3.Определение фактических значений подачи и скорости резания

Расчетные и табличные режимы резания являются предварительными, так как могут не соответствовать возможностям имеющегося станка. Перед внесением режимов резания в операционную карту они должны быть сопоставлены с техническими возможностями выбранных станков по их паспортным данным. Для того, чтобы сопоставить режимы резания с паспортными данными станка необходимо привести их к таким характеристикам, которые указаны в паспорте. Например, скорость резания в паспортных данных отсутствует, но имеется частота вращения шпинделя. На фрезерных станках нет подачи на один зуб инструмента, а известна минутная подача стола и т.д. Пересчет параметров процесса резания производится по формулам.

Частота вращения шпинделя, 1/мин: ,

где V - расчетное (V_р) или табличное (V_т) значение скорости резания, м/мин; D - диаметр заготовки по обрабатываемой на данном переходе поверхности, мм.

Подача на один оборот, мм/об: ,

где s_z - подача на один зуб фрезы, мм/зуб; z - число зубьев фрезы.

Подача минутная, мм/мин:

При долблении скорость резания характеризуется не числом оборотов, а количеством двойных ходов ползуна, несущего инструмент. Скорость резания V и число двойных ходов K шпинделя связаны формулой:

,

где V - расчетное (V_р) или табличное (V_т) значение скорости резания, м/мин;

где L - длина хода ползуна, L = l + l_пер, где l - путь резания, l_пер - величина перебега резца в обе стороны, m - отношение скоростей рабочего и холостого хода ползуна.

4.Проверка режимов по мощности станка

Выбранные и проверенные по паспорту станка режимы резания обязательно проверяются по мощности станка, так как каждый станок позволяет реализовать только ограниченное сочетание частот вращения и подач. В качестве ограничения на станке чаще всего выступает мощность электродвигателя главного движения. Мощность вспомогательных двигателей, как правило, бывает достаточной, хотя при работе на жестких (высоких) режимах также должна проверяться.

Проверка режимов по мощности станка производится путем сравнения мощности, расходуемой на процесс резания, с полезной мощностью выбранного станка по формуле:

Nст  Nрез

где Nст - полезная мощность данного станка; Nрез - мощность расходуемая на процесс резания на конкретных режимах.

Полезная мощность станка (мощность на шпинделе станка) Nст зависит от мощности электродвигателя главного привода станка Nпр и к.п.д. кинематической цепи станка η, т.е.:

Nст = Nпрη

Фактические значения мощности электродвигателя и к.п.д. кинематической цепи станка указываются в паспорте на станок данной модели, а при необходимости могут быть измерены стандартными методами. Обычно к.п.д. станка колеблется в пределах:

η = 0,75 - 0,9

Мощность, расходуемая на процесс резания N_рез на конкретных режимах, определяется по эмпирическим формулам, различным для различных видов обработки, которые указаны в справочниках по расчетам режимов резания.

Если на данном станке производится несколько переходов, то проверку по мощности производят для наиболее нагруженного перехода. Обычно таким переходом является черновая обработка, характеризующаяся большими глубинами резания.

Для рассматриваемого в нашем примере зубчатого колеса при токарной обработке на операции 010 наиболее нагруженным переходом будет черновое точение по наружному диаметру. Расчет мощности, расходуемой на резание, для токарной обработки определяется по формуле [1] (стр.271):

,

где Pz - тангенциальная составляющая силы резания (Н); V - фактическая скорость резания (м/мин). Тангенциальная составляющая силы резания определяется по формуле:

,

где t, s, V - фактические режимы резания (глубина, подача, скорость); Ср, x, y, n - поправочный коэффициент и показатели степени для определения тангенциальной составляющей силы резания [1](стр.273, таб.22); Kp - поправочный коэффициент, учитывающий фактические условия резания, определяется по формуле:

.

Значения этих коэффициентов представлены в таблицах [1](стр.264 таб.9, стр.275 таб.23).

Например

Операция 010 переход 3 :

Фактические режимы резания: t = 1,7 мм, s = 0,8 мм/об, V = 102 м/м,

Инструмент: резец с пластинкой из твердого сплава марки Т5К10, прямой проходной  = 45^o,  = - 15^o, = 0^o, r = 1 мм.

1. Определяем поправочный коэффициент Kp для тангенциальной составляющей силы резания.

;

K_p = 1,0 ; K_p = 1,25; K_p = 1,0 ; K_rp = 0,93

= 0,953

2. Определяем поправочный коэффициент Ср и показатели степени x,y,n для тангенциальной составляющей силы резания.

Сp = 300, x = 1,0, y = 0,75, n = - 0,15.

3. Определяем тангенциальную составляющую силы резания.

= 2065 H

4. Определяем мощность, расходуемую на процесс резания.

= 3,44 кВт

4. Определяем полезную мощность станка.

Для выбранного станка мод. 16К20 мощность главного электродвигателя привода Nпр = 10 кВт, а к.п.д. кинематической цепи - η = 0,75

Nст = 100,75 = 7,5 кВт

5. Сравниваем мощность на резание с полезной мощностью станка.

Nрез = 3,44 кВт > Nст = 7,5 кВт

Т.е. мощность, расходуемая на процесс резания, меньше мощности, которую может реализовать станок.

Вывод: На выбранном станке можно производить черновую обработку заготовки на выбранных режимах резания.