Выбор рациональных режимов резания
Режим резания, отвечающий экономической стойкости режущего инструмента, называется рациональным. При его выборе руководствуются нормативными таблицами и исходными данными: чертежом детали, родом и размерами заготовки, типом, материалом и размерами фрезы, паспортными сведениями о станке. Используя эти данные, назначают элементы режима резания в следующем порядке.
1. Принимают наибольшую возможную ширину фрезерования В, при которой можно обрабатывать поверхность за наименьшее число проходов.
2. Выбирают глубину резания t в зависимости от величины припуска, жесткости заготовки и точности обработки. Если условия позволяют, весь припуск следует срезать за один проход. Точные поверхности обрабатывают вначале предварительно, а затем окончательно. Чистовой проход в этом случае выполняют с небольшой глубиной резания 0,5...1,5 мм.
3. Подачу на зуб фрезы sz выбирают из нормативных таблиц в зависимости от типа фрезы, твердости обрабатываемого материала, ширины фрезерования, глубины резания и требуемой шероховатости поверхности.
4. По табл. 14 выбирают рекомендуемую стойкость фрезы Т.
5. Принимают скорость резания v из нормативных таблиц в зависимости от типа и материала фрезы, обрабатываемого материала, ширины фрезерования и глубины резания. Такие таблицы составлены для определенных условий работы. Поэтому, если действительные условия резания отличаются от нормативных, выбранную из таблицы скорость резания vт надо умножить на поправочные коэффициенты К1, К2, К3, учитывающие соответственно фактическую ширину фрезерования или глубину резания, твердость материала заготовки и стойкость фрезы.
6. Зная скорость резания, определяют частоту вращения фрезы из формулы (6):
и подбирают ближайшее меньшее значение или большее (если оно не превышает 5 % расчетного) по станку.
7. По принятой частоте вращения подсчитывают действительную скорость резания
8. По формуле (3) определяют минутную подачу:
которая принимается ближайшей из имеющихся на станке.
9. Проверяют режим резания для чернового фрезерования по допустимой мощности или крутящему моменту на шпинделе станка по формулам (56) и (58):
Рекомендуемые значения подачи на зуб фрезы и скорости резания для обработки наиболее распространенных материалов (сталей и серых чугунов) приведены в таблицах 15 и 16.
Пример. Выбрать режим резания для фрезерования плоскости шириной 60 мм. Заготовка — отливка из серого чугуна марки СЧ18-36 (HB180), имеющая припуск на обработку поверхности 3 мм. Шероховатость поверхности Rz=80 мкм. Фреза торцовая сборная D=100 мм, z=10, оснащенная твердым сплавом ВК8. Станок — консольно-фрезерный модели 6Р11.
Решение. Учитывая диаметр фрезы, невысокую шероховатость и небольшой припуск, обработку будем выполнять за один проход с шириной фрезерования D=100 мм и глубиной резания t=3 мм.
По табл. 15 выбираем подачу на зуб фрезы (sz=0,2 мм/зуб), из табл. 14 принимаем стойкость фрезы (Т=200 мин), из табл. 16 определяем скорость резания (v=110 м/мин).
Из табл. 16 и 17 выбираем поправочные коэффициенты на скорость резания: K1=1,1; K2=1; K3=0,8.
Умножаем табличную скорость на поправочные коэффициенты:
Определяем необходимую частоту вращения фрезы по формуле (6):
По станку (см. табл. 6) принимаем ближайшее значение n=315 об/мин.
Уточняем действительную скорость резания по формуле (4):
Определяем необходимую минутную подачу
По станку принимаем sм = 690 мм/мин, при которой фактическая подача на зуб составляет:
Проверяем режим резания по мощности на шпинделе станка, для чего вначале вычисляем усилие резания
Так как в данном случае анб = sz, то по табл. 13 принимаем р = 130 кгс/мм2 (1300 МПа).
Суммарную среднюю площадь поперечного сечения одновременно срезаемых стружек определяем из формулы
Тогда
Мощность, необходимая для осуществления резания, будет составлять:
Приняв кпд станка равным 0,85, определяем мощность на шпинделе
что вполне достаточно для работы с выбранным режимом резания.