усилию, необходимому для осуществления движения подачи.

Мощность, затрачиваемая на резание, должна быть меньше или равна мощности на шпинделе:

N_р £ N_шп ,

где N_р - эффективная мощность резания, кВт;

N_шп - допустимая мощность на шпинделе, определяемая по мощности привода, кВт.

Приводом станка является совокупность механизмов от источника движения до рабочего органа. Приводом главного движения резания является совокупность механизмов от электродвигателя до шпинделя станка, а его мощность определится исходя из мощности электродвигателя и потерь в механизмах.

Мощность на шпинделе определится по формуле

N_шп = N_э • h ,

где N_э - мощность электродвигателя привода главного движения резания, кВт, h - КПД механизмов привода станка, h = 0,7 ... 0,8.

Мощность резания при фрезеровании определяется по формуле

где М_кр - крутящий момент на шпинделе, Нм, n - число оборотов фрезы, мин^-1.

Крутящий момент на шпинделе станка определится по формуле:

где Р_z - главная составляющая (касательная) силы резания, Н; D - диаметр фрезы, мм.

Главная составляющая силы резания P_z при фрезеровании определяется по формуле

где C_p - коэффициент, характеризующий обрабатываемый материал и другие условия;

K_p - общий поправочный коэффициент, представляющий собой произведение коэффициентов, отражающих состояние отдельных параметров, влияющих на величину силы резания,

K_р = K_mр • K_vр • K_gр • K_jv,

- K_mр - коэффициент, учитывающий свойства материала обрабатываемой заготовки (табл.17);

- K_vр - коэффициент, учитывающий скорость резания (табл.18);

- K_gр - коэффициент, учитывающий величину переднего угла g (табл.19) ;

- K_jр - коэффициент, учитывающий величину угла в плане j (табл.19).

Значения коэффициента С_р и показателей степеней x , y, u, q, w приведены в табл.16.

Величина радиальной составляющей силы резания Р_y может быть определена по соотношению Р_y ≈ 0,4 Р_z.

Если условие N_р £ N_шп не выдерживается, то необходимо уменьшить скорость резания или изменить другие параметры резания.

При фрезеровании имеет большое значение представление силы резания по вертикальной P_в и горизонтальной Р_г составляющим. Горизонтальная составляющая силы резания Р_г представляет собой силу, которую необходимо приложить для обеспечения движения подачи, она должна быть меньше (или равна) наибольшей силы, допускаемой механизмом продольной подачи станка:

Р_г £ Р_доп, Н.

где Р_доп - наибольшее усилие, допускаемое механизмом продольной подачи станка (Н), берется из паспортных данных станка (табл.20).

Горизонтальная составляющая силы резания определяется из приведённых ниже соотношений и зависит от вида торцового фрезерования /5/:

- при симметричном фрезеровании - Р_г = (0,3...0,4) • Р_z;

- при несимметричном встречном - Р_г = (0,6...0,8) • Р_z;

- при несимметричном попутном - Р_г = (0,2...0,3) • Р_z ;

Если условие Р_г £ Р_доп не выдерживается, необходимо уменьшить силу резания Р_z за счет уменьшения подачи на зуб S_z и, соответственно, скорости движения подачи v_S (минутной подачи S_м).