ТОКАРНОЕ ДЕЛО

Скорость резания

На основании экспериментов выведена формула для расчета допускаемой ско­рости резания при различных условиях обработки:

С" • /<об, ц м/мин,

=

Fm. fxv. syv

Где Cv — коэффициент, зависящий от вида обработки и обрабаты­ваемого материала; Т — заданная стойкость инстру­мента, мин; m — показатель относительной стойкости; tv — глубина резания, мм; s — величина подачи, мм/об; xv — дробный показатель степени

При глубине резания; yv — дробный показатель степе­ни при подаче; — общий поправочный коэффи­циент, учитывающий конкретные усло­вия работы.

В зависимости от вида обработки и обрабатываемого материала формулу скорости резания уточняют по справоч­никам. Например, для резцов, оснащен­ных пластинками из сплава Т15К6 (при s^0,75 мм/об), формула имеет вид

V = jO,2 ^15^0,35 ' Кобщ м/миН.

Коэффициент С„ принимается в зависи­мости от обрабатываемого материала и от угла ф резца по справочнику. Чем меньше угол ф, тем большая длина ре­жущей кромки участвует в работе, тем лучше отвод тепла от головки резца в державку, выше стойкость и возможно

Увеличение скорости резания (рис. 297): Ко(,щ Км^' Kqv" Kcmtit

Где K mv — коэффициент, учитываю­щий механические свойст­ва обрабатываемого мате­риала. Чем выше механиче­ские свойства металла (предел прочности для стали, твердость для чугу­на), тем больше сопротив­ление резанию и больше выделяется тепла. Чтобы сохранить заданную стой­кость, нужно уменьшить скорость резания. Следова­тельно, с увеличением пре­дела прочности и твердос­ти коэффициент Км умень­шается;

Kqv ------------- Коэффициент, уЧИТЫВЭЮ-

Щий (только для быстро­режущих резцов) сечение державки резца. При большем сечении державки улучшается отвод тепла от головки резца в держав­ку, стойкость резца увели­чивается и соответственно можно увеличить скорость резания;

Кс<»к — коэффициент, зависящий от качества смазочно-ох - лаждагощей жидкости (учитывается только для быстрорежущих резцов). Чем лучше охлаждается резец, тем выше его стой­кость и возможно увеличе­ние скорости резания. Глубина резания t стоит в знамена­теле, это означает, что с увеличением глубины и увеличением площади сече­ния стружки увеличивается сила, дей­ствующая на резец, и расходуемая мощ­ность резания, соответственно растет теплота резания, вызывающая размяг­чение и износ резца. Чтобы сохранить заданную стойкость, уменьшают ско­рость резания. Дробный показатель xv указывает на двойственное влияние глубины резания: увеличение глубины резания хотя и вызывает повышение теплоты резания, но благодаря увеличе­нию рабочей длины режущей кромки улучшает отвод тепла от резца (рис. 298).

Величина подачи s находится в знаме­нателе формулы; это означает, что с увеличением подачи также растет пло­щадь сечения среза и соответственно

79R ВЛИЯНИЕ ГЛУБИНЫ РЕЗАНИЯ НА СКОРОСТЬ РЕЗАНИЯ (ОБРАБАТЫ­ВАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ — СТАЛЬ о = 75 кГ/мм РЕЗЕЦ ИЗ БЫСТРОРЕ­ЖУЩЕЙ СТАЛИ, СТОЙКОСТЬ — 60 мин )

Падает стойкость резца. Дробный по­казатель степени yv при подаче объяс­няется тем, что возрастание силы реза­ния отстает от возрастания подачи, соответственно отстает и возрастание расходуемой мощности, нагрев и износ резца (рис. 299).

Исследования показывают, что показа­тель степени при глубине резания всег­да меньше, чем показатель степени при подаче, т. е. xv<yv. Отсюда следует за­кон резання: для повышения скорости резания при неизменной стойкости или для повышения стойкости при неизмен­ной скорости резания следует увели­чить глубину резания, соответственно уменьшив подачу.

Задача. Определить скорость резания при наружном точении вала из стали 45 (ов= 75 кГ/ммs). Резец проходной из сплава Т15К6 сечением 16X25, «р=60°, работа без охлажде­ния, /=5 мм, подача s=0,6 мм/об, заданная стойкость резца Т=90 мин.

■ Кобщ мі мин.

Т>0,2 ^0,15. sO,35

С„=241 (по справочнику). Для Ов=75 кг/мм2 Kb, v= 0,77 (по справочнику) 90°'2=1,7, 5°-,5= 1,3, 0,6°-35=0,84.

241

По формулам скорости резания с уче­том опыта новаторов производства раз­работаны таблицы, по которым можно
непосредственно определять скорость резания для заданных условий обработ­ки. Такие таблицы приводятся в спра­вочниках (см. приложение 4).

§ 94. Выбор рациональных режимов резания

Токарная обработка, как и всякая дру­гая, должна вестись на таких режимах, при которых наиболее полно исполь­зуются мощность станка и стойкость инструмента, обеспечивается высокое качество обработки и создаются безо­пасные условия работы. Рациональные режимы резания прини­маются по справочным таблицам, дан­ные которых определены по формулам теории резания и на основе обобщения опыта передовых предприятий. В приложении 4 приводятся таблицы для выбора режимов резания при ра­боте резцами Р18 и Т5КЮ.

Пример определения рациональ­ных режимов резания с помощью спра­вочных таблиц. Исходные данные: обрабатыва­емая заготовка — валик £>=80 мм, материал — сталь 45, а„=85 кГ/мм2, резец прямой проход­ной, оснащенный пластинкой нз твердого сплава Т5К10, параметры <р=60°; cpi=30°; г= 1,0 мм, се­чение 16X25, стойкость 60 мин, припуск на об­работку 4 мм, заданная шероховатость поверх­ности V5. Станок 1К62 (Л =10 кет, ті=0,75). Последовательность определения: назначаем глубину резания. Учитывая, что требуемая чис­тота невысокая, снимаем припуск за один про­ход: t—4 мм-,

По справочнику (приложение 4, карта 3) назна­чаем подачу s=0,3 мм/об и уточняем ее по пас­портным даииым станка; 5факт.=0,3 мм/об; по справочнику (приложение 4, карта 5) назна­чаем табличную скорость резания, определяем табличную силу резания і'таг»л-= 131 мімин; Ргтабл.^208 кГ;

По справочнику определяем поправочные коэф­фициенты на скорость резания и на силу реза­ния: для стали 45 ов=85 кГ/мм2, Kmv =0,77, /СмРг = 1,14; для переднего угла у= 12° АуРг — = 1 (приложение 4).

Определяем скорость резания с учетом попра­вочных коэффициентов

T>= отаблК„ =131-0,77 = 101 м/мин; v

Определяем число оборотов в минуту

1000 V 1000-101 п =-------------- = — = 405 об! мин.

Я-80

Принимаем по паспорту станка Лфаит.= =400 об/мин;

Определяем силу резания с учетом поправочных коэффициентов

Pz = Pz табл. - KMpz KiPz =208- 1,14-1 = = 238 кГ;

Определяем фактическую скорость резания кРпф я 80-400

"ф=="Тооо" = =100 м, мин;

Определяем эффективную мощность, затрачи­ваемую на процесс резания

Pzv

Кет,

60-102

238-100

NЭ(1, =------------------ = 3,95 кет;

9ф 60-102

Определяем потребную мощность двигателя станка:

Л'эф _ 3,95

--------------------------- ------------ 5,3 кет.

Ч 0,75

Мощность двигателя станка достаточна.