Порядок выбора режимов резания

1. Назначить глубину резания t мм.

2. Выбрать по таблицам подачу S_табл.

3. По паспорту станка проверить, есть ли такая величина подачи. Если такой величины нет, то принять ближайшее наименьшее значение S_пасп.

4. Выбрать по таблицам скорость резания V _табл.

5. Задать стойкость резца. Средняя стойкость резца обычно принимается 30 – 90 мин.

6. Найти по таблицам предел прочности на растяжение s _в для стали или твердость по Бринеллю. НВ для чугуна и цветных металлов.

7. Найти по таблицам поправочные коэффициенты на скорость резания для данных условий обработки К1; К2; К3; К4; К5

8. Определить скорость резания с учетом поправочных коэффициентов

V_к = V_табл. × К1 × К2 × К3 × К4 × К5

9. Определить по выбранной скорости резания и диаметру обрабатываемой детали число оборотов шпинделя.

 об/мин.

10. По паспорту станка проверить, есть ли такие обороты шпинделя. Если точно таких оборотов не имеется, то выбрать необходимо ближайшее меньшее значение.

11. Определить действительную скорость резания по скорректированному числу оборотов n_пасп.

 м/мин.

12. Определить площадь поперечного сечения срезаемого слоя.

f = t × S мм²

13. Найти по таблице коэффициент резания К.

14. Определить силу резания

P_z = K × f Н

15. Определить эффективную мощность резания

 кВт

16. Определить требуемую мощность электродвигателя

, где h - коэффициент полезного действия станка; h = 0,75 ¸ 0,85.

Режимы резания при чистовой обработке проходными и расточными резцами, а также при обработке зенкерами и развертками ввиду незначительных сил резания по мощности не проверяются.

17. Определить основное время

 мин.

ПРИМЕР 1.

Выбрать режимы резания для обтачивания детали из стали 45 при следующих данных: диаметр заготовки D = 45 мм, диаметр детали d = 40h9 _{(- 0,052)} мм, длина обрабатываемой поверхности L = 60 мм, шероховатость Ra = 1,6 мкм, установка в 3-х кулачковом патроне.

Станок токарно-винторезный Иж250ИТВ, резец – проходной упорный с пластинкой из твердого сплава Т15К6. Геометрия резца: g = 12⁰; a = 10; j = 90; r = 1 мм.

 

Р е ш е н и е. Учитывая точность и шероховатость поверхности детали, обтачивание следует выполнять за два прохода. На чистовое точение оставлен припуск 0,8 мм на диаметр.

Режимы резания при черновом проходе:

1. Определить глубину резания.

.

2. Выбрать подачу по таблице 8.

Sтабл. = 0,4 мм/об.

3. Проверить по паспорту станка Иж250ИТВ (табл. 47), есть ли такая подача.

Ближайшее значение подачи 0,375 мм/об и 0,5 мм/об. Принимаем меньшее значение.

Sпасп. = 0,375 мм/об.

4. Выбрать по таблице 9 скорость резания.

Vтабл. = 180 м/мин.

5. Задать стойкость резца.

Т = 90 мин.

6. Найти по таблице 3 для стали 45 предел прочности на растяжение

 

s_в = 598 МПа.

7. Найти по таблице 10 поправочные коэффициенты на скорость резания для данных условий обработки.

К₁ = 0,92; К₂ = 1,15; К₃ = 1; К₄ = 1; К₅ = 0,81.

8. Определить скорость резания с учетом поправочных коэффициентов.

Vк = Vтабл. × К₁ × К₂ × К₃ × К₄ × К₅ = 180 × 0,92 × 1,15 × 1,0 × 1,0 × 0,81 = 154 м/мин.

9. Определить число оборотов шпинделя.

10. Проверить по паспорту станка (табл. 47), есть ли такие обороты шпинделя. Если точно таких оборотов не имеется, то выбрать ближайшее меньшее значение.

Ближайшее меньшее значение для станка Иж250ИТВ

n_пасп. = 1000 об/мин.

11. Определить действительную скорость резания по скорректированному числу оборотов шпинделя n_пасп.

12. Определить площадь поперечного сечения срезаемого слоя.

f = t × S = 2,1 × 0,375 = 0,787 мм².

13. Найти по таблице 40 коэффициент резания К.

К = 1600 МПа.

14. Определить силу резания.

Pz = K × f = 1600 × 0,787 = 1259 Н.

15. Определить эффективную мощность резания.

Nэф.

16. Определить требуемую мощность электродвигателя.

Nэл. =

Из таблицы 45 мощность электродвигателя станка Иж250ИТВ составляет
Nэд. = 3 кВт, а требуемая мощность электродвигателя при выбранных режимах резания равна Nэд. = 3,63 кВт. Если мощность станка недостаточна, уменьшают скорость резания (уменьшают обороты шпинделя), а если этого недостаточно, то уменьшают сечение среза (уменьшают подачу), или если есть возможность, то выбирают станок более мощным электродвигателем.

17. Выбрать по паспорту станка Иж250ИТВ другое (меньшее) значение число оборотов шпинделя.

n_пасп. = 800 об/мин (табл. 47)

18. Определить действительную скорость резания.

19. Определить площадь поперечного сечения среза.

f = t × S = 2,1 × 0,375 = 0,787 мм².

20. Определить силу резания.

Pz = K × f = 1600 × 0,787 = 12,59 Н.

21. Определить эффективную мощность резания.

Nэф. =

22. Определить требуемую мощность электродвигателя.

Nэл. =

При выбранных режимах резания мощность станка достаточна.

23. Определить основное время.

 

Lx = y + l + D = 2 + 60 = 62 мм.

D = 0; у = 2 мм.

Режимы резания для чистового прохода.

1. Определить глубину резания.

2. Выбрать подачу по таблице 15 с учетом поправочных коэффициентов.

Sтабл. = 0,17 × 0,75 = 1,127 мм/об.

3. Проверить по паспорту станка Иж250ИТВ (табл. 47), есть ли такая подача.

Sпасп. = 0,125 мм/об.

4. Выбрать по таблице 16 скорость резания.

Vтабл. = 270 м/мин.

5. Найти по таблице 10 поправочные коэффициенты.

К₁ = 0,92; К₂ = 1,15; К₃ = 1; К₄ = 1; К₅ = 0,81.

6. Определить скорость резания с учетом поправочных коэффициентов.

Vк = Vтабл. × К₁ × К₂ × К₃ × К₄ × К₅ = 270 × 0,92 × 1,15 × 0,81 = 231 м/мин.

7. Определить число оборотов шпинделя.

8. Проверить по паспорту станка (табл. 47)

n_пасп. = 1600 об/мин.

9. Определить действительную скорость резания.

 

ПРИМЕР 2.

Выбрать режимы резания для сверления втулки из стали 40Х при следующих данных: заготовка круглый прокат, станок токарно-винторезный 16К20П, материал сверла - быстрорежущая сталь, форма заточки сверла – двойная с подточкой перемычки и ленточки (ДПЛ).

Отверстие сверлится с охлаждением эмульсией.

 

 

Р е ш е н и е. Учитывая точность и шероховатость поверхности отверстия, окончательную обработку наиболее производительно выполнить зенкерованием.

Из справочника находим припуск для зенкера Æ 25 мм.

Величина припуска на диаметр равна 1,5 мм.

Определяем диаметр сверла 25 – 1,5 = 23,5 мм.

Режимы резания при сверлении.

1. Определить глубину резания.

2. Найти по таблице 3 для стали 40Х предел прочности на растяжение.

s_в = 981МПа.

3. Выбрать подачу по таблице 24 с учетом поправочных коэффициентов.

Sтабл. = 0,3 мм/об.

4. Принять Sпасп. = Sтабл., т.к. подача производится вручную перемещением пиноли задней бабки.

5. Выбрать по таблице 24 скорость резания, с учетом поправочных коэффициентов.

Vтабл. = 20 м/мин.

6. Определить число оборотов шпинделя.

7. Проверить по паспорту станка 16К20П (табл. 48), есть ли такие обороты шпинделя.

n_пасп. = 250 об/мин.

8. Определить действительную скорость резания.

9. Определить площадь поперечного сечения срезаемого слоя.

f = t × S = 11,75 × 0,3 = 3,5 мм².

10. Найти по таблице 10 коэффициент резания К.

К = 2350 МПа.

11. Определить силу резания.

Pz = K × f = 2350 × 3,5 = 8225 Н.

12. Определить эффективную мощность резания.

Nэф. =

 

 

13. Определить требуемую мощность электродвигателя.

Nэл. =

Из таблицы 45 мощность электродвигателя станка 16К20П Nдв. = 11 кВт. При выбранных режимах резания мощность станка достаточна.

14. Определить основное время.

Lx = y + l + D мм;

y = 0,3 Æсверл. = 0,3 × 23,5 = 7,05 мм.

l = 45 мм; D = 2 мм.

Lx = 7,05 + 45 + 2 = 54,05 мм.

мин.

 

 

При обработке различных деталей, для предотвращения грубых ошибок, в целях уменьшения времени необходимого на выбор и расчеты режимов резания, потребной мощности электродвигателя, рекомендуется пользоваться таблицами 41 – 50.

ПРИМЕР:

Выбрать режимы резания для нарезания метрической резьбы М18. Станок токарно – винторезный 1И611П. Резьба нарезается круглой плашкой.

1. Подача при нарезании резьбы равняется шагу резьбы:

S = 2,5 мм/об

2. Выбрать по таблице 41 скорость резания:

V_табл. = 3 м/мин

3. Найти по таблице 42 число оборотов шпинделя при D = 18мм, V = 3 м/мин,
n = 53 об/мин.

4. Проверить по паспорту станка (табл. 49), есть ли такие обороты шпинделя. Ближайшее меньшее значение для станка 1И611П

n_пасп. = 40 об/мин

Мощность резания при нарезании резьбы плашками незначительная.

При выбранных режимах резания мощность станка 1И611П (Nэд. = 3 КВт) достаточна.

ПРИМЕР:

Выбрать режимы резания, определить потребную мощность электродвигателя при черновом обтачивании детали из стали 30 при следующих данных: диаметр заготовки D = 60 мм, диаметр детали d = 52 мм, установка заготовки в 3-х кулачковом патроне. Станок токарно – винторезный 16К20П, резец проходной отогнутый с пластинкой из твердого сплава Т5К10. Геометрия резца: g = 12⁰; a = 8⁰; j = 45⁰.

1. Определить глубину резания:

2. Выбрать подачу по таблице 8

S_табл. = 0,5 мм/об

3. Скорректировать найденную подачу по паспорту станка 16К20П (табл. 48)

S_пасп. = 0,5 мм/об

4. Выбрать по таблице 41 скорость резания

V_табл. = 140 м/мин

5. Найти по таблице 42 число оборотов шпинделя при D = 60, V_табл. = 140,
n = 743 об/мин.

6. Скорректировать число оборотов шпинделя по паспорту станка 16К20П (табл. 48)

n_пасп. = 630 об/мин

7. Определить требуемую мощность электродвигателя при выбранных режимах резания по таблице 43 при t = 4 мм, S = 0,5 мм/об, V = 140 м/мин; требуемая мощность электродвигателя составляет 9,15 кВт. Мощность электродвигателя станка 16К20П равна 11 кВт (табл. 45) Учитывая, что фактическая скорость резания, сопротивляемость металла резанию для стали 30 меньше табличных значений, то и потребная мощность электродвигателя будет меньше 9,15 кВт. Поэтому, учитывая жесткость, способ крепления детали, прочность и жесткость державки резца, прочность деталей механизма подачи и деталей механизма главного движения станка, можно увеличить подачу (S = 0,6 мм/об) или скорость резания (обороты n = 800 об/мин)