Назначение периода стойкости резца - Т (мин)

Под периодом стойкости резца (да и любого инструмента) понимают время работы резца от заточки до заточки. Обычно принимают период стойкости резца, равным 45, 60 или 90 минут.

При расчетах рекомендуется принимать Т = 60 минут.

 

Определение теоретической скорости резания - Vт (м/мин)

Теоретическая скорость резания при токарной обработке определяется по формуле:

С_v

V_T = ---------------- · K_V (м/с)

T^m · t^x · S_cт

где Сv - коэффициент, зависящий от физико- механических свойств материала, обрабаты-

ваемой заготовки,

Т - стойкость резца, мин.,

t - глубина резания, мм,

S_ст - подача резца по станку, мм/об,

m, x, y - показатели дробных степеней,

Kv - поправочный коэффициент.

Значения коэффициента Сv и показатели дробных степеней даны в таблице 5

Таблица 5

Обрабатываемый материал	Подача мм/об	СV m x y
Сталь < 0,3 242 0,20 0,18 0,20 > 0,3 259 0,20 0,18 0,45   Чугун < 0,3 126 0,12 0,22 0,40 > 0,3 112 0,12 0,22 0,50

 

Поправочный коэффициент Kv определяется по формуле:

Kv = K₁ · K₂

где К₁ - коэффициент, учитывающий материал обрабатываемой заготовки;

К₂ - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки;

Значения данных коэффициентов даны в таблицах 6…7.

Таблица 6

Стали с содержанием углерода < 0,6 % К1 = 0,85 Стали с содержанием углерода > 0,6 % К1 = 1,00 Чугуны К1 = 1,0

Таблица 7

Прокат К2 = 1,10 Поковка, штампованная заготовка К2 = 0,85 Чугунное литье К2 = 0,70

 

Определение теоретической частоты вращения шпинделя станка - n_т (об/мин) [мин^-1]

 

Теоретическая частота вращения шпинделя станка (заготовки) определяется по формуле:

1000 · V_т

n_т = ------------ (об/мин) [мин ^-1]

π · D_заг

где V_т - теоретическая скорость резания, м/с,

D_заг - диаметр обрабатываемой поверхности, мм

 

Найденное значение теоретической частоты вращения заготовки уточняется по паспорту станка. Выбирается ближайшее наименьше значение частоты вращения шпинделя и в дальнейших расчетах используется только станочное значение – n_ст.

Определение действительной скорости резания - V_д (м /с)

 

Действительная скорость резания определяется по формуле:

π · D_заг. · n_ст.

V_д = ----------------- (м/с)

 

Определение силы резания - Рz (кН)

Сила резания при точении определяется по формуле:

Р_z = С_{р ·} t^х · S^y · К_р (кН)

где Cp - коэффициент, зависящий от физико-механических свойств материала заготовки,

t - глубина резания, мм,

S_ст - подача резца по станку, мм/об,

К_р - поправочный коэффициент,

х, y - показатели дробных степеней.

Значение коэффициента С_р и показателей дробных степеней даны в таблице 8

Поправочный коэффициент К_р определяется по формуле:

К_р = К₁ · К₂ · К₃

где К₁ -коэффициент, учитывающий физико-механические свойства обрабатываемого материала за-

готовки

К₂ - коэффициент, учитывающий влияние главного угла в плане резца.

К₃ - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки

Значения данных коэффициентов даны в таблицах 9…11

Таблица 8

Обрабатываемый материал	Ср х y
Сталь 0,30 1,0 0,75 Чугун 0,13 0,9 0,65

Таблица 9

Стали с содержанием углерода < 0,6 % К1 = 0,9 Стали с содержанием углерода > 0,6 %К1 = 1,1 Чугуны К1= 0,7

Таблица 10

Главный угол в плане φ	Значение К2
45о 1,0 60о 0,9 90о 0,8 > 90о 0,6

Таблица 11

Вид заготовки	Значение К3
Прокат 1,0 Поковка, штампованная заготовка 1,2 Чугунное литье 1,4

Определение эффективной мощности резания – N_рез. (кВт)

Эффективная мощность резания при токарной обработке определяется по формуле:

Р_z · V_д

N_рез = -------------- (кВт)

где Рz - сила резания при точении, кН

Vд - действительная скорость резания, м/с

 

Проверка достаточности мощности электродвигателя станка

Проверка достаточности мощности электродвигателя станка проводится по формуле:

N_рез. < N_шпинд. N_шпинд. = N_ст. · η _ст

Если при расчетах получается, что эффективная мощность резания больше мощности на шпинделе станка, то необходимо либо уменьшить скорость резания, либо снижать значения величин глубины резания или подачи, т.е. уменьшить значение Р_z.

 

Определение основного технологического времени - То (мин).

 

Основное технологическое время затрачивается на изменение формы, размеров и состояние обрабатываемой заготовки и определяется по формуле:

L + L₁ + L₂

Т_о = --------------- · i (мин)

n_ст · S_ст

где L - длина обрабатываемой поверхности, мм, L₁ - величина врезания резца, мм,

L₂ - величина перебега резца, мм, S_ст - подача по станку, мм/об,

n_ст - частота вращения заготовки), об/мин, i - число проходов резца.

Величина перебега резца (если она есть) принимается равной 1...3 мм

Величина врезания резца в зависимости от глубины резания t и главного угла в плане φ дана в таблице 12.

Таблица 12

Главный угол В плане φ	Глубина резания t(мм)
0,25 0,5 1 2 3 4 5 6
Величина врезания L1 (мм)
450 0,5 1 2 3 4 5 6 7 600 0,8 1,1 1,3 1,6 1,8 2,1 2,3 2,6 900 и более 1 1 1 1 1 1 1 1