Практическое занятие № 4 Определение режимов резания на токарную операцию

Цель работы – научиться определять режимы резания на токарную операцию; разработать карту наладки.

Общие сведения

Определение режимов резания начинают с выбора станка, режущего инструмента, приспособления для закрепления детали.

Назначение режимов резания при точении проводится в следующей последовательности.

1. Определяется глубина резания t, мм:

при черновом точении принимается равной припуску на обработку; при чистовом точении при шероховатости поверхности Ra = 3,2 мкм – t = 0,5-2 мм.

2 Определяется подача инструмента S, мм/об, с помощью таблицы 9 (при черновом наружном точении); при черновом растачивании принимается S = 0,6 мм/об (для обработки сталей) и S = 0,7 мм/об (для обработки чугунов).

Таблица 9 – Подачи при черновом наружном точении резцами с пластинами из твердого сплава [2]

Диаметр детали, мм	Обрабатываемый материал
	Сталь конструкционная			Чугун
	Подача S, мм/об, при глубине резания t, мм
	до 3	3 - 5	5 - 8	до 3	3 - 5	5 – 8
до 20 20 – 40 40 – 60 60 – 100 100 – 400 400 – 500	0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,1	- 0,3 0,4 0,5 0,7 1,0	- - 0,3 0,5 0,6 0,7	- 0,4 0,6 0,8 1,0 1,3	- - 0,5 0,7 0,8 1,2	- - 0,4 0,6 0,8 1,0

При чистовом точении и шероховатости поверхности Ra = 2,5 мкм S = 0,2 мм/об; при шероховатости Ra = 1,25 мкм S = 0,13 мм/об [2].

3. Корректируется подача S по паспорту станка (приложение А).

4. Определяется скорость резания V_рас, м/мин:

,

где Т – стойкость режущего инструмента (принимается Т = 60 мин);

C_V, m, x_v, y_v - коэффициенты и показатели степени (определяются по таблице 10).

Коэффициент K_V определяется по формуле:

K_V = K_MV К_П К_И,

где K_MV – коэффициент, который учитывает влияние материала заготовки; определяется по формулам:

для стали - ,

для чугуна - ,

где _В и НВ – фактические параметры, которые характеризуют обрабатываемый материал;

К_Г – коэффициент, который характеризует группу стали (для углеродной стали (С  0,6) - К_Г = 1; хромистой стали - К_Г = 0,95; хромоникелевой стали К_Г = 0,9);

n – показатель степени (n = 1 – при обработке стали, n = 1,25 – при обработке серого чугуна);

Таблица 10 – Значение коэффициента и показателей степени в формуле скорости [2]

Вид обработки	Материал режущей части резца	Подача	Коэффициент и показатели степени
			CV	xV	yV	m
Обработка конструкционной углеродистой стали, в = 750 МПа
Наружное продольное точение	Т15К6	S  0,3 0,3 < S  0,7 S > 0,7	420 350 340	0,15 0,15 0,15	0,2 0,35 0,45	0,2 0,2 0,2
Обработка серого чугуна, НВ 190
Наружное продольное точение	ВК6	S  0,4 S > 0,4	292 243	0,15 0,15	0,2 0,2	0,2 0,2

К_П - коэффициент, который учитывает влияние состояния поверхности заготовки на скорость резания (К_П = 1 – поверхность без корки; К_П = 0,9 – поверхность с коркой для заготовки из проката; К_П = 0,8 – поверхность с коркой для штампованной и отлитой заготовки);

К_И - поправочный коэффициент, который учитывает влияние инструментального материала ( для Т5К10 - К_И = 0,65; для Т15К6 - К_И = 1; для ВК8 - К_И = 0,83; для ВК6 - К_И = 1).

При растачивании отверстий надо принимать скорость резания как и при наружном продольном точении с умножением на поправочный коэффициент 0,9.

5 Определяется частота вращения шпинделя станка n_рас, мин^-1:

6 Корректируется частота вращения n_рас по паспорту станка (приложение А; выбирается, как правило, ближайшее меньшее значение или такое, что не превышает расчетное более чем на 5%).

7 Определяется действительная скорость резания V_Д, м/мин:

,

где n_ст – скорректированная по паспорту станка частота вращения детали, мин^-1.

8 Определяется сила резания P_Z, Н, по формуле:

Коэффициент С_Рz , показатели степени будут иметь значение [2]:

для обработки стали - С_Рz = 300, х_рz = 1, y_pz = 0,75, n_pz = - 0,15;

для обработки серого чугуна - С_Рz = 92, х_рz = 1, y_pz = 0,75, n_pz = 0.

Поправочный коэффициент К_pz определяется как

К_pz = К_мр К_р К_р К_р К_rр,

где К_мр – коэффициент, который учитывает влияние свойств обрабатываемого материала:

для стали (n = 0,75);

для серого чугуна (n = 0,4);

К_р – коэффициент, который учитывает главный угол в плане (для  = 45⁰ К_р = 1;  = 60⁰ К_р = 0,94; = 90⁰ К_р = 0,89);

К_р – коэффициент, который учитывает передний угол резца  ( для  = - 15⁰ К_р = 1,25;  = 0⁰ К_р = 1,1;  = 10⁰ К_р = 1,0);

К_р – коэффициент, который учитывает угол наклона главного лезвия резца, К_р = 1,0;

К_rр – коэффициент, который учитывает радиус при вершине резца, К_rр = 1,0.

9 Определяется мощность резания N_Р, квт, по формуле:

Мощность резания N_р сравнивается с мощностью станка N_эф:

Если N_р < N_эф, то обработка возможна.

10 Определяется основное время t_o, мин, по формуле:

,

где L – величина рабочего хода инструмента, мм;

i – количество рабочих ходов инструмента.

L = l + l₁ + l₂, (l – длина обрабатываемой поверхности, l₁ - величина врезания инструмента, l₂ – величина перебега инструмента); l₁ = l₂ = 2-5 мм.