Установление режимов резания аналитическим методомРазработка технологического процесса механической обработки заготовки обычно завершается установлением технологических норм времени для каждой операции. При выборе режимов обработки необходимо придерживаться определенного порядка, т.е. при назначении и расчете режима обработки учитывают тип и размеры режущего инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип оборудования и его состояние. Следует помнить, что элементы режимов обработки находятся во взаимной функциональной зависимости, устанавливаемой эмпирическими формулами. При расчете режимов резания сначала устанавливают глубину резания в миллиметрах. Глубину резания назначают по возможности наибольшую, в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обрабатываемой поверхности и технических требований на изготовление детали. После установления глубины резания устанавливается подача станка. Подачу назначают максимально возможную, с учетом погрешности и жесткости технологической системы, мощности привода станка, степени точности и качества обрабатываемой поверхности, по нормативным таблицам и согласовывают с паспортными данными станка. От правильно установленной подачи во многом зависит качество обработки и производительность труда. Для черновых технологических операций назначают максимально допустимую подачу. После установления глубины резания и подачи определяют скорость резания по империческим формулам с учетом жесткости технологической системы. Аналитический расчет режимов резания производится с учетом необходимых поправочных коэффициентов на какую-нибудь обрабатываемую поверхность, указанную руководителем проекта по справочной литературе [16]. Расчет режимов резания аналитическим методом должен производиться не более чем на одну-две операции. Для остальных операций технологического процесса механической обработки детали режимы резания определяются по табличным нормативам соответствующей учебной и справочной литературы. При наружном продольном точении скорость резания определяется по формуле
v = Kv, (3.28.) где Cv – постоянная величина для скорости резания; Т – среднее значение стойкости резца, мин; m, xv, yv – показатели степени; Кv – общий поправочный коэффициент на скорость резания. Кv определяется по формуле:
Кv=Кmv Кnx Киv Кφv Кφ1v Кzv Кgv (3.29.) где - Кmv – качество обрабатываемого материала; Кnx – состояние поверхности заготовки; Киv – материал режущей части инструмента; Кφv Кφ1v Кzv Кgv – параметры инструмента. Значения указанных коэффициентов приведены в учебной и технической справочной литературе. Частота вращения шпинделя станка определяется по формуле: nр= , (3.30.) где v – скорость резания, м/мин; D – диаметр заготовки, мм. В процессе определения режимов резания необходимо частоту вращения шпинделя станка, подачу или число двойных ходов скорректировать по паспорту станка. В справочной литературе и каталогах на металлорежущие станки обычно указывается минимальная nmin и максимальная nmax частота вращения шпинделя станка, двойных ходов (nmin дв.ход, nmaxдв.ход) и подача (Smax, Smin), поэтому необходимо производить расчет промежуточных указанных значений. После установления частоты вращения шпинделя определяют действительную скорость резания v д= , (3.31.) где nп – паспортное значение частоты вращения шпинделя, мин-1; D – диаметр заготовки, мм. Затем определяется мощность, затрачиваемая на процесс резания:
Nрез=Pz v д 10-3, (3.32.) где Pz – тангенциальная составляющая силы резания. Следует проверить достаточность мощности привода станка для выполнения процесса резания по формуле:
Nрез≤ Nшп, (3.33.) где Nшп - мощность на шпинделе, кВт.
Мощность на шпинделе станка Nшп = Nст ŋ (3.34.) где ŋ – к.п.д. станка.
В зависимости от методов обработки расчет параметров режимов резания может изменяться. Методика расчетов режимов резания при многоинструментальной обработке на токарных многошпиндельных и многорезцовых автоматах и полуавтоматах, сверлильных, фрезерных и других металлорежущих станках имеет ряд отличий от расчетов одноинструментальной обработки, поэтому рекомендуется использовать специальную методику расчетов.
|