А. Н. Блазнов Расчет заготовок и режимов обработки при изготовлении изделий литьем, обработкой давлением, сваркой и резанием (стр. 10 из 15)

Для обработки перечисленных деталей применяются токарные и токарно-винторезные станки. К основным операциям, выполняемым на токарно-винторезных станках, относятся: наружная обточка цилиндрических и конических поверхностей, отрезка и подрезка, растачивание отверстий, нарезание резьбы, фасонное точение, точение по копирам, сверление, зенкерование и развертывание.

Любой режим резания характеризуется параметрами резания: глубиной резания, подачей, скоростью резания, силой резания, крутящим моментом и мощностью резания.

Глубиной резания называется расстояние между обрабатываемой и обработанной поверхностями, измеренное перпендикулярно к последней, за один проход инструмента относительно обрабатываемой поверхности.

Подачей называется путь перемещения режущего лезвия инструмента относительно заготовки в направлении движения подачи за один оборот заготовки (точение) или инструмента (сверление), или за один двойной ход заготовки или инструмента (строгание).

Скоростью резания называется путь перемещения режущего инструмента относительно заготовки в направлении главного движения в единицу времени.

Силы резания (тангенциальная, радиальная и осевая) – составляющие равнодействующей силы резания (сил нормального давления и трения со стороны металла на резец). Тангенциальная составляющая силы резания действует в плоскости резания в направлении главного движения. Радиальная составляющая силы резания действует в горизонтальной плоскости, перпендикулярно к обработанной поверхности заготовки. Осевая составляющая действует вдоль оси заготовки, параллельно направлению подачи.

Соотношение составляющих сил в среднем можно принять равным:

,

т.е. тангенциальная составляющая имеет всегда более высокое значение. В связи с этим при расчете режимов резания определяют значение только тангенциальной составляющей силы резания.

Мощностью резания называется мощность, расходуемая на процесс деформирования и срезания с заготовки слоя металла.

4.2 Расчет режимов резания при точении

Предварительно выбирают материал режущего инструмента в зависимости от обрабатываемого материла и токарный станок. Рекомендуется для обработки сталей использовать резцы с пластинами из твердого сплава Т15К6, Т5К10, для обработки чугуна – ВК8, ВК6. Для учебного расчета рекомендуется выбирать наиболее распространенный универсальный токарно-винторезный станок 1К62.

Глубина резания t (мм) при черновом точении и отсутствии ограничений по мощности оборудования и жесткости системы «станок-приспособление-инструмент-деталь» (СПИД) принимается равной припуску на обработку, при чистовом точении припуск срезается за два прохода и более. На каждом последующем проходе следует назначать меньшую глубину резания, чем на предшествующем.

Подача s (мм/об) при черновом точении принимается максимально допустимой по мощности оборудования, жесткости системы СПИД, прочности режущего инструмента. Рекомендуемые значения подач при черновом точении приведены в таблице 4.1. Значения подач в рекомендуемом диапазоне следует выбирать по паспортным данным станка. Величины продольной подачи для станка модели 1К62 приведены в таблице 4.2.

Таблица 4.1 – Подачи при черновом наружном точении резцами из твердого сплава и быстрорежущей стали

Диаметр детали, мм	Обрабатываемый материал
	сталь конструкционная					чугун и медные сплавы
	Подача s, мм/об, при глубине резания t, мм
	до 3	св. 3 до 5	св. 5 до 8	св. 8 до 12	св. 12		до 3	св. 3 до 5	св. 5 до 8	св. 8 до 12	св. 12
до 20	0,3-0,4	–	–	–	–		–	–	–	–	–
св.20 до 40	0,4-0,5	0,3-0,4	–	–	–		0,4-0,5	–	–	–	–
» 40 » 60	0,5-0,9	0,4-0,8	0,3-0,7	–	–		0,6-0,9	0,5-0,8	0,4-0,7	–	–
» 60 » 100	0,6-1,2	0,5-1,1	0,5-0,9	0,4-0,8	–		0,8-1,4	0,7-1,2	0,6-1,0	0,5-0,9	–
» 100 » 400	0,8-1,3	0,7-1,2	0,6-1,0	0,5-0,9	–		1,0-1,5	0,8-1,9	0,8-1,1	0,6-0,9	–
» 400 » 500	1,1-1,4	1,0-1,3	0,7-1,2	0,6-1,2	0,4-1,1		1,3-1,6	1,2-1,5	1,0-1,2	0,7-0,9	–
» 500 » 600	1,2-1,5	1,0-1,4	0,8-1,3	0,6-1,3	0,1-1,2		1,5-1,8	1,2-1,6	1,0-1,4	0,9-1,2	0,8-1,0
» 600 « 1000	1,2-1,8	1,1-1,5	0,9-1,4	0,8-1,4	0,7-1,3		1,5-2,0	1,3-1,8	1,0-1,4	1,0-1,3	0,9-1,2
» 1000 » 2500	1,3-2,0	1,3-1,8	1,2-1,6	1,1-1,5	1,0-1,5		1,6-2,4	1,6-2,0	1,4-1,8	1,3-1,7	1,2-1,7

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

, (4.1)

где

– коэффициент, зависящий от материала заготовки, резца и других факторов;

– показатель степени, характеризующий влияние стойкости резца на скорость резания;

– стойкость резца, мин.

Среднее значение стойкости резца Т при одноинструментной обработке составляет от 30 до 60 минут.

Таблица 4.2 – Значения величин продольной подачи токарно-винторезного станка модели 1К62

Номер ступени	Час-тота вра- щения, об/мин	Подача, мм/об	Номер ступени	Частота вращения, об/мин	Подача, мм/об	Номер ступени	Частота вращения, об/мин	Подача, мм/об
1	12,5—2000	0,070	15	12,5—2000	0,28	29	12,5—2000	1,14
2		0,074	16		0,30	30		1,21
3		0,084	17		0,34	31		1,40
4		0,097	18		0,39	32		1,56
5		0,110	19		0,43	33		1,74
6		0,120	20		0,47	34		1,90
7		0,130	21		0,52	35		2,08

8	12,5—2000	0,140	22	12,5—2000	0,57	36	50—160	2,28
9		0,150	23		0,61	37		2,42
10		0,170	24		0,70	38		2,80
11		0,195	25		0,78	39		3,12
12		0,210	26		0,87	40		3,48
13		0,230	27		0,95	41		3,80
14		0,260	28		1,04	42		4,16

Значения коэффициента

и показателей степени , и приведены в таблице 4.3.