Определение режимов резания при точении

Определим режимы резания для чернового наружного точения цилиндрической поверхности на токарном станке в следующей последовательности:

Определить глубину резания t, мм:

,

где D – диаметр заготовки, мм;

d – диаметр детали, мм;

i – число проходов.

Назначить подачу S, мм/об, в зависимости от вида обработки, режима обработки (черновой), жесткости системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов.

Выбирают модель токарного станка, на котором будет выполняться точение, и корректируют значение выбранной подачи S по паспортным данным этого станка.

Рассчитать теоретическую скорость резания V_Д, м/мин, допускаемую режущим инструментом по формуле:

,

где Т – стойкость инструмента, при одноинструментальной обработке принимают в пределах 30÷60 мин;

С_v ,m, х, у – коэффициенты, значения которых определяются по справочнику.

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

К_v – поправочный коэффициент, который определяется по формуле:

,

где K_mv – коэффициент, учитывающий влияние материала заготовки, определяется по справочнику;

K_nv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки (по справочнику);

K_иv – коэффициент, учитывающий влияние материала инструмента, определяется по справочнику.

Определить расчетную частоту вращения шпинделя n_р, мин^-1:

где V_Д – действительная скорость резания, рассчитанная по формуле раньше, м/мин;

D – диаметр заготовки, мм;

Найденную расчетную частоту вращения шпинделя n_р скорректировать по паспорту станка, выбранного ранее: принять частоту вращения шпинделя n, имеющуюся на станке, ближайшую меньшую.

Рассчитать фактическую скорость резания V,м/мин, по выбранной частоте вращения шпинделя n:

,

где D – диаметр заготовки, мм;

n – частота вращения шпинделя, имеющаяся на станке, мин^-1.

Рассчитать составляющую силы резания Р_z, Н, (рис.1) по формуле:

,

где t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

V – фактическая скорость резания, м/мин;

С_p ,n, х, у – коэффициенты, значения которых определяются по справочнику.

К_p – поправочный коэффициент, который определяется по формуле:

,

где K_mp – поправочный коэффициент, который определяется по справочнику;

K_φp,K_γp,– коэффициенты, учитывающий влияние

K_λp, K_rp геометрических параметров режущей части

инструмента, определяются по справочнику.

Рисунок 1. Силы, действующие на резец при точении

Определить мощность резания Np, кВт, по формуле:

,

где Pz – составляющая силы резания, Н;

V – фактическая скорость резания, м/мин.

Полученное значение мощности резания N_p сравнивнить с мощностью электродвигателя выбранного станка N, с учетом коэффициента полезного действия электродвигателя h:

В случае если не выполняется данное условие, необходимо перейти к меньшему значению частоты вращения шпинделя n и повторно выполнить расчеты.

Рассчитать крутящий момент для осуществления процесса резания М_кр, кН×мм:

,

крутящий момент на шпинделе станка М_ст, кН×мм:

,

где Pz – составляющая силы резания, Н;

D – диаметр заготовки, мм;

N, η – мощностью электродвигателя выбранного станка и КПД электродвигателя;

n – частота вращения шпинделя, имеющаяся на станке,мин^-1.

Определить основное время Т₀, мин:

,

где i – число проходов;

S – подача, мм/об;

L – расчетная длина обрабатываемой поверхности

(рис. 2), мм:

,

где – длина обрабатываемой поверхности, мм;

– длина пути врезания резца, мм:

, (j – главный угол резца в плане);

– длина перебега резца, мм: =1÷3.

Рисунок .2. Схема обработки при точении