Табличный способ расчета режимов резания

Расчет режимов резания табличным методом

Выбор режимов резания табличным методом проводим по [10], [11], [12],[13].

Исходными данными являются:

— схема и условия обработки;

— паспортные данные станка.

Коррекционные формулы для режимов резания определяемых табличным методом приведены ниже.

где, V_т – табличная скорость резания, м/мин;

К_v – поправочный коэффициент на скорость резания.

, мин -1 (6.9.)

где, D – обрабатываемый диаметр.

Фактическая скорость резания:

, м/мин (6.10.)

Длина рабочего хода:

где, L_рез – длина резания, мм;

y – длина подвода врезания и перебега инструмента, мм.

На операциях шлифования:

, мин (6.12.)

где, h – снимаемый припуск, мм;

t – глубина резания, мм;

К – поправочный коэффициент на шлифование;

S_м – минутная подача, мм/мин:

На операциях фрезерования

, мин (6.14.)

где, S_м – минутная подача, мм/мин:

где, S_z – подача на один зуб фрезы, мм/зуб;

z – количество зубьев фрезы.

На остальных операциях:

, мин (6.16.)

Режимы резания на операцию 170 Суперфинишную [18]:

Окружная скорость детали, в м/мин:

3 переход – 125,6.

Частота осциллирования на всех переходах – 500 дв. ход./мин.

Величена хода осциллирования – 6мм.

Давление бруска , в МПа:

Основное время, мин:

Расчеты сводим в табл. 6.1., 6.2., 6.3.

№ операции	№ инструмента в револьверной головке и его название	tmax, мм	S, мм/об	Vт, м/мин	Кv	V, м/мин	nр, мин -1	nпр, мин -1	Vд, м/мин	y, мин	Lрх, мм	То, мин	SТо, мин
020	1-Проходной 2-Контурный 3-Для обработки резьбовых канавок 4-Для обработки угловых канавок 5-Канавочный	4 0,8 3 3 3	0,5 0,2 0,06 0,06 0,1	95 130 250 250 250	1,1 1,5 0,3 0,3 0,3	105 195 75 75 75	334 690 318 318 256	315 630 256 256 256	99,2 178 60,3 60,3 72,3	10 8 12 7 12	657 655 40 12 27	4,2 5,2 2,6 0,8 1,1	13,9
Установ 1 1-Проходной 2-Расточной	0,8 2	0,2 0,2	130 130	1,75 1,26	227,5 168,8	1207 1344	1000 1000	188,4 125,6	7 7	24 18	0,12 0,04
Установ 2 1-Проходной 2-Контурный 3-Расточной 4-Расточной 5- Для обработки угловых канавок 6- Канавочный	2,77 0,8 3 0,21 3 3	0,3 0,2 0,3 0,2 0,06 0,08	95 130 120 130 250 250	1,1 1,5 1,0 1,26 0,3 0,3	105 195 120 168,8 75 75	304 565 955 1344 318 256	256 500 800 1250 256 256	72,3 172,7 100,5 157 60,3 72,3	10 8 10 7 7 6	98 85 230 133 10 11	1,28 0,85 0,96 0,5 0,65 0,54	4,94
070	1-Проходной 2-Резьбовой на М56 на М68 на М72	1,34 — — —	0,4 1,5 2 2	100 122 113 113	1,6 0,8 0,8 0,8	160 97,6 90,4 90,4	749,3 555 412 412	630 500 400 400	134,5 87,9 87,9 87,9	18 3 3 3	90 147 235 235	0,29 0,2 0,3 0,3	1,09

Таблица 6.1. Режимы резания на токарные операции

Источник

Режимы резания при токарной обработке и точении: таблицы формул, расчет подачи и скорость

Подготовимся к проведению одной из наиболее распространенных операций. Рассмотрим расчет подачи и режимов резания при токарной обработке. Его важность сложно переоценить, ведь если он проведен правильно, то помогает сделать техпроцесс эффективным, снизить себестоимость производства, повысить качество поверхностей деталей. Когда он выбран оптимально, это самым положительным образом влияет на продолжительность работы и целостность инструментов, что особенно важно в перспективе длительной эксплуатации станков с поддержанием их динамических и кинематических характеристик. И наоборот, если его неверно выбрать и взять не те исходные показатели, ни о каком высоком уровне исполнения продукции говорить не придется, возможно, вы даже столкнетесь с браком.

Режимы резания: что это такое

Это целый комплекс характеристик, задающих условия проведения токарной операции. Согласно технологическим маршрутам, обработка любого элемента (особенно сложного по форме) проводится в несколько переходов, для каждого из которых требуются свои чертежи, размеры и допуски, оборудование и оснастка. Вычислив и/или подобрав все эти параметры один раз для первой заготовки, в дальнейшем вы сможете подставлять их по умолчанию – при выпуске второй, пятой, сотой детали – и таким образом минимизируете время на подготовку станка и упростите контроль качества, то есть оптимизируете процесс производства.

В число основных показателей входит глубина, скорость, подача, в список дополнительных – масса объекта, припуски, частота, с которой вращается шпиндель, и в принципе любая характеристика, влияющая на результат обработки. И важно взять те из них, что обеспечат лучшую итоговую точность, шероховатость и экономическую целесообразность.

Есть несколько способов провести расчет режимов резания при точении:

Первый достаточно точный и до появления мощной компьютерной техники считался самым удобным. По нему все вычисления осуществлялись на основании паспортных данных оборудования: мощность двигателя, частоту вращения шпинделя и другие показатели подставляли в уже проверенные эмпирические выражения и получали нужные характеристики.

С разработкой специализированного ПО задача калькуляции существенно упростилась – все операции выполняет машина, быстрее человека и с гораздо меньшей вероятностью совершения ошибок.

Когда под рукой нет компьютера или формул, зато есть опыт, можно определить подходящие критерии на основании нормативных и справочных данных из таблиц. Но для этого необходимо учитывать все изменения значений, даже малейшие, что не всегда удобно в условиях производства.

Особенности определения режимов резания при точении

В первую очередь нужно выбрать глубину обработки, после нее – подачу и скорость. Важно соблюсти именно такую последовательность – в порядке увеличения степени воздействия на инструмент. Сначала вычисляются те характеристики, которые могут лишь минимально изменить износ резца, в конце те, что влияют на ресурс по максимуму.

Параметры следует определять для предельных возможностей оборудования, в обязательном порядке учитывая размеры, металл исполнения, конструкцию инструмента.

Важным пунктом является нахождение подходящей шероховатости. Плюс, правильнее всего взять лезвие под конкретный материал, ведь у того же чугуна одна прочность и твердость, а у алюминия – совсем другая. Не забывайте также, что в процессе происходит нагрев детали и возрастает риск ее деформации.

Выбор режима резания при точении на токарном станке продолжается установлением типа обработки. Какой она будет, черновой или чистовой? Первая грубая, для нее подойдут инструменты, выполненные из твердых сталей и способные выдержать высокую интенсивность техпроцесса. Вторая тонкая, осуществляется на малых оборотах, со снятием минимального слоя металла.

Глубина определяется количеством проходов, за которые убирается припуск. Подача представляет собой расстояние, преодолеваемое кромкой за вращение заготовки, и может быть одного из трех типов:

Скорость в значительной степени зависит от того, какая именно операция выполняется, например, при торцевании она должна быть высокой.

Характеристики режимов резания

Прежде чем подробно рассмотреть все основные параметры, скажем еще несколько слов о методах вычислений. Точнее, о том, как от графики перешли к аналитике и компьютеризации.

По мере совершенствования производства даже самые подробные таблицы оказывались все менее удобными: столбцы, колонки, соотношения – на изучение этого и поиск нужного значения уходило огромное количество времени. И это при том, что основные показатели связаны между собой, и уменьшение/увеличение одного из них провоцировало менять остальные.

Установив столь очевидную зависимость, инженеры стали пользоваться аналитическим способом, то есть продумали эмпирические формулы, и начали подставлять в них частоту вращения шпинделя, мощность силового агрегата и подачу и находить нужные характеристики. Ну а развитие компьютеров и появление вычислительного ПО серьезно упростило задачу и защитило итоговые результаты от ошибок человеческого фактора.

Схема расчетов режима резания на токарном станке

Порядок действий следующий:

1. • Выбираете, каким инструментом будете пользоваться в данной ситуации; для хрупких материалов подойдет лезвие со сравнительно небольшими показателями прочности, но для твердых – с максимальными.
2. • Определяете толщину снимаемого слоя и число проходов, исходя из актуального метода обработки. Здесь важно обеспечить оптимальную точность, чтобы изготовить изделие с минимальными погрешностями геометрических габаритов и поверхностей.

Теперь переходим к рассмотрению конкретных характеристик, играющих важную роль, и к способам их практического нахождения или изменения.

Глубина резания при токарной обработке на станке

Ключевой показатель для обеспечения качества исполнения детали, показывающий, сколько материала нужно убрать за один проход. Общее количество последних вычисляется с учетом следующего соотношения припусков:

• • 60% – черновая;
• • от 20 до 30% – смешанная;
• • от 10 до 20% – чистовая.

Также свою роль играет то, какая форма у заготовки и что за операция выполняется. Например, при торцевании рассматриваемый параметр приравнивается к двойному радиусу предмета, а для цилиндрических деталей он находится так:

• D и d – диаметры, начальный и итоговый соответственно;
• k – глубина снятия.

Если же изделие плоское, используются обычные линейные значения длины – 2, 1-2 и до 1 мм соответственно. Здесь же есть зависимость от поддерживаемого класса точности: чем он меньше, тем больше нужно совершить подходов для получения результата.

Как определить подачу при точении

Фактически она представляет собой то расстояние, на которое резец передвигается за один оборот, совершаемый заготовкой. Наиболее высока она при черновой обработке, наименее – при чистовой, когда действовать следует аккуратно, и в дело также вступает квалитет шероховатости. В общем случае ее делают максимально возможной (для операции) с учетом ограничивающих факторов, в числе которых:

• • мощность станка;
• • жесткость системы;
• • стойкость и ресурс лезвия.

При фрезеровании отдают предпочтение варианту «на зуб», при зачистке отверстий – рекомендованному для текущего инструмента, в учебных целях – самую распространенную, то есть 0,05-0,5 об/мин.

Формула расчета подачи при точении, связывающая между собой все ее виды, выглядит так:

SM = S*n = SZ*Z*n, где:

n – частота вращения резца,

Z – число зубцов.

Для упрощения вычислений можно брать данные отсюда:

Диаметр, заготовки, мм

Подача, мм/об, с выбранной глубиной резания, мм

Источник

ТАБЛИЧНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА РЕЖИМА РЕЗАНИЯ

ПРИ ТОЧЕНИИ

Выбор марки инструментального материала, сечения державки резца и геометрических параметров режущей части инструмента

1. Выбирают и обосновывают в зависимости от марки обрабатываемого материала марку инструментального материала. Для токарных резцов рекомендуется применять твердые сплавы или минералокерамику, так как они обеспечивают значительно большую производи­тельность обработки по сравнению с быстрорежущими сталями. Ста­тистика показывает, что в металлообрабатывающей промышленности на долю твердосплавного инструмента приходится 70 %объема сня­той стружки (табл. П. 1.3, П. 1.4 или [1–18]).

2. Выбирают форму заточки передней поверхности резца в зависимости от марки обрабатываемого материала и его прочностных свойств, жесткости технологической системы, характера выполняе­мой операции и необходимости завивания и дробления стружки.

3. Выбирают размеры поперечного сечения державки резца, исходя из паспортных данных станка. Выбранные размеры округляют до ближайших меньших стандартных размеров, приведенных в спра­вочной литературе [13, 17] или в табл. П. 2.1–П. 2.11.

4. Выбирают геометрические параметры режущей части инструмента (табл. П. 2.1–П. 2.11 или [1–18]).

При токарной обработке используются как резцы общего назначения (табл. П. 2.1–П. 2.8), так и резцы с МНП (табл. П. 2.9–П. 2.12).

2.2. Выбор глубины резания и числа проходов

При выборе глубины резания необходимо стремиться снять весь припуск за один проход и лишь при чистовой и отделочной обработке припуск снимается за два и более проходов.

Например, при черновой обработке с шероховатостью поверхности до мкм весь припуск следует снимать за один проход, т.е. . При получистовой обработке от 10 до 40 мкм припуск мм следует снимать за один проход, т.е. . Если же припуск более 2 мм, то обработку производят за два прохода.

При проектировании технологических процессов рекомендуется выбирать значения параметров шероховатости из числа предпочтительных значений, принятых ГОСТ 2789-73 и приведенных в табл. 2.1 [6] или прил. 10.

Предпочтительные значения шероховатости

Отделочная и доводоч-

Чистовая и получистовая

Область применения	Значение Rz, мкм	Значение Rа, мкм
0,025	—
0,05	0,012
0,1	0,025
0,2	0,05
0,4	0,1
0,8	0,2
1,6	0,4
3,2 6,3 12,5	0,8 1,6 3,2
25,0	6,3
50	12,5
100	25
200	50
400	100

2.3. Выбор подачи

Подача назначается с учетом требований к шероховатости об­работанной поверхности, радиуса при вершине резца r, марки обрабатываемого материала, жесткости технологической системы (табл. П. 3.1–П. 3.11 или [3–17]).

Величина подачи уточняется по станку; берется ближайшая меньшая подача.

Выбранная величина подачи проверяется по прочности пластин­ки твердого сплава или минералокерамики, для чего находится тангенциальная составляющая силы резания Р_z при выбранном режиме резания и сопоставляется с силой резания, допустимой прочностью пластинки для заданных условий обработки. Если фактическая сила Р_z не превышает допустимой, то подача выбрана правильно, в противном случае выбранную подачу необходимо уменьшить.

2.4. Расчет скорости резания

Скорость резания (м/мин): при наружном продольном и поперечном точении и растачивании рассчитывают по эмпирической формуле

, (2.1)

а при отрезании, прорезании и фасонном точении – по формуле

. (2.2)

Среднее значение стойкости Т при одноинструментальной обработке 30–60 мин. Значения коэффициента С_V показателей степени х, у и m приведены в справочной литературе [1, 7, 10–16], табл. П. 3.12.

Коэффициент К_V является произведением коэффициентов, учитывающих влияние материала заготовки К_МV, состояния поверхности К_ПV, материала инструмента К_ИV, СОТС К_VСОТС (табл. П. 3.12–П. 3.20, П. 9.1–9.7).

При многоинструментальной обработке и многостаночном обслу­живании период стойкости увеличивают, вводя соответственно коэффициенты К_ТИ и К_ТС, угол в плане резцов К_φ и радиуса при вершине резца К_r [7, 12, 13], табл. П. 3.19.

Оптимальную скорость резания V₀ при точении выбирают из [5, 10] или подсчитывают по формулам (1.1–1.7).

После окончательного выбора или расчета скорости резания, с учетом всех поправок, произвести сравнительный анализ их величин и в дальнейших расчетах использовать наибольшую из них.

Определяют число оборотов шпинделя

, об./мин, (2.3)

где D – диаметр обрабатываемой поверхности, мм.

Число оборотов шпинделя уточняется по станку (для универсального оборудования) и рассчитывается уточненная скорость резания.

Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 1186 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник