48 .Режимы резания и порядок их назначения.

Режимы резания – совокупность глубины резания (t), подачи (S) и скорости резания (V).

Режимы резания (обработки) определяют: точность обработки, качество обработанной поверхности, производительность и себестоимость обработки, условия работы оборудования и рабочих.

Факторами, влияющими на выбор режима резания, являются:

– материал, форма, жесткость и прочность обрабатываемой заготовки;

– вид режущего инструмента, материал его режущей кромки, жесткость и прочность;

– способ закрепления заготовки на станке;

– мощность главного привода станка.

В порядке возрастания влияния на стойкость инструмента составляющие режимов резания располагаются в следующей последовательности: t, S, V и назначаются согласно существующей методике по справочным материалам и литературе [1, 2, 3, 8, 14, 25, 30].

Рассчитанный или выбранный по справочникам режим резания корректируется по паспортным данным станка, проверяется по мощности и должен удовлетворять условию:

N Nэ,

где N – мощность потребная на резание, кВт;

Nэ – эффективная мощность станка, кВт (определяется по паспорту станка).

Если выбранный режим резания не отвечает указанным условиям, необходимо значение скорости резания понизить соответственно величине допускаемой мощностью станка.

Наиболее вероятные режимы резания обработки поверхностей по операциям и переходам для стали 45 (ГОСТ 1050–88) приведены табл. 65 – 76.

При рассмотрении технологических свойств материалов, обрабатываемых резанием, учитывается коэффициентом обрабатываемости данного материала быстрорежущим или твердосплавным резцом по отношению к эталонному материалу (Приложение Б). Этот коэффициент рассчитывается по следующей формуле:

,

где V₆₀ — скорость резания при 60-минутной стойкости и определенных условиях резания при 60-минутной стойкости резцов рассматриваемого материала; V_эт60 ^— скорость резания при 60-минутной стойкости резцов в случае обработки эталонного материала, м/мин.

В таблицах Приложения Б приведены коэффициенты обрабатываемости резанием различных конструкционных материалов. За эталонные материалы приняты: сталь 45, серый чугун СЧ 20, алюминиевый сплав Д16, латунь ЛС59 – 1, бронза БрАЖ9–4 [9,10]. При обработке сталей за эталонную принята сталь 45 с s_в = 650 МПа, 179 НВ; эталонная скорость резания при получистовом точении этой стали твердосплавными резцами — 135 м/мин при 60-минутной стойкости, эталонная скорость резания при точении резцами из быстрорежущей стали Р18 — 75 м/мин при 60-минутной стойкости

Абсолютное значение скорости резания при 60-минутной стойкости любой стали, отличной от эталонной, равно . Например, для стали 35ХМ с ; с

49. Расчет скорости, сил и мощности резания

Скорость резания V (м/мин) - называется скорость перемещения поверхности резания относительно режущей кромки инструмента. Скорость резания можно представить как путь, пройденный режущим инструментом в единицу времени в направлении главного движения по поверхности резания.

Скорость резания для станков с главным вращательным движением (токарных, сверлильных, фрезерных) подсчитывается по формуле

V = Пи*Dn / 1000 = Dn / 320,

где D – наибольший диаметр заготовки (при токарной обработке),

диаметр сверла (при сверлении) или диаметр фрезы (при фрезеровании), мм;

n – частота вращения заготовки или инструмента, об/мин.

Скорость резания, допускаемая инструментом, определяется заданной стойкостью резца, глубиной резания, подачей, твердостью обрабатываемого материала и рядом других факторов. Средняя стойкость резца обычно принимается равной 30–90 мин.

Силы резания Р представляют собой силы, действующие на режущий инструмент в процессе упругопластической деформации и разрушения срезаемой стружки.

Силы резания приводят к вершине лезвия или к точке режущей кромки и раскладывают по координатным осям прямоугольной системы координат xyz .В этой системе координат ось z направлена по скорости главного движения и ее положительное направление соответствует направлению действия обрабатываемого материала на инструмент. Ось у направлена по радиусу окружности главного движения вершины. Ее положительное направление также соответствует направлению действия металла на инструмент. Направление оси х выбирается из условия образования правой системы координат. Значение усилия резания определяется несколькими факторами. Оно растет с увеличением глубины h резания и скорости подачи s (сечения срезаемой стружки), скорости резания ν, снижением переднего угла γ режущего инструмента. Поэтому расчет усилия резания производится по эмпирическим формулам, установленным для каждого способа обработки (см. справочники по обработке резанием). Например, для строгания эта формула имеет вид Р = СphXpsYpXn где коэффициенты Ср, Хр, Yp, n характеризуют материал заготовки, резца и вид обработки.

Мощность резания рассчитывают по формуле

где P_z - сила резания, Н;

V - скорость резания, м/мин.