Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение режимов резания

Определение режимов резания

При назначении элементов режимов резания учитывают характер обработки, тип и размеры инструмента, материал его режущей части, материал и состояние заготовки, тип и состояние оборудования.

Элементы режима резания обычно устанавливают в следующем порядке:

Глубина резания t: при черновой (предварительной обработке) назначают по возможности максимальную t, равную всему припуску на обработку или большей части его; при чистовой (окончательной) обработке – в зависимости от требований точности размеров и шероховатости обработанной поверхности.

Подача S: при черновой обработке выбирают максимально возможную подачу, исходя из жесткости и прочности системы СПИД, мощности привода станка, прочности твердосплавной пластинки и других ограничивающих факторов; при чистовой обработке – в зависимости от требуемой степени точности и шероховатости обработанной поверхности.

Скорость резания V рассчитывают по эмпирическим формулам, установленным для каждого вида обработки.

Стойкость Т – период работы инструмента до затупления, приводимый для различных видов обработки.

Сила резания. Под силой резания обычно подразумевают ее главную составляющую Рz, определяющую расходуемую на резание мощность Ne и крутящий момент на шпинделе станка. Силовые зависимости рассчитывают по эмпирическим формулам, значения коэффициентов и показателей степени в которых для различных видов обработки приведены в соответствующих таблицах.

1.2. Определение режимов резания при точении

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

1.2.1. Определить глубину резания t, мм:

, (9.1)

где D – диаметр заготовки, мм;

d – диаметр детали, мм;

i – число проходов.

1.2.2. Назначить подачу S, мм/об, в зависимости от вида

обработки, режима обработки (черновой, чистовой),

жесткости системы СПИД и др. факторов, согласно

таблицы 9.1 приложения Д.

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

2.2.3. Рассчитать теоретическую скорость резания VД, м/мин, допускаемую режущим инструментом по формуле:

, (9.2)

где Т – стойкость инструмента, при одноинструментальной

обработке принимают в пределах 30÷60 мин;

Сv ,m, х, у – коэффициенты, значения которых определяются

по таблице 9.2 приложения Д.

t – глубина резания, мм;

S – подача, мм/об;

Кv – поправочный коэффициент, который определяется

, (9.3)

где Kmv – коэффициент, учитывающий влияние материала

заготовки, определяется по таблице 9.3

Knv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности

— для стальной заготовки Knv=0,9;

— для чугунной заготовки Knv=0,8;

Kиv – коэффициент, учитывающий влияние материала

инструмента, определяется по таблице 9.5

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Назначение элементов режима резания

Техника назначения элементов режима резания. Как уже неоднократно указывалось, наивыгоднейший режим резания обеспечивается при вполне определенном сочетании его элементов и определенной последовательности их назначения: сначала выбирается максимальная (целесообразная) глубина резания, затем — максимально допустимая подача и в последнюю очередь — скорость резания, при которой инструмент имеет требуемый период стойкости.

В настоящее время имеется большое количество расчетных зависимостей, позволяющих технически обоснованно решать эти задачи с учетом технологических и экономических особенностей операции. Однако использование подобных зависимостей для всех расчетов, связанных с назначением режимов резания, сделало бы эти расчеты чрезвычайно трудоемкими. Поэтому на практике пользуются нормативными данными, которые представляют собой наборы таблиц, составленных на основании расчетных зависимостей и позволяющих быстро и без сложных вычислений находить нужные величины.

Читайте так же:
Сколько обмоток у трансформатора

Справочники нормативов по режимам резания, содержащие все необходимые сведения, разработаны для различных процессов резания и широко применяются в промышленности. Ниже в качестве примеров будут приведены отдельные таблицы таких справочников.

Благодаря своей простоте и удобству табличная форма нормативов по режимам резания получила наиболее широкое распространение. Но она не является единственной. Существуют также специальные графики для назначения элементов режимов резания (так называемые номограммы и циклограммы), а также особые линейки с передвижными шкалами, прямыми (наподобие счетных логарифмических линеек) или круговыми.

Наконец, в последнее время появились быстродействующие приборы для назначения наивыгоднейших режимов резания, основанные на принципах современной вычислительной техники и электрического моделирования. Путем вращения движков, подобно тому, как это делается при настройке радиоприемников, «набирают» условия обработки—материал детали, характеристики режущего инструмента, диаметр обработки, мощность электродвигателя станка и т. д. При этом происходят изменения напряжения или силы тока, и на соответствующих шкалах можно прочитать наивыгоднейшие значения подачи, скорости резания и числа оборотов шпинделя.

Рассмотрим теперь, как осуществляется назначение отдельных элементов режима резания при использовании таблиц нормативов.

Выбор глубины резания. Естественным пределом увеличения глубины резания является припуск на обработку. Разумеется, было бы нелепо искусственно и необоснованно увеличивать припуски только для того, чтобы удовлетворить условие работы с максимально возможной глубиной резания. Наоборот, в целях уменьшения расхода металла, повышения производительности и снижения себестоимости механической обработки необходимо стремиться к всемерному уменьшению припусков за счет получения более точных заготовок путем перехода на точное литье, точную штамповку, прессование металлокерамических деталей и т. д. Таким образом, требование работы с максимальной глубиной резания является лишь условием наиболее рационального удаления минимально возможного припуска.

Целесообразно удалять весь припуск за один проход, но это возможно только при грубой обработке, когда к точности размеров детали и качеству ее поверхности не предъявляются серьезные требования. При большой глубине резания выдержать узкий допуск на размеры затруднительно, так как могут возникать значительные деформации обрабатываемой детали и узлов станка под действием сил резания. Кроме того, наружный слой обработанной поверхности получает сильный наклеп, что снижает эксплуатационные качества детали.

Так, например, при точении проходным резцом один обдирочный проход может обеспечить получение деталей с размерами только по 5му классу точности (при диаметре от 50 до 80 мм допуск по 5му классу составляет 0,4 мм). Гарантировать точность по 4му классу (при тех же размерах обработки допуск составляет 0,2 мм) может чистовой проход, а для достижения точности по 3му классу (допуск 0,06 мм) необходима очень точная обработка при одном или даже двух чистовых проходах.

При чистовой обработке резцом глубина резания выбирается в пределах от 0,4 до 1,5—2 мм, в зависимости от размеров детали и требуемых степени точности и чистоты поверхности.

При сверлении отверстий обеспечивается точность по 5му классу (при работе через кондуктор иногда можно добиться 4го класса). Для получения точности по 4му классу приходится вводить дополнительную обработку зенкером, по 3му классу—разверткой, а по 2му классу — зенкером и двумя развертками—черновой и чистовой. Припуски под инструменты для обработки отверстий обычно имеют следующую величину:

для зенкера от 2 до 5 мм,

Читайте так же:
Сварка на электронно лучевых сварочных установках минусы

для черновой развертки от 0,2 до 0,5 мм,

для чистовой развертки от 0,08 до 0,15 мм.

Таким образом, если к качеству обработки предъявляются повышенные требования, то вводятся чистовые проходы. В этом случае глубина резания выбирается по таблицам межоперационных припусков или подсчитывается по специальным формулам.

Черновую обработку следует производить за один проход. Только в тех случаях, когда заготовку с большими припусками приходится обрабатывать на заведомо слабом станке, целесообразно вводить два—три черновых прохода, так как иначе может произойти поломка станка или инструмента.

Выбор подачи. Стремление работать с возможно большими подачами встречает ряд технологических ограничений. При грубой обдирочной обработке нельзя применять чрезмерно большие подачи, так как силы резания возрастут настолько, что появятся недопустимые вибрации детали или произойдет поломка режущего инструмента и даже механизмов станка. Поэтому при определении максимально допустимой подачи для черновой обработки приходится учитывать степень устойчивости (жесткость) обрабатываемой детали и надежность ее закрепления на станке, прочность и жесткость режущего инструмента, прочность механизмов станка и жесткость его узлов.

Чистовая обработка производится с небольшой глубиной резания так, что силы резания не могут достигнуть угрожающей величины. Но зато в этом случае очень важно получить точные размеры и высокую чистоту обработанной поверхности. А чистота обработки в большой степени зависит от величины подачи.

В результате продольной подачи резца, фрезы и других инструментов на обработанной поверхности детали остаются неровности, имеющие вид гребешков. Высота их возрастает с увеличением подачи; при больших подачах и неблагоприятной геометрии резца высота неровностей может доходить до 0,5 мм.

Поэтому при чистовых, отделочных операциях увеличение подачи ограничивается необходимостью получить высокую чистоту обработанной поверхности.

Таким образом, всегда имеется наибольшая подача, которую нельзя превзойти, чтобы не нарушить технологические требования. При черновой обработке величины максимально допустимых подач определяются исходя из соображений прочности и устойчивости обрабатываемой детали, инструмента и станка, а при чистовой обработке — исходя из требований к точности размеров и чистоте поверхности деталей.

Для выбора максимально допустимых подач пользуются нормативами, разработанными на основании специальных экспериментальных исследований и обобщения практического опыта.

Что такое режимы резания

Глубина резания определяется в основном припуском на обработку, который выгодно удалять за один проход. Однако для уменьшения усилий резания иногда необходимо снять общий припуск за несколько проходов: 60% при черновой, 20-30% при получистовой и 10- 20% при чистовой обработке. Глубина резания t равна 3-5, 2-3 и 0,5-1 мм для черновой, получистовой и чистовой обработки соответственно.

Подача ограничивается силами, действующими в процессе резания, которые могут привести к поломке режущего инструмента, деформации и искажению формы заготовки, а также к поломке станка. Целесообразно работать с максимально возможной подачей. Обычно подача назначается по таблицам справочников (по режимам резания), составленным на основе специальных исследований и изучения опыта работы машиностроительных заводов. После выбора подачи из справочников ее корректируют по кинематическим данным станка, на котором будет вестись обработка (берется ближайшая меньшая подача). Подача S равна 0,3-1,5 и 0,1-0,4 мм/об для черновой и чистовой обработки соответственно. При одинаковой площади поперечного сечения среза нагрузка на резец меньше при работе с меньшей подачей и большей глубиной резания, а нагрузка на станок (по мощности) меньше при работе с большей подачей и меньшей глубиной резания.

Читайте так же:
Хрома никеля входящим состав

Скорость резания зависит от конкретных условий обработки, которые влияют на стойкость инструмента (время работы инструмента от переточки до переточки). Чем с большей скоростью резания допускается работа инструмента при одной и той же стойкости, тем выше его режущие свойства, тем более он производителен.

На скорость резания, устанавливаемую для инструмента, влияют его стойкость, физикомеханические свойства обрабатываемого материала, подача и глубина резания, геометрия режущей части резца, размеры сечения державки резца, смазочно-охлаждающая жидкость (СОЖ), допустимый износ резца. Физико-механические свойства обрабатываемых материалов, от которых зависит их сопротивление силам резания, в значительной мере определяют скорость резания. С большей скоростью обрабатываются автоматные стали, цветные и легкие сплавы. Например, скорость резания при обработке алюминия в 5-6 раз больше, чем при обработке углеродистой конструкционной стали.

Увеличение подачи и глубины резания вызывает интенсивный износ резца, что ограничивает скорость резания. Например, при увеличении подачи в 2 раза скорость резания необходимо уменьшить на 20-25%, а при увеличении в 2 раза глубины резания скорость резания следует уменьшить на 10-15%.

Необходимая скорость резания и соответствующая ей стойкость инструмента определяются геометрией режущей части резца, режущими свойствами инструментального материала, обрабатываемостью заготовки и другими факторами. Для резцов из быстрорежущих сталей увеличение площади сечения державки позволяет повысить скорость резания, так как улучшаются условия отвода теплоты и повышается жесткость резца, а для твердосплавных резцов влияние площади сечения держании на скорость резания незначительно. При черновом точении сталей резцами из быстрорежущих сталей обильная подача СОЖ (8-12л/мин) повышает скорость резания на 20-30%, а при чистовом точении подача СОЖ с интенсивностью 4-6 л/мин обеспечивает повышение скорости резания на 8-10%. Для твердосплавного инструмента необходимо постоянное охлаждение, так как при прерывистом охлаждении могут образоваться трещины на пластине и резец выйдет из строя.

Контроль деталей

Наиболее распространенным инструментом для измерения размеров деталей, полученных после черновой и получистовой обработки, является штангенциркуль типа 11Щ-1 (рисунок слева). Губки С и D предназначены для измерения наружных, а губки А и В — для измерения внутренних поверхностей, с помощью ножки 4 измеряют уступы и углубления. Размер с точностью до 1 мм отсчитывается по линейке 3, а с точностью до 0,1 мм — по нониусу на каретке 2. После замера губки фиксируют винтом 1.

В условиях серийного производства детали измеряют предельными скобами — рисунок внизу. Особенностью скоб различных конструкций является то, что с их помощью оценивают два размера обработанной детали: первый с наибольшим, а второй с наименьшим отклонением. Размер с наибольшим отклонением обозначается ПР-(проходной), а размер с наименьшим отклонением — НЕ (непроходной). В регулируемых скобах, рисунок б) размеры НЕ и ПР -настраиваются перемещением измерительных головок 4 и 5 относительно поверхности 6, которые фиксируются винтами 1, 2 и 3.

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.

Читайте так же:
Пробойник металлический для мяса

выбор режима резания при точении

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:

  • • аналитический;
  • • программный;
  • • табличный.

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:

  • • минутная;
  • • на зуб;
  • • на оборот.
Читайте так же:
Тяжелые цветные металлы список

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

режимы точения на токарном станке

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.

длина резания при точении

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:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector