Определение Рационального режима резания

Аналитический метод определения рационального режима резания основан на определении глубины резания t, подачи S и скорости резания u по таким ограничениям, как прочность механизмов станка, прочность и жесткость инструмента и заготовки, шероховатость обработанной поверхности. Метод осуществляется в следующей последовательности: 1) выбор марки инструментального материала и геометрии режущего лезвия инструмента; 2) определение глубины резания; 3) определение допускаемой подачи; 4) определение скорости резания.

Рассмотрим реализацию метода на примере токарной обработки.

1. Выбор марки инструментального материала и геометрии лезвия резца производится в зависимости от свойств обрабатываемого материала, вида и характера обработки и требуемой шероховатости поверхности детали по справочникам.

2. Глубина резания чаще всего определяется как полуразность диаметров в среднем машиностроении, а в тяжелом – как общий припуск, снимаемый за несколько проходов.

3. При определении наибольшей технологически допускаемой подачи учитываются: а) прочность механизма подачи станка; б) прочность резца; в) жесткость резца; г) прочность изделия; д) жесткость изделия; е) шероховатость обработанной поверхности.

Подача, допускаемая прочностью механизма подачи станка.

В механизме подачи станка слабым звеном является шестерня, сцепляющаяся с рейкой, прикрепленной к станине станка.

Расчетное условие:

, где Рx – осевая составляющая силы резания;

Qдоп.шест. – усилие, допускаемое механизмом подачи станка (шестерней).

Qдоп.шест. выбирается из паспорта станка. Поскольку скорость неизвестна, то в формулу подставляется поправочный коэффициент на скорость kux. И тогда

. Отсюда

.

Подача, допускаемая прочностью резца (рис.28.1):

Расчетное условие:

,где Миз – изгибающий момент от силы Рz;

из] - допускаемый изгибающий момент.,

где W – момент сопротивления резца изгибу,

или,

Отсюда.

Подача, допускаемая жесткостью резца.

Рассчитывается из условия максимально допускаемой стрелы прогиба резца под действием силе резания Рz.

;, или ,

где - момент инерции;[f] = 0,1 мм – при черновом точении;[f] = 0,05 мм – при чистовом точении.

Тогда .

Подача, допускаемая прочностью заготовки (рис. 28.2).

Этот расчет производится для особо тонких деталей (L/d >10).

Расчетное условие:

,где - изгибающий момент в опасном сечении от действия силы Рy;

- допускаемый изгибающий момент;

k – коэффициент, учитывающий способ закрепления обрабатываемой заготовки на станке;

Тогда.

Подача, допускаемая жесткостью изделия (рис. 28.3).

Этот расчет производится при отношениях . Подача определяется из условия максимально допустимой стрелы прогиба:

;,

где k – коэффициент, учитывающий способ закрепления заготовки на станке.

.

Тогда .

Подача, допускаемая шероховатостью обработанной поверхности детали.

Расчетное условие:.для острозаточенного резца

;для резца с радиусом при вершине

.

Из полученных шести значений подач выбирается наименьшее и согласовывается с паспортом станка. Эта подача So будет являться наибольшей технологически допускаемой подачей.